Des scientifiques ont récemment découvert l’existence d’une couche de roche partiellement fondue sous la surface de la croûte terrestre, une découverte fondamentale pour comprendre le mouvement des plaques tectoniques.
La croûte terrestre est la couche externe de la planète sur laquelle vivent les êtres humains. Sous la croûte se trouve le manteau, puis le noyau externe et enfin le noyau interne. Les continents et les océans reposent sur 15 blocs mobiles appelés plaques tectoniques, constitués du manteau supérieur et de la croûte inférieure. Selon une étude publiée le 6 février dans la revue Nature Geoscience, la couche en fusion récemment découverte se trouve à environ 160 km sous la surface. La couche en fusion fait partie de l’asthénosphère placée sous les plaques tectoniques du manteau supérieur.
L’asthénosphère forme une sorte de frontière souple, constituée de roches solides mais malléables, qui permet aux plaques tectoniques de se déplacer dans le manteau, jouant ainsi un rôle clé dans le mécanisme des plaques tectoniques. Sans cette zone flexible, les couches les plus élevées de la surface terrestre seraient trop rigides pour permettre aux plaques de se mouvoir.
La raison pour laquelle l’asthénosphère est souple reste un mystère. Les scientifiques pensent que les roches en fusion pourraient en être la cause.
Cependant, cette étude révèle que l’asthénosphère est constituée à la fois de roches solides et de roches fondues. Ils ont également établi que la couche de roche partiellement fondue nouvellement identifiée ne contribuait pas au mouvement des plaques tectoniques.
— Nature Geoscience (@NatureGeosci) February 10, 2023
Les plaques tectoniques
Dans le cadre de cette étude, Junlin Hua, chercheur postdoctoral à la Jackson School of Geosciences de l’université du Texas, qui a dirigé les recherches, a dressé une carte globale de l’asthénosphère.
Lorsque le Dr Junlin a comparé la carte de la couche de fusion avec les mesures sismiques des mouvements tectoniques, il a constaté qu’il n’y avait aucune corrélation, alors que la couche en fusion couvre près de la moitié de la Terre.
Le processus de convection ou de transfert de chaleur du manteau pousse vers le bas les matériaux plus froids et plus denses tout en poussant vers le haut les matériaux plus chauds et moins denses. Les chercheurs pensent que la présence de roches solides et le phénomène de convection contribuent au mouvement des plaques tectoniques.
« Ce travail est important pour comprendre les propriétés de l’asthénosphère et les causes de sa fragilité, et mieux appréhender les mécanismes qui agissent sur les plaques tectoniques », a déclaré Karen Fischer, sismologue et professeure à l’université Brown, dans un communiqué de presse publié le 6 février.
D’autres chercheurs avaient déjà constaté l’existence de plaques en fusion à des profondeurs similaires. C’est la première fois qu’une étude révèle l’étendue de cette couche sur toute la planète.
Nouveau noyau de métal
La couche en fusion est le dernier mystère dévoilé sur la composition de la Terre. Au mois de février, des scientifiques australiens ont montré qu’il existait un cinquième élément surprenant à l’intérieur de la planète : une boule solide de métal.
Les chercheurs ont fait cette découverte en analysant les ondes sismiques qui se propagent vers le centre de la Terre. Ils ont établi qu’un tremblement de terre observé en Alaska avait déclenché des ondes sismiques dans l’Atlantique sud avant de revenir à son point d’origine.
Après avoir examiné la vitesse et la trajectoire des ondes sismiques, les scientifiques ont conclu que le noyau central était constitué d’une masse métallique dure, composée d’un alliage de fer et de nickel. Cette découverte laisse penser qu’un événement majeur survenu au cours de l’histoire de la Terre a entraîné une modification importante de son noyau.
Par ailleurs, le champ magnétique terrestre, généré par la couche externe de la planète, serait en train de s’affaiblir entre l’Amérique du Sud et l’Afrique. Entre 1970 et 2020, l’intensité du champ magnétique de cette région a diminué de 8%, selon les données fournies par la constellation de satellites Swarm de l’Agence spatiale européenne (ESA).
Cette faiblesse s’est déplacée vers l’ouest à une vitesse de 19,3 km par an. L’affaiblissement du champ magnétique dans cette région serait un signal possible d’inversion du champ magnétique global de la Terre, un phénomène qui s’est déjà produit il y a environ 700.000 ans.
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