Des chercheurs français ont découvert comment naissent les océans, en perçant le mystère de la formation des dorsales océaniques. Cette avancée, publiée dans la revue Nature, explique le processus par lequel la croûte terrestre se déchire pour donner naissance à de nouveaux océans.
Un mécanisme élucidé grâce à l'étude des dorsales lentes
L'équipe de l'Institut de physique du globe de Paris (IPGP) et du CNRS a étudié la dorsale médio-atlantique, une chaîne de montagnes sous-marines où la plaque tectonique nord-américaine et la plaque eurasienne s'écartent. Contrairement aux dorsales rapides du Pacifique, la dorsale atlantique est dite lente, avec un taux d'expansion de 2 centimètres par an.
Les scientifiques ont utilisé des données de sismique réflexion 3D, une technique d'imagerie géophysique, pour cartographier la structure du manteau terrestre sous la dorsale. Ils ont ainsi observé que la remontée du manteau n'est pas uniforme, mais se fait par paquets, créant des poches de magma qui alimentent les éruptions volcaniques.
Le rôle clé de la fusion partielle du manteau
Selon l'étude, la naissance d'un océan commence par la fusion partielle du manteau terrestre à environ 60 kilomètres de profondeur. Cette fusion produit du magma qui remonte vers la surface, formant une croûte océanique. Le processus est cyclique : des pulses de magma se succèdent tous les 100 000 ans environ, créant des reliefs sous-marins.
« Nous avons montré que la formation de la croûte océanique est contrôlée par des variations de la fusion du manteau, et non par des fluctuations de l'activité magmatique comme on le pensait auparavant », explique le Dr. Marie-Hélène Cormier, co-auteure de l'étude. « Cela change notre compréhension de la dynamique des dorsales lentes. »
Des implications pour la compréhension de la tectonique des plaques
Cette découverte a des répercussions importantes pour la géologie. Les dorsales océaniques sont le lieu où naît la croûte océanique, qui recouvre 70 % de la surface de la Terre. Comprendre leur formation permet de mieux appréhender le cycle de la tectonique des plaques, depuis la création de la croûte jusqu'à sa subduction.
Les chercheurs estiment que ce modèle pourrait s'appliquer à d'autres dorsales lentes, comme celle de l'océan Indien. « Cela ouvre la voie à une meilleure prédiction des risques sismiques et volcaniques dans ces zones », ajoute le Dr. Cormier.
Une avancée technologique majeure
L'étude a été rendue possible grâce à l'utilisation de la sismique réflexion 3D, une technique qui permet de visualiser les structures profondes de la Terre avec une résolution sans précédent. Les données ont été collectées lors d'une campagne océanographique à bord du navire Pourquoi pas ?, opéré par l'Ifremer.
Cette technologie, combinée à des modélisations numériques, a permis de reconstituer en détail le processus de formation de la croûte océanique. « C'est comme si nous avions pu faire une IRM du manteau terrestre », s'enthousiasme le Pr. Jean-Arthur Olive, co-auteur de l'étude.
Vers une nouvelle ère de la géologie marine
Cette découverte française marque une étape importante dans la compréhension de la dynamique terrestre. Elle pourrait également avoir des applications dans la recherche de ressources minérales sous-marines, comme les nodules polymétalliques, qui se forment dans les zones de dorsales.
Les chercheurs prévoient désormais d'étudier d'autres dorsales océaniques pour confirmer leur modèle. « Chaque dorsale a ses particularités, mais le mécanisme fondamental semble être le même », conclut le Dr. Cormier.
