Il existe encore sur notre planète des endroits difficiles à explorer. Pourtant, des individus sont animés par l’envie de découvrir les recoins les plus cachés de la Terre, comme les grandes profondeurs, afin qu’ils nous livrent leurs secrets. C’est le défi relevé par une poignée d’explorateurs lors d’expéditions à haut risque, dans le but d’atteindre le point le plus profond des océans : Challenger Deep.

Les différentes expéditions menées jusqu’à Challenger Deep

L’expédition pionnière

Le 23 janvier 1960, Don Walsh, lieutenant de vaisseau à l’US Navy, et Jacques Piccard, l’océanographe suisse, décident de s’aventurer dans la fosse des Mariannes, au point le plus profond des océans, situé à 10 994 mètres de profondeur. Cette zone, localisée dans l’océan Pacifique, à mi-chemin entre le Japon et la Nouvelle-Guinée, est appelée Challenger Deep.

La distance est difficilement mesurable étant donné l’importante profondeur du site. L’expédition est dangereuse, tant par sa grande distance (une distance bien plus élevée que l’Everest) que par la pression exercée par l’eau à cette profondeur, qui est 1 090 fois plus forte qu’à la surface.

C’est à bord d’un bathyscaphe, appelé le Trieste, qu’ils vont effectuer leur périlleuse descente durant cinq heures. Les deux explorateurs sont restés une vingtaine de minutes sur le plancher océanique, à 10 916 mètres de profondeur. Un problème technique les a forcés à remonter plus tôt que prévu. Les deux hommes ont été les premiers à réussir cet exploit. A l’époque, un véritable défi technique a été relevé.

Le bathyscaphe Trieste. — Le Trieste : le premier bathyscaphe à atteindre Challenger Deep, le 23 janvier 1960 (10 916 mètres de profondeur). Crédit photo : Public domain, via Wikimedia Commons

Pour descendre jusqu’à une telle profondeur, Auguste Piccard appliqua le principe du ballon stratosphérique au bathyscaphe. Il fallait construire un sous-marin capable de résister à des pressions extrêmes, transportant assez d’équipements pour prélever des échantillons, éclairer les profondeurs obscures, et anticiper les risques de cette exploration à une telle profondeur.

L’objectif principal de la mission était de découvrir cet environnement extrême, jusqu’alors méconnu des scientifiques. Les fonds océaniques étaient notamment pressentis pour servir de zone de stockage pour des déchets nucléaires. Il aura fallu attendre plus de cinquante ans avant qu’un petit groupe d’homme ne relève à nouveau cette prouesse technologique.

Les expéditions contemporaines

Le 25 mars 2012, ce fut au tour de l’explorateur et réalisateur James Cameron de tenter l’aventure. En 2h30, il atteignit Challenger Deep à bord de son sous-marin, Deepsea Challenger, spécialement conçu pour réaliser ce nouvel exploit. Il resta trois heures durant sur le site avant d’entamer son retour vers la surface. Son but était d’être le premier homme à explorer ce site en solitaire. Il filma toute son expédition à l’aide de panneaux Led afin d’obtenir des images exploitables pour les scientifiques. Des images qui ont également servi à la réalisation du documentaire « Deepsea Challenge 3D ».

Grâce au matériel scientifique dont il disposait, il récolta plusieurs échantillons présents dans le fond de la fosse des Mariannes : des sédiments de la croûte terrestre et des roches environnantes. Il put mesurer d’autres paramètres tels que le niveau de pression, de salinité ou encore de températures.

Une autre expédition fut menée par Victor Vescovo, un riche investisseur américain et explorateur des fonds marins. Il s’est lancé le défi d’explorer les points les plus profonds des cinq océans, une exploration réussie qu’il nommera « Five Deeps Expedition ».

C’est le 28 avril 2019 qu’il bâtit le record de profondeur : 10 925 mètres. Il eut la chance de pouvoir rester quatre heures au fond de Challenger Deep avant de remonter à la surface. Cette exploration n’a pas seulement permis d’établir un record, mais aussi d’en apprendre plus sur l’environnement marin situé à une telle profondeur, grâce aux données récoltées in situ.

L’expédition du 10 novembre 2020, menée par la Chine à bord du Fendhouze, constituera un nouvel exploit : les images de l’environnement de Challenger Deep, à 10 909 mètres de profondeur, ont été retransmises en direct à la télévision chinoise. Les trois scientifiques présents à bord du bathyscaphe avaient pour objectif de récolter des échantillons biologiques et de cartographier avec précision le site grâce à un sonar. Leur autre mission était la recherche de métaux qui sont très présents dans la croûte terrestre océanique. Des métaux utilisés pour la fabrication de produits technologiques comme nos téléphones portables ou nos batteries.

Comment s’est créé le point le plus profond des océans ?

Challenger Deep est situé dans la fosse océanique des Mariannes. L’apparition de cette fosse remonterait à environ six à neuf millions d’années. Les fosses océaniques sont les parties les plus profondes des fonds marins et constituent la frontière entre deux plaques tectoniques. Elles se situent dans les zones de subduction, des zones où les plaques tectoniques se rencontrent et glissent très lentement l’une sous l’autre, jusqu’à s’enfoncer dans le manteau terrestre.

Dans la fosse des Mariannes, ce sont deux plaques tectoniques portant la croûte océanique qui se rencontrent. La plaque du Pacifique très dense (flèche rouge sur le schéma), glisse pratiquement à la verticale sous celle des Philippines, qui est plus petite et moins dense. C’est ce phénomène tectonique qui a créé des fosses océaniques aussi profondes dans tous les océans du globe.

Le site de Challenger Deep dans le Pacifique

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La fosse des Mariannes n’est pas seulement un gouffre profond mais aussi une succession de monts et de vallées qui sillonnent le plancher océanique sur une longueur de plus de 2 540 km. Elle part du sud du Japon jusqu’à l’est des Philippines et des îles Mariannes, comprenant le territoire américain de Guam.

Les expéditions successives et les données récoltées à Challenger Deep, ont permis d’enrichir les connaissances scientifiques, tant dans les domaines géologique et océanographique, que dans celui de la biologie.

La vie est présente même à une telle profondeur

La première descente au Challenger Deep avait apporté des précisions sur les températures, confirmé l’absence de courants sous-marins ou de traces de radioactivité. L’expédition de Walsh et Piccard a permis de témoigner de la présence d’une vie sous-marine, même à une telle profondeur.

Grâce aux technologies avancées dont nous disposons aujourd’hui, les récentes expéditions menées à Challenger Deep ont été plus riches en informations. Grâce à des images vidéos, nous avons, par exemple, la preuve de la présence de concombres de mer, de vers et de crustacés dans la fosse des Mariannes. De plus, les échantillons de sédiments récoltés sur le site contenaient des centaines d’espèces différentes d’organismes unicellulaires appelés foraminifères. Certains de ces organismes marins étaient inconnus de la communauté scientifique.

Malgré la profondeur, la pression et l’obscurité, la vie est présente au fond de Challenger Deep, le point le plus profond des océans.

D’autres organismes connus résident également sur le site, comme de petits crustacés nommés amphipodes et plus précisément l’espèce Hirondellea gigas. Elle se nourrit de minuscules particules de débris organiques et minéralogiques qui tombent sous forme de neige marine, sur des milliers de kilomètres depuis la surface océanique. Cette espèce d’amphipode est cinq fois plus grande que les autres espèces répertoriées (6 000 espèces d’amphipodes sur Terre) qui généralement, ne dépassent pas la taille d’un centimètre de long. Ce phénomène zoologique de gigantisme des animaux des grands fonds est plutôt commun, mais encore inexpliqué.

Que la vie soit présente à un tel niveau de profondeur est difficile à croire puisque la lumière y est absente. En effet, dans l’océan, la lumière solaire disparaît totalement à partir de 1 000 mètres de profondeur. De ce fait, la photosynthèse est impossible, un processus pourtant nécessaire à la création d’énergie chimique pour le développement et à la survie de la plupart des espèces végétales, et notamment du phytoplancton qui s’épanouit dans l’océan.

L’ensemble des espèces qui évoluent dans les abysses se sont adaptées à leur environnement et sont capables de synthétiser des éléments chimiques dissous dans l’eau.

Le site de Challenger Deep n’est pas épargné par la pollution

Contre toute attente, le point le plus profond des océans est soumis à la pollution. Des échantillons récoltés dans les sédiments du sol révèlent la présence de microplastique, que l’on retrouve régulièrement dans les viscères des animaux marins. C’est bien la preuve que la pollution générée par l’homme arrive même à atteindre les endroits les plus difficiles d’accès.

Un sac plastique a notamment été retrouvé dans la fosse des Mariannes. Sa présence peut être justifiée par le fait que les déchets en surface transitent jusqu’au fond des océans par l’intermédiaire des courants marins. Une étude montre que certaines zones de la fosse des Mariannes contiennent un niveau de pollution plus important que certains cours d’eau chinois, connus pour être les plus pollués du monde.

La pollution de la fosse des Mariannes est aussi sonore. En effet, des sons ont été enregistrés à une telle profondeur comme des bruits de baleines ou encore des passages de bateaux. Les vibrations à l’origine des sons voyagent longuement et se répercutent dans la fosse qui fait office de caisse de résonance. Cette pollution sonore, émise pour l’essentielle par nos activités, peut perturber les espèces marines dans leur communication ou dans leur alimentation. Il est donc essentiel de limiter nos nuisances sonores dans le milieu marin.

En explorant le point le plus profond des océans, l’homme a réussi un défi technologique. Aujourd’hui, seule une poignée d’individus a pu explorer le site de Challenger Deep, alors que douze personnes ont marché sur la Lune. Les scientifiques possèdent plus de connaissances sur notre satellite naturel que sur les grands fonds marins de notre planète. Pourtant, ils ont encore beaucoup de choses à nous apprendre, car moins de 7 % d’entre eux ont été explorés à ce jour. On a découvert que malgré des conditions de vie difficiles, certaines espèces réussissaient tout de même à s’épanouir au fond des océans.

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Le point le plus profond des océans est situé dans la fosse des Mariannes, dans l’océan Pacifique.
Nommé Challenger Deep, il atteint environ 11 000 mètres de profondeur.
La fosse des Mariannes marque la frontière entre 2 plaques tectoniques (subduction océanique).
Les différentes expéditions ont permis de découvrir que la vie est présente, même sans lumière et sans oxygène.
La pollution d’origine humaine atteint aussi les grands fonds océaniques.

Les Efflorescences De Phytoplanctons Nous Renseignent Sur L’État De Santé Des Océans

GÉOTOUR

Allan ROSS

9 juillet 2021

Les Efflorescences De Phytoplanctons Nous Renseignent Sur L’État De Santé Des Océans

Avec ses 5,5 millions de km², on entend souvent dire que l’Amazonie est le principal poumon de la planète. En effet, on a appris à l’école que les arbres sur Terre réalisent une réaction chimique appelée photosynthèse qui permet de transformer le dioxyde de carbone (CO2) en dioxygène (O2), un gaz que nous respirons tous les jours. Cela peut paraître surprenant mais la principale source d’oxygène provient des océans ! Cette fois, ce ne sont pas les arbres qui sont à l’œuvre mais bien des micro-organismes marins appelés phytoplanctons qui réalisent également le processus de la photosynthèse. Les phénomènes de regroupement de ces organismes dans les océans portent le nom d’efflorescences de phytoplanctons. Du fait de leur coloration et de leur étendue sur plusieurs centaines de kilomètres, il est actuellement possible de suivre ces phénomènes depuis l’espace grâce aux satellites d’observation de la Terre.

Qu’est-ce-que le phytoplancton ?

Le phytoplancton constitue l’ensemble des cyanobactéries et microalgues (végétaux microscopiques) présentes dans les eaux de surface et qui dérivent au gré des courants marins. La plupart de ces organismes sont invisibles à l’œil nu, à part quand ils se regroupent en amas. Cela produit alors de vastes étendues colorées visibles à la surface de l’eau : les efflorescences de phytoplanctons (ou bloom en anglais).

La couleur verte de l’eau est associée à la présence de pigments dans les cellules des phytoplanctons, telle que la chlorophylle. Notons que le phytoplancton produit plus de la moitié du dioxygène que nous respirons grâce à la photosynthèse. En effet, chaque cellule végétale a besoin de plusieurs éléments pour pouvoir se développer : l’eau, la lumière, les sels minéraux et le CO2.

Par ailleurs, le phytoplancton est un maillon fondamental des réseaux trophiques océaniques, c’est-à-dire à la base de la chaîne alimentaire des espèces animales aquatiques et des oiseaux marins. Cependant, certaines espèces de planctons peuvent s’avérer nocives pour la vie animale.

De plus, une part importante des phytoplanctons en fin de vie servira à couvrir des dépôts organiques au fond des océans. Ils serviront notamment à nourrir la vie abyssale et à plus long terme à la formation d’hydrocarbures.

Le phytoplancton est donc essentiel à la survie et la bonne cohésion des espèces marines. Toutefois, un envahissement de phytoplanctons dans les océans peut s’avérer nuisible pour la vie aquatique, et de manière plus générale à certains écosystèmes terrestres. En effet, les phytoplanctons appauvrissent les eaux en nutriments et sels minéraux, ce qui leur permet de se multiplier au détriment d’autres espèces marines.

Dans le cas extrême où le phytoplancton dominerait le milieu marin, la lumière n’atteindrait même plus les couches supérieures de l’océan. Toute autre forme de vie marine deviendrait alors impossible.

Les efflorescences de phytoplanctons : un phénomène visible depuis l’espace

L’image satellitaire ci-dessous a été enregistrée par le satellite d’observation de la Terre, Sentinel-3A (Agence Spatiale Européenne, ESA), le 17 janvier 2021, sur les côtes de l’Antarctique, au niveau de la langue de glace Drygalski (flèche rouge sur la carte de l’Antarctique).

La masse verte qui s’étale sur environ 200 km dans la mer de Ross correspond à une prolifération de phytoplanctons. Ce phénomène naturel a été révélé à nos yeux grâce à un traitement en fausses couleurs de l’image satellitaire. Sans ce travail, nous ne pourrions tout simplement pas observer ce phénomène à l’œil nu depuis l’espace.

Les satellites du programme Copernicus nous renseignent notamment sur les impacts anthropiques, qui peuvent nuire ou favoriser le développement des efflorescences de phytoplanctons dans les océans.

Les efflorescences de phytoplanctons dans le mer de Ross en Antarctique

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Dans la mer de Ross, les saisons sont marquées par une alternance de phases de gel et de fonte des glaces. Ces différentes phases créent des mouvements marins qui brassent l’eau de mer, ce qui permet de redistribuer du sel et des nutriments. Au cours du printemps et de l’été austral, l’afflux d’éléments nutritifs le long de l’Antarctique fait virer l’eau au vert, en raison de la prolifération massive de phytoplanctons qui viennent profiter de ce véritable garde-manger naturel.

A quoi sont dues les efflorescences de phytoplanctons dans les océans ?

Les phénomènes d’upwelling

La principale cause de formation d’efflorescences de phytoplanctons dans les océans du globe trouve son origine dans les phénomènes naturels de remontée d’eau, aussi appelés upwelling. L’upwelling est un phénomène océanographique qui prend naissance à proximité de certaines zones côtières du globe. Des vents longeant le littoral entraînent une remontée d’eau froide des fonds marins. Riche en nutriments, elle est favorable au développement de phytoplanctons le long des côtes.

Ce sont d’ailleurs dans ces zones que l’on retrouve la plupart des zones de pêche, puisque la plupart des espèces de poissons et crevettes sont attirées par le phytoplancton, comme par exemple, à proximité de la côte Ouest des États-Unis ou encore de l’Amérique du Sud. Des phénomènes d’upwelling saisonniers ont aussi lieu le long des côtes brésiliennes, dans le golfe du Mexique, près de l’Inde ou encore celles de la Nouvelle-Zélande.

Schéma théorique détaillant la formation des efflorescences de phytoplancton dans le cadre du phénomène d’upwelling. — Mécanisme de formation des blooms à travers un phénomène d’upwelling. Crédit photo : Francis Chan, John A. Barth, Kristy J. Kroeker, Jane Lubchenco and Bruce A. Menge. Modified from Gewin (2010) by Moni Kovacs., CC BY-SA 4.0 via Wikimedia Commons

La pollution favorise le développement du phytoplancton

L’agriculture intensive, les usines et le jardinage des particuliers rejettent dans les eaux de rivières des sels minéraux tels que les nitrates, le phosphore ou le potassium qui sont utiles à la croissance du phytoplancton. Cependant, en quantités trop importantes, ces sels minéraux qui se déversent dans les océans provoquent l’apparition de bloom le long des côtes.

L’un des meilleurs exemples est celui du Brésil qui pratique l’agriculture intensive depuis des années dans le bassin amazonien, ce qui entraîne un important drainage de nitrates dans l’Amazone. Ainsi, les efflorescences de phytoplancton sont plus fréquentes et intenses dans l’océan Atlantique.

Schéma des différentes sources de pollution dans les cours d’eau liés aux activités humaines. — Les différentes sources de pollution humaines par nutriments dans les cours d’eaux peuvent produire des blooms. Crédit photo : U.S. Government Accountability Office from Washington, DC, United States, Public domain, via Wikimedia Commons

La fonte des glaces et le bloom dans les zones polaires

Une cause moins courante de formation naturelle de phytoplancton est liée à la fonte des glaces au niveau des pôles terrestres, durant l’été austral et boréal. En fondant, les glaces continentales déversent leurs minéraux dans les océans, ce qui favorise la formation d’efflorescences de phytoplanctons. L’image satellitaire de la mer de Ross, exposée précédemment, est un parfait exemple de ce phénomène naturel.

En raison du réchauffement climatique, ces phénomènes de bloom dans les zones polaires devraient se multiplier en bordure des zones englacées. En effet, l’accélération de la fonte des glaces va permettre de libérer davantage de minéraux dans les eaux polaires.

L’observation d’efflorescences de phytoplanctons dans les régions polaires permettra également de surveiller l’ampleur de la fonte des glaces. Cependant, la présence régulière de masses nuageuses au-dessus des pôles terrestres rend cette surveillance difficilement réalisable.

Schéma détaillant la formation d’efflorescence de phytoplancton dans les zones polaires liée à la fonte des glaces continentales. — La génération de phytoplanctons causée par la fonte des glaces continentales dans les zones polaires. Crédit photo : Johan C. Faust, Christian März and Sian F. Henley, CC BY-SA 4.0 via Wikimédia Commons

Le phytoplancton : un écosystème menacé ou favorisé par le réchauffement climatique ?

Les phytoplanctons sont des puits de carbone important sur Terre, ils ont donc leur rôle à jouer dans la régulation climatique. En effet, leur présence est fondamentale et ce serait une catastrophe écologique s’ils étaient amenés à disparaître, tant de nombreuses espèces marines en dépendent. Cependant, il faut noter que les phytoplanctons ne pourraient pas enrayer à eux seuls les problèmes actuels de rejets anthropiques de CO2 sur Terre, car leur capacité de stockage et de transformation du carbone reste limitée.

La hausse de la température de l’océan pourrait réduire la quantité de phytoplanctons, car l’oxygénation de l’eau sera moindre. Son développement est également mis à mal par l’acidification des océans. Paradoxalement, les nutriments et les polluants anthropiques, libérés dans les cours d’eau et acheminés dans les zones côtières, pourraient favoriser leur croissance !

Les satellites d’observation de la Terre permettent d’admirer la multiplication des espèces planctoniques depuis l’espace. Grâce à eux, les scientifiques peuvent déterminer les causes de la prolifération de ces organismes microscopiques dans les océans. Leur observation détaillée nous renseigne notamment sur les impacts anthropiques, qui peuvent nuire ou favoriser leur développement. Le programme Copernicus de l’Agence Spatiale Européenne (ESA) a notamment été instauré pour fournir des données utiles à la surveillance de la qualité des eaux côtières et veiller à ce que le phytoplancton garde sa place dans l’équilibre biologique des écosystèmes marins.

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L’océan est le principal poumon de notre planète grâce au phytoplancton.
Le phytoplancton est à base de la chaîne alimentaire des espèces marines.
Les amas de phytoplanctons qui se forment dans les océans s’appellent des efflorescences de phytoplanctons (ou bloom en anglais).
La prolifération de bloom dans les océans est lié à 3 phénomènes différents : l’upwelling près des côtes, la pollution des eaux côtières ou encore la fonte des glaces continentales.
Le réchauffement climatique et les impacts anthropiques peuvent nuire ou favoriser la croissance du phytoplancton dans les océans.

Le Mont Fuji, Volcan Endormi : Le Japon Au-Dessus Des Nuages

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Valeria GIACONIA

30 juin 2021

Le Mont Fuji, Volcan Endormi : Le Japon Au-Dessus Des Nuages

S’élevant à 3 776 mètres d’altitude, le mont Fuji est le plus haut sommet du Japon. Érigé en montagne sacrée au pays du Soleil Levant, le dénommé Fujisan suscite l’intérêt d’artistes, photographes et scientifiques à travers le monde. Il est le plus souvent représenté en hiver, calme et majestueux, avec son cône enneigé et ses courbes montagneuses quasi parfaites. Mais le mont Fuji n’en reste pas moins un volcan actif, en sommeil depuis plus de 300 ans, dont le réveil pourrait transformer la carte géologique du Japon telle qu’elle apparaît aujourd’hui. Depuis les origines de sa formation, jusqu’à la dernière éruption connue, la découverte du mont Fuji appelle à un voyage entre ciel et terre, au cœur de l’un des plus beaux volcans du monde.

Le mont Fuji, un paysage emblématique formé au gré des éruptions

Situé sur la « ceinture de feu du Pacifique », l’archipel japonais fait partie d’une zone d’aléa sismique très élevé. Le pays concentre à lui seul 10 % de l’activité volcanique dans le monde et compte plus de 110 volcans actifs ! Le mont Fuji, point culminant du Japon, est le plus imposant de tous. Il est inscrit au patrimoine mondial de l’UNESCO depuis 2013 sous le titre de « lieu sacré et source d’inspiration artistique ».

Le Fujisan : montagne sacrée du Japon classée à l'UNESCO

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Nichées entre les préfectures de Shizuoka et de Yamanashi, les environs très peu urbanisées du mont Fuji abritent notamment un parc naturel, une forêt juchée sur une coulée de lave, des grottes volcaniques et cinq lacs offrant chacun une vue imprenable sur la montagne sacrée.

Les superbes paysages de la région de Fuji ont été façonnés par plus de 400 000 ans d’activité volcanique intense. Suite à de nombreuses éruptions, les matériaux volcaniques se sont accumulés pour donner vie au mont Fuji avec sa silhouette conique si parfaite.

Vue satellite du Mont Fuji et sa silhouette parfaite. Crédit photo : by M. Justin Wilkinson, Texas State U., Jacobs Contract at NASA-JSC.

Un volcan explosif au croisement de trois plaques tectoniques

Le mont Fuji est un stratovolcan de type explosif. Lors de ses éruptions, il peut émettre des nuées ardentes, c’est-à-dire d’épais nuages de cendres et de blocs dévastateurs qui dévalent les flancs du volcan à très grande vitesse. Il est différent des volcans dits « rouges » ou volcans effusifs, qui sont caractérisés par des coulées de laves fluides, comme pour les éruptions du Piton de la Fournaise à la Réunion.

L’activité volcanique du mont Fuji est due à un phénomène de subduction : il est situé au croisement de trois plaques tectoniques (pacifique, philippine et eurasienne) et de la fosse de Nankai, une fissure sismique qui longe le littoral japonais sur environ 900 km.

Le Fujisan est donc classé comme un volcan de type explosif, mais il présente la particularité d’émettre des laves basaltiques, typiques des volcans rouges. Par le passé, il a émis des laves fluides, qui sont à l’origine de formations volcaniques singulières telles que le tunnel de lave de Komoriana et la grotte de glace de Narusawa.

Vue aérienne du mont Fuji et de son cratère sommital — La base du volcan mesure 50 km de diamètre et son cratère sommital s’étend entre 500 et 700 mètres. Crédit photo : Tirachard Kumtanom on Pexels.com

La grande éruption de 1707, dernier réveil du mont Fuji

Depuis les premières éruptions connues du mont Fuji, le volcan ne s’est réveillé que 18 fois au total, selon les données de l’Agence météorologique japonaise, en charge de la surveillance du volcan. Et depuis environ 22 000 ans, elles ne se produisent plus au sommet, mais sont situées uniquement sur les flancs du volcan. Selon la puissance de l’éruption, les cendres volcaniques peuvent être projetées dans un rayon de 100 km. C’est ce qui s’est passé au moment de la « grande éruption Hôei ».

Le dernier épisode éruptif du mont Fuji date de l’hiver 1707. Dans les semaines qui précédèrent l’éruption, la terre trembla une centaine de fois sous le volcan, avec des séismes violents allant jusqu’à une magnitude estimée de 8,7 sur l’échelle de Richter.

Le 16 décembre 1707, un immense panache de cendres se forma, et des scories volcaniques furent projetées jusqu’aux villes de Tokyo et de Kawasaki, à quelques 130 km de distance. La poussière volcanique resta visible jusqu’à la fin du mois, avant que le volcan ne retrouve peu à peu son calme. Cette éruption est à l’origine de la formation du cratère Hôei sur le versant sud-est du volcan.

Le mont Fuji, un volcan en sommeil depuis 300 ans

Aujourd’hui, le volume de la chambre magmatique est estimé à 400 km3. Mais elle n’a pas accumulé assez de matière et le risque éruptif est toujours considéré comme faible par l’Agence météorologique du Japon. Cependant, de nombreux tremblements de terre sont régulièrement détectés sous le volcan. Et certains séismes importants, comme celui du Tōhoku le 11 mars 2011, laissent craindre une détérioration de la structure principale et une reprise de l’activité volcanique.

Suite à la secousse qui a frappé le Japon ce jour-là, la pression relevée dans la chambre magmatique était de 1,6 MPa (mégapascal), soit 16 fois supérieure à la pression nécessaire pour déclencher une éruption volcanique. Pour autant, cet évènement d’ampleur n’a pas réveillé le paisible mont Fuji, qui reste silencieux depuis plus de 300 ans.

Le mont Fuji, au sud-ouest de Tokyo — Un réveil du volcan endormi pourrait paralyser la ville de Tokyo et ses 14 millions d’habitants. Crédit photo : Pierre Blaché on Pexels.com

Cette période de repos anormalement longue inquiète certains spécialistes de la volcanologie au Japon, d’autant plus que son réveil pourrait représenter un danger pour le pays et causer d’importants dégâts matériels et humains dans les villes environnantes, notamment dans la capitale, Tokyo qui compte 14 millions d’habitants. L’Agence météorologique japonaise a mis en place des mesures visant à évacuer environ 1 million d’habitants vivant aux abords du volcan en cas d’éruption imminente.

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S’élevant à 3 776 mètres d’altitude, le mont Fuji est le plus haut sommet du Japon.
Le Fujisan est un stratovolcan endormi qui peut émettre des nuées ardentes et projeter des scories volcaniques.
Le réveil du mont Fuji pourrait paralyser la ville de Tokyo et ses 14 millions d’habitants.

Extinction des Dinosaures : les Nouvelles Découvertes

Catastrophes naturelles

Marine SOUCHE

11 juin 2021

Extinction des Dinosaures : les Nouvelles Découvertes

Que s’est-il passé il y a 66 millions d’années ? Comment les dinosaures ont-ils disparu ? Jusqu’à présent, les scientifiques tenaient pour responsable la collision d’un astéroïde avec la Terre de la mort des ¾ des espèces vivantes de l’époque. Mais en février 2021, le débat a été relancé. Des chercheurs pensent que l’impacteur serait en réalité une comète. Dans cet article, retrouvez les détails des nouvelles découvertes sur l’extinction des dinosaures.

Une comète serait responsable de l’extinction des dinosaures

La théorie la plus populaire sur l’extinction de masse survenue à la fin du Crétacé est que la catastrophe aurait été provoquée par un astéroïde. Constitué de métaux et de roches, il proviendrait de la ceinture d’astéroïdes entre Mars et Jupiter.

Or, en février 2021, une étude publiée dans la revue Scientific Report, suggère que le responsable de la disparition des dinosaures serait en réalité une comète. D’après les chercheurs de l’université de Harvard et du Centre Smithsonian, cet impacteur proviendrait du nuage d’Oort. Ce nuage est une vaste ceinture d’objets glacés situés à la limite du Système solaire. Il est le réservoir de milliards de comètes à longue période. Ces dernières sont composées de poussière, de glace et de roches. Ces corps célestes ont une période orbitale de 200 ans et peuvent mettre des centaines voire des milliers d’années pour faire le tour du Soleil.

Certaines de ces comètes sont déviées par l’attraction gravitationnelle de Jupiter. En effet, la plus grosse planète change leur orbite et les dirige vers l’intérieur du Système solaire. Ces astres sont ainsi propulsés tout près du Soleil. Les scientifiques les surnomment les « brouteurs de Soleil ». Face à la force d’attraction de notre étoile, ils explosent en de multiples fragments.

Schéma représentant le nuage d’Oort avec les comètes à longues périodes. — Le nuage d’Oort et ses comètes à longues périodes. Crédit photo : William Crochot, Public domain, via Wikimedia Commons

D’après une analyse statistique et des simulations gravitationnelles, les auteurs de l’étude indiquent que 20 % des comètes deviennent des brouteurs de Soleil. Lors de leur retour vers le nuage d’Oort, les débris cométaires ont de fortes chances de heurter notre planète. Selon leur calcul, ce risque pourrait survenir tous les 250 000 à 730 000 ans.

Une comète serait donc à l’origine du cratère de Chicxulub. L’immense objet de 10 à 15 km de diamètre percuta la Terre à la fin du Crétacé dans la péninsule du Yucatán au Mexique.

De récentes études tendent à confirmer que le géocroiseur à l’origine de la disparition des dinosaures, il y a 66 millions d’années, serait une comète, et non un astéroïde.

Des preuves dans le cratère d’impact

Dans les années 80, les scientifiques avaient constaté que la limite Crétacé-Paléogène (ou limite K-Pg) était marquée dans les couches géologiques de plusieurs sites dans le monde par une pellicule d’argile noire. Leurs analyses avaient trouvé une quantité anormalement élevée d’iridium dans la composition de cette fine strate. Or, ce métal est un élément rare à la surface de notre planète, mais très présent dans les météorites. Selon eux, cette couche de sédiment se serait formée avec la poussière produite lors de l’impact et la vaporisation du géocroiseur. En effet, l’onde de choc aurait pulvérisé la roche en poudre. Elle fut ensuite dispersée dans l’atmosphère pendant plusieurs décennies avant de retomber au sol.

En 2016, une expédition de forage (Expedition 364) a permis de prélever 303 carottes de 505 à 1334 mètres de profondeur dans le cratère de Chicxulub, dans le golfe du Mexique. Les chercheurs du Programme international de découverte de l’océan (IODP) et du Programme international de forage scientifique continental (ICDP) ont ainsi récolté des poussières du géocroiseur vraisemblablement responsable de l’impact. L’étude publiée dans la revue Science Advances révèle une anomalie positive de l’iridium dans la couche correspondant à la fin du Crétacé. De plus, dans la péninsule mexicaine, ce métal est 4 fois plus présent que dans les zones environnantes. Ce résultat suggère que c’est bien l’astroblème de 80 kilomètres de diamètre, en partie dissimulé dans le golfe du Mexique, qui est à l’origine de l’extinction des dinosaures, il y a 66 millions d’années.

Expédition de forage dans le golfe du Mexique

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La chronologie des événements du jour fatidique reconstituée

L’analyse des différentes couches géologiques a permis aux scientifiques de reconstituer la chronologie des événements survenus à la fin du Crétacé. Lors de l’impact de la comète, des kilomètres de plancher océanique se soulevèrent, la roche et l’eau furent pulvérisées instantanément. L’onde de choc provoqua des tsunamis à travers tous les océans du globe.

La collision vaporisa sur-le-champ une grande quantité de roche riche en soufre, ce qui a libéré dans l’atmosphère un épais brouillard d’acide sulfurique. Il s’ensuivit des pluies d’acides qui auraient acidifié les océans. La projection d’éclats de roches incandescents dans le ciel provoqua d’immenses incendies, lorsque ceux-ci retombèrent sur le sol. Le paysage fut réduit en cendres dans un rayon de 1 500 kilomètres autour du point d’impact. Privée de lumière, la Terre fut plongée dans une longue période de froid connu sous le nom d’« hiver d’impact ».

Ces événements cauchemardesques ont rendu la vie impossible sur la planète. Les chercheurs estiment qu’environ 75 % des espèces animales et végétales de l’époque ont été décimées. Pourtant, selon les scientifiques, la collision d’un géocroiseur ne serait pas le seul responsable de ce désastre. D’importantes éruptions volcaniques en Inde ont vraisemblablement pu jouer un rôle dans la fin du règne des dinosaures.

Les éruptions volcaniques des Trapps du Deccan

Depuis des décennies, les scientifiques débattent sur la cause de la disparition des dinosaures. Certains accusent une météorite, d’autres pensent que les violentes éruptions volcaniques du Deccan sont à l’origine de cette extinction.

De nos jours, les trapps du Deccan sont de grands plateaux d’origine volcanique, qui peuvent atteindre 2 400 mètres d’épaisseur. Ils se sont formés sur des millions d’années, suite au refroidissement de nombreuses coulées de lave, il y a 66 millions d’années. À l’époque, le Deccan était une vaste province de volcans actifs de type effusif qui recouvraient des milliers de kilomètres carrés. En un million d’années, selon les estimations, ils auraient libéré 560 000 km³ de magma. Cette quantité aurait été suffisante pour que les aérosols volcaniques émis dans la stratosphère fassent le tour du globe.

Grâce à la datation de la roche, les scientifiques ont pu démontrer que cette activité volcanique avait précédé l’impact du géocroiseur. Ils suggèrent que ces éruptions étaient déjà à l’œuvre depuis 400 000 ans avant la disparition de la plupart des espèces vivantes, à la fin du Crétacé. Les volcans du Deccan auraient provoqué des changements climatiques majeurs et déstabilisé les écosystèmes, entraînant ainsi la chute des dinosaures.

L’empilement des différentes couches de lave dans la province du Deccan en Inde. — La province du Deccan en Inde montrant l’empilement de nombreuses coulées de lave. Les éruptions des trapps du Deccan survenues il y a 66 millions d’années ont sans doute participé au déclin des dinosaures. Crédit photo : Gerta Keller, Princeton University

Le coupable de cette extinction de masse est toujours en débat au sein de la communauté scientifique. Mais les récentes études tendent à confirmer l’impact d’une comète, plutôt qu’un astéroïde. L’activité volcanique du Deccan aurait également joué un rôle déterminant dans la disparition des espèces vivantes, mais c’est la collision d’un géocroiseur tombé dans le golfe du Mexique, il y a 66 millions d’années, qui aurait donné le coup de grâce au vivant ! Ces événements quasi-simultanés auraient ainsi provoqué l’extinction des dinosaures.

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L’impact d’un géocroiseur dans le golfe du Mexique, il y a 66 millions d’années, serait responsable de l’extinction des dinosaures et de ¾ des espèces vivantes de l’époque.
Une nouvelle étude scientifique suggère que l’impacteur tombé dans le cratère du Chicxulub au Mexique serait une comète et non pas une météorite.
L’activité volcanique des Trapps du Deccan aurait joué un rôle déterminant dans cette extinction de masse.
Le coupable de cette catastrophe suscite toujours de vives débats au sein de la communauté scientifique.

Dallol, un Site Inhospitalier aux Couleurs Époustouflantes

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Sandra GONZALEZ

28 mai 2021

Dallol, un Site Inhospitalier aux Couleurs Époustouflantes

L’un des déserts les plus chauds de la planète, le Danakil, dans le triangle de l’Afar en Éthiopie, abrite un site géothermal particulièrement hostile, Dallol. Surgi en plein milieu de cette fournaise il y a quelques milliers d’années seulement, ce dôme de sel souvent désigné comme un volcan réunit des conditions extrêmes uniques au monde. Longtemps resté inaccessible en raison d’une guerre entre l’Éthiopie et l’Érythrée, Dallol est ouvert aux touristes attirés par ses eaux multicolores entourées de concrétions surprenantes. Ce patrimoine géologique exceptionnel est aujourd’hui en danger, menacé par l’industrie minière.

La naissance du dôme de sel dans le désert du Danakil

C’est grâce aux travaux d’une équipe de scientifiques franco-espagnols qui étudie le site depuis 2016 que nous en savons plus sur sa genèse. Le long du Rift est-africain, le Danakil se trouve à la jonction de trois plaques tectoniques dont l’activité a provoqué, il y a 6 000 ans, la fermeture d’un ancien bras de la mer Rouge. L’eau s’est alors évaporée, laissant une croûte de sel de deux kilomètres d’épaisseur, 120 mètres sous le niveau de la mer. Une poche de magma située à faible profondeur a produit le bombement de la surface et la formation d’un dôme de sel de trois kilomètres de diamètre et de 40 mètres de haut. L’épanchement de sel fondu a provoqué l’affaissement du sommet, lui donnant une forme de cratère et entraînant un dégazage toujours effectif. C’est le début d’une activité géothermique qui façonne encore le site aujourd’hui. Malgré la présence de magma, Dallol ne rejette aucun matériau volcanique, mais du sel et des fluides géothermaux. Ce n’est donc pas un volcan, contrairement à ce qui est souvent annoncé.

L’activité géothermique sur le cratère de Dallol, au sommet du dôme de sel. Crédit photo : Photo de rr0cketqueen sur Foter.com

Dallol : un système géothermique complexe unique au monde

Suite à la formation de ce dôme, un système hydrothermal incomparable toujours en cours s’est mis en place. Les eaux de pluie s’infiltrent en profondeur sur le site et se chargent en sel, préalablement dissous par la chaleur du magma. Une fois arrivés en surface, les fluides hydrothermaux sont sursaturés en sel et en acides, c’est-à-dire qu’ils en contiennent plus qu’ils ne peuvent en dissoudre. Ils cristallisent alors à leur point de sortie sous forme de magnifiques concrétions et vasques aux couleurs vives.

D’autres structures géothermiques sont apparues aux alentours. Des dépôts salins se sont érodés et ont constitué de petits canyons. Deux petits dômes de sel ont fait surface : Round Mountain (montagne ronde) et Black Mountain (montagne noire). Le premier doit son nom à sa forme arrondie, le second à la couleur noire du sel, due à une forte teneur en hématite, un minerai de fer. Une explosion phréatique a créé le lac Noir en 1926. Un deuxième lac, le Gaet’ale ou lac Jaune, a été réactivé en 2005 après un tremblement de terre, mais on ignore sa datation exacte. C’est le lac le plus salé du monde avec 433 grammes de sel par kilogramme d’eau. Les interactions entre le magma, le sel et les eaux souterraines ne cessent de modeler le site.

Schéma du système hydrogéothermique du dôme de Dallol — Conceptualisation idéalisée du système hydrogéothermique du dôme de Dallol, tiré de « Origin and Evolution of the Halo-Volcanic Complex of Dallol : Proto-Volcanism in Northern Afar (Ethiopia) » Schéma : Lopez-Garcia et al. 2020.

La spécificité de Dallol vient du fait qu’il s’agisse du seul endroit du monde où coexistent trois paramètres extrêmes :

L’hypersalinité : les niveaux de saturation en sels sont deux fois plus élevés que ceux de la mer Morte.
L’hyperacidité : on mesure des pH considérablement bas, voire négatifs, à -1,5.
Une température excessivement haute : les fluides hydrothermaux peuvent atteindre 110 °C à leur point de sortie.

D’autres endroits sur Terre connaissent une activité géothermique remarquable, comme Yellowstone aux États-Unis, mais Dallol est le seul à combiner les trois paramètres à la fois. À cela s’ajoute l’émission de gaz plus ou moins toxiques tels que des hydrocarbures, d’où la présence fréquente de nombreux cadavres d’oiseaux. Difficile de respirer dans cet enfer paradisiaque aux températures et à l’air étouffants !

Un nuancier de couleurs et de structures polymorphes étonnantes

Dallol regorge d’une grande variété de structures géothermiques et de bassins polychromes dus notamment à la précipitation saline et à la sursaturation des saumures, eaux déjà très fortement salées. En effet, lorsque l’eau s’évapore, la concentration en halite (ou sel gemme), le principal minéral du site, augmente encore plus et forme des précipités, les cristaux de sel.

Les sources déversent ces saumures hydrothermales bouillantes, dépourvues d’oxygène, hyperacides, riches en fer et sursaturées. Au contact de l’atmosphère, elles cristallisent et créent alors de petits cônes de sel autour de geysers actifs et de fumerolles (émissions gazeuses), ainsi que des piliers pouvant atteindre deux mètres de haut.

Au fur et à mesure que l’eau s’écoule des sources, les cônes de sel se regroupent pour former des terrasses de saumures acides. Le large éventail de couleurs est essentiellement lié à la forte concentration en fer des fluides. Lorsque le sel précipite à 110 °C, il a une belle couleur blanche. Puis, quand la température diminue, le soufre, présent principalement autour des fumerolles, se condense et donne une teinte jaunâtre. Ensuite, le fer s’oxyde et crée toute une gamme de verts et d’ocres jaunes, rouges, orange et brunes.

Dallol : un site naturel aux couleurs vives et aux structures étonnantes

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« Dallol est un musée d’art naturel où l’exposition change tous les jours » Juan Manuel García-Ruiz, cristallographe.

Le dynamisme du système géothermique de Dallol entraîne un environnement susceptible de se modifier en quelques heures seulement : des sources actives se désactivent tandis que d’autres émergent à des endroits distincts.

En cristallisant, l’halite produit une multitude de sculptures originales :

Des formes semblables à des nénuphars dans les sources subaquatiques ;
Des structures évoquant des fleurs dans les bassins inférieurs ;
De fines croûtes en forme de coquille d’œuf ;
Des tubes torsadés ;
Des reliefs aux allures de champignons.

Dallol : un musée d'art naturel

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Un laboratoire naturel propice à la recherche de la vie

Étudier un site aussi extrême que celui de Dallol est utile pour comprendre comment la vie peut naître sur une autre planète que la Terre, notamment sur Mars. Si, pour l’instant, aucune forme de vie n’a été découverte dans les bassins les plus salés et les plus acides, certaines sources hydrothermales aux caractéristiques plus clémentes abritent des micro-organismes. Il s’agit essentiellement d’archées halophiles, extrêmophiles qui ont besoin de sel pour vivre.

Les résultats semblent donc varier selon la teneur en sel et selon le pH. Toutefois, d’autres études sont nécessaires pour confirmer l’absence de vie ou en détecter la présence dans les milieux les plus extrêmes. Dans le premier cas, cela signifierait que les conditions extrêmes de Dallol sont une limite à la vie, malgré la présence d’eau. Dans le second cas, cela impliquerait de comprendre comment la survie y est possible. Affaire à suivre !

Un site géologique et un peuple menacés par l’exploitation minière

En 2017, l’État éthiopien a conclu un accord d’exploitation de la potasse, minerai salin utilisé notamment comme engrais, avec de grandes compagnies internationales. L’exploitation minière du site n’est pas nouvelle. Au XX^e siècle, des mines avaient été ouvertes et exploitées par les Italiens puis par les Américains. Elles ont fermé en 1967 en raison des risques d’inondations et des tensions politiques. Le futur pompage industriel autorisé par l’État risque d’assécher Dallol et de mettre en péril l’avenir des Afars, peuple nomade qui vit de l’extraction manuelle du sel depuis des millénaires. Pour sauver Dallol, les scientifiques espèrent son classement au patrimoine mondial de l’UNESCO.

RETENEZ

Dallol n’est pas un volcan, car il ne rejette aucun matériau volcanique.
Ce dôme de sel est le seul endroit sur Terre à réunir trois conditions extrêmes à la fois : hypersalinité, hyperacidité, haute température.
Ce site naturel est menacé par l’exploitation minière.

Le Petit Âge Glaciaire : Quand le Climat se Refroidissait

BOULEVERSEMENTS

Mickaël LE BOUR

20 mai 2021

Le Petit Âge Glaciaire : Quand le Climat se Refroidissait

À l’heure où l’on parle de réchauffement climatique, il peut sembler décalé de s’intéresser au petit âge glaciaire (PAG). La chose est d’importance néanmoins. Selon certains historiens, le PAG pourrait être une des causes d’évènements majeurs comme la Révolution française. Le terme a pour la première fois été utilisé en 1939 par le topographe américain F.E. Matthes. Depuis cette époque, les études scientifiques ont identifié une période de refroidissement climatique entre la fin du XIIIe siècle et la moitié du XIXe siècle. Il s’agit là de l’évaluation la plus longue. En effet, le phénomène est complexe et les spécialistes ne sont unanimes, ni sur sa datation ni sur ses causes. Que sait-on aujourd’hui du climat de cette période de près de 600 ans ? Quelles causes peuvent-elles être avancées pour expliquer la petite glaciation ?

Le Petit âge glaciaire : un phénomène aux multiples manifestations

Ce que nous enseigne l’histoire

Le refroidissement général du climat a marqué la mémoire des hommes entre le Moyen Âge et le XIXe siècle. Sur cette période, il existe de nombreux indices d’une détérioration du climat :

Une grande famine eut lieu en Europe entre 1314 et 1316 en raison d’une météorologie défavorable. Les chroniques évoquent des étés sans soleil et des précipitations abondantes. Le foin ne sèche pas, les charrues s’embourbent, les rendements du blé sont très faibles.
En 1481, une nouvelle famine intervient en France en raison d’un hiver très froid suivi d’un printemps et d’un été désastreux.
Les colonies vikings du Groenland disparaissent tragiquement, faute de s’être adaptées aux changements climatiques.
En France, la fin du règne de Louis XIV est marquée par des catastrophes climatiques et démographiques. La disette des années 1693-1694 est due à des intempéries excessives et aux basses températures. Au cours de l’hiver 1709, on enregistre des records de froid : jusqu’à -20,5° C à Paris ! On estime la surmortalité française à la fin des années 1700 à environ 600 000 personnes.

Des artistes ont aussi décrit des hivers particulièrement froids. Ainsi, des peintres comme le flamand Pieter Brueghel l’Ancien (1525-1569) ont livré le témoignage d’hivers rigoureux où les étangs gelés permettaient la pratique du patin à glace.

Peinture d’un hiver rude dessiné en 1565 par l’artiste Pieter Brughel. — Le retour des chasseurs dans leur village enneigé et glacé. Œuvre de l’artiste flamand Pieter Brueghel l’Ancien, 1565. Crédit photo : Pieter Brueghel the Elder, Public domain, via Wikimedia Commons

Les historiens du climat disposent d’informations fiables à travers les registres qui recensent les évènements marquants de l’année. Il s’agit en particulier de la date des vendanges qui est enregistrée en France à partir des années 1370. Des vendanges précoces sont le signe d’un printemps et d’un été chaud, des vendanges tardives témoignent au contraire d’un printemps et d’un été plus frais. La culture du blé est également un indicateur climatique intéressant. Cette céréale est, en effet, très sensible aux variations climatiques. Ces données ont notamment été étudiées par le spécialiste de l’histoire du climat, Emmanuel Le Roy Ladurie (Histoire du climat depuis l’an mil, 1967).

Toutefois, ces témoignages historiques ne permettent pas de distinguer dans ces épisodes météorologiques extrêmes une évolution du climat. Cette dernière doit s’appréhender sur le long terme à travers des données scientifiques certaines.

Les reconstitutions paléoclimatiques

Une autre source d’information est constituée par l’observation des glaciers. Ces derniers avancent ou reculent selon le froid et l’humidité.

Par exemple, le glacier d’Aletsch en Suisse a été étudié par l’école de glaciologie de Berne et de Zürich sur une durée de 3 000 ans (Holzhauser et al . 2005 ; Holzhauser 2009). Les avancées et reculs successifs de ce glacier témoignent d’un apogée du petit âge glaciaire entre le XVIe siècle et le milieu du XIXe siècle. Depuis 1850, le glacier a reculé de 3 kilomètres. Des études sur d’autres régions du monde démontrent également un recul des glaciers à partir de la moitié du XIXe siècle (Oerlemans, 2005).

Vue sur le glacier d'Aletsch en Suisse. — L’étude de la position du front du glacier d’Aletsch en Suisse, au cours des 3 000 dernières années, a permis de situer le début du Petit âge glaciaire dès la fin du XIIIème. En Europe, l’apogée du PAG se situe entre les XVIème et XIXème siècles. Crédit photo : Image par marcelkessler de Pixabay

Une autre méthode est utilisée pour suivre l’évolution du climat sur le long terme, il s’agit de la dendrochronologie. Cette discipline étudie la croissance des arbres à partir des anneaux observés sur la coupe des troncs. Ces informations permettent de déterminer l’âge de l’arbre, mais aussi les données climatiques d’une année particulière. Par exemple, les cernes seront plus resserrées en cas de sécheresse. Ces données ont notamment été étudiées pour les Alpes françaises (Jean-Louis Édouard et al. 2009).

Les scientifiques ont ainsi pu évaluer la baisse des températures lors de la petite glaciation. Entre une période anormalement chaude, « l’Optimum climatique médiéval » (Xe-XIVe siècle), et un réchauffement depuis la fin du XIXe siècle, les températures moyennes auraient baissé de 0,5 à 1° C. Une baisse moyenne qui peut sembler relativement faible. Elle cache néanmoins de fortes amplitudes thermiques et des épisodes extrêmes plus nombreux, notamment des températures très basses en hiver.

Schéma d'évolution des températures mondiales reconstituées depuis 2 000 ans. — La chronologie des oscillations du petit âge glaciaire varie selon les études, mais toutes s’accordent sur une baisse générale de la température moyenne d’environ 0,5°C entre les années 1303 et 1860. Crédit photo : GWart, CC BY-SA 3.0, via Wikimedia Commons

Si le Petit Age Glaciaire est un fait historique et scientifique avéré, les causes de ce refroidissement global font toujours débat au sein de la communauté scientifique.

Les causes du refroidissement climatique : un débat toujours ouvert

La réduction de l’activité solaire

Il est aujourd’hui admis qu’une des causes majeures de ce refroidissement global provient d’une baisse d’activité du Soleil. Ce dernier est observé depuis longtemps grâce à la lunette astronomique mise au point par Galilée (1609).

L’activité solaire peut être déduite à partir de la densité de « taches » présentes à sa surface. On sait à présent que ces taches correspondent à des zones où le champ magnétique est très fort et où les gaz chauds n’atteignent pas la photosphère (surface visible de l’étoile). Ces zones sont un peu plus froides et apparaissent très sombres par rapport au reste de la photosphère. La présence de taches est le signe d’une activité intense du Soleil, peu ou pas de taches solaires témoignent d’une activité réduite de l’astre.

Par exemple, au cours de la période 1645-1715, très peu de taches ont été observées. Cette époque a connu plusieurs épisodes de froid extrême comme évoqué précédemment.

Les observations de l’activité solaire ont été corroborées par la mesure des radionucléides (produits par les rayons cosmiques). Celle-ci a permis d’évaluer le flux solaire incident sur une échelle de temps de 1 000 ans. Il a été constaté des fluctuations de l’irradiance solaire totale (TSI, flux solaire reçu au niveau de la Terre) selon des cycles de 11 ans.

De plus, quatre minima d’irradiance apparaissent pendant le XIVe siècle (minimum de Wolf), le XVe siècle (minimum de Spörer), le XVIIe siècle (minimum de Maunder) et le XIXe siècle (minimum de Dalton).

L’activité volcanique

L’origine du petit âge glaciaire a aussi été recherchée dans l’activité volcanique terrestre. Des carottes de glace ont, en effet, été prélevées dans les années 1970 au Groenland puis en Antarctique. Les échantillons contenaient des dépôts d’aérosols sulfatés composés à 70 % de silice, caractéristiques d’une éruption volcanique majeure. Son effet sur le climat ? Les cendres émises lors des éruptions explosives dans la haute atmosphère réfléchissent les rayonnements solaires et entraînent une diminution de la chaleur reçue par la Terre.

Un pic de concentration a été observé dans les dépôts glaciaires autour de 1258-1259. Cela signifiait qu’une ou plusieurs éruptions de grande ampleur avaient eu lieu à cette époque. Après cette découverte étonnante, les scientifiques ont recherché les volcans responsables d’un tel cataclysme. En 2013, le géographe Franck Lavigne et son équipe, dans un article scientifique publié dans la revue PNAS, ont émis l’hypothèse selon laquelle le volcan se situerait sur l’île de Lombok, en Indonésie. Le volcan Samalas semble en effet présenter les caractéristiques de la méga-éruption recherchée :

Une éruption plinienne, susceptible de toucher les deux hémisphères ;
Une caldeira (cratère géant d’origine volcanique) de plusieurs kilomètres dont les flancs sont recouverts de pierres ponces ;
L’existence de chroniques qui parlent d’une éruption colossale à la fin du XIIIe siècle.

Pour d’autres scientifiques (Gifford H. Miller et al., Geophysical Research Letters, janvier 2012), le petit âge glaciaire aurait commencé entre les années 1275 et 1300. Il aurait été causé par quatre éruptions volcaniques survenues en moins de cinquante ans.

Toutefois, des éruptions volcaniques ne peuvent expliquer à elles seules un refroidissement climatique de plusieurs siècles (Marie-Antoinette Mélières, Chloé Maréchal, Climats passé, présent, futur, Belin, 2020, p.218).

Le Gulf Stream et les conquistadors

D’après une autre étude publiée en 2006 dans la revue Nature, des chercheurs américains ont émis une nouvelle hypothèse. Sans exclure les autres causes, ils ont pu corréler la période du petit âge glaciaire avec un ralentissement moyen du Gulf Stream. Ce courant marin offre à l’Europe de l’Ouest un climat tempéré et aurait connu un ralentissement d’environ 10 % sur la période étudiée. Les données restent toutefois parcellaires et mériteraient d’être complétées.

Une nouvelle théorie audacieuse a été formulée en mars 2019 par des géographes de l’University College de Londres et de l’Université de Leeds, au Royaume-Uni. Ils affirment que la disparition de millions d’Amérindiens après l’arrivée des Européens aurait eu un effet sur le climat de la planète.

Selon ces chercheurs, près de 90 % des populations locales ont été décimées par les guerres et les maladies contagieuses. Une telle hécatombe aurait entraîné l’abandon de grandes surfaces cultivées. La forêt aurait alors repris ses droits et absorbé davantage de CO2, réduisant considérablement l’effet de serre sur la planète.

Les conquistadors à l’origine d’une accentuation du petit âge glaciaire ? Gageons que nous n’en avons pas fini avec les hypothèses sur cet épisode de refroidissement global du climat. Une problématique qui présente une symétrie avec les préoccupations de notre époque, cette fois-ci dans le cadre d’un réchauffement climatique…

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Le Petit âge glaciaire (PAG) est une période climatique anormalement froide entre la fin du XIII^e siècle et le milieu du XIX^e siècle.
Le refroidissement du climat sur cette période est confirmé par les sources historiques et la paléoclimatologie.
Les causes du phénomène suscitent toujours des débats scientifiques : Réductions de l’activité solaire ? Éruptions volcaniques ? Ralentissement du Gulf Stream ?

Voici Comment Le Rover Perseverance Va Tenter De Dévoiler Le Passé De Mars

Espace

Florian MOURIERAS

6 mai 2021

Voici Comment Le Rover Perseverance Va Tenter De Dévoiler Le Passé De Mars

Après un voyage de 7 mois, le rover Perseverance a foulé le sol martien pour le plus grand espoir des scientifiques. L’astromobile a été conçu pour tenter de répondre à la fameuse question qui fascine encore les astrobiologistes. Y-a-t-il eu de la vie sur Mars, il y a 3,5 milliards d’années, lorsque de l’eau coulait encore sur la planète rouge ?

Sa mission principale : récolter des échantillons du sol martien et les ramener intacts sur Terre ! Depuis son atterrissage, la NASA a déjà diffusé de nombreux clichés du rover en pleine exploration, ainsi que de somptueux panoramas de la planète rouge. Retour en images sur l’une des missions les plus ambitieuses de l’exploration spatiale, entre enjeux scientifiques et prouesses technologiques.

L’atterrissage de Perseverance : un exploit technologique et humain

Après avoir parcouru 472 millions de kilomètres depuis la Terre, Perseverance est entré dans l’atmosphère de Mars le 18 février 2021 à près de 20 000 kilomètres par heure. Un bouclier thermique a permis de protéger l’astromobile des 1 300°Celsius, provoqués par les frottements sur l’atmosphère martienne.

À 11 kilomètres du sol martien, ses parachutes supersoniques se sont déployés pour réduire sa chute vertigineuse à environ 70 kilomètres par heure. Des rétrofusées ont ensuite pris le relais, permettant au rover de stabiliser sa chute libre et d’atteindre une vitesse de 3 kilomètres par heure. Enfin, à 20 mètres d’altitude, des câbles accrochés à l’étage de descente (le Sky Crane) ont libéré Perseverance. Le rover d’une tonne s’est ainsi posé délicatement sur le sol martien, sous le regard émerveillé du monde entier.

Une procédure d’atterrissage à haut risque, qui aura duré 7 minutes. Les « 7 minutes de terreur », comme les surnomment les ingénieurs de la NASA. Un laps de temps pendant lequel tout peut arriver et où les ingénieurs n’ont pas la main. Perseverance devient ainsi le cinquième astromobile à se poser avec succès sur la planète rouge.

Un ancien lac concentre tous les espoirs

Le point de chute du rover n’a pas été choisi au hasard. Après cinq années d’études, les scientifiques ont décidé que le cratère d’impact Jezero, de 48 kilomètres de diamètre, serait le terrain de jeu du rover Perseverance. Tout laisse supposer qu’il y a 3,5 milliards d’années, le cratère était occupé par un lac d’environ 500 mètres de profondeur. Des cours d’eau s’y jetaient, formant un delta.

Le site présente une variété de minéraux qui ne se forment qu’en présence d’eau. Les sédiments argileux (notamment des smectites) qui composent l’ancien delta ou les rivages proches du lac pourraient renfermer des biosignatures, c’est-à-dire, des résidus d’une hypothétique ancienne vie microbienne.

Perseverance est en quête de traces de vie dans les sédiments d’un ancien lac de Mars. Des échantillons doivent être ramenés sur Terre !

Le rover Perseverance à la recherche de vie passée sur Mars

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Un astromobile sophistiqué pour comprendre l’histoire martienne

Après 8 ans de conception, Perseverance embarque à son bord pas moins de 7 instruments et 23 caméras. Des instruments à la pointe de la technologie qui permettront de saisir comment l’habitabilité d’une planète rocheuse évolue au cours des temps géologiques.

Des mains pour creuser le sol martien…

Afin d’étudier la composition minéralogique du sous-sol de Mars, Perseverance est équipé d’une foreuse capable de prélever des carottes sur une dizaine de centimètres de profondeur. Une fois prélevés, le rover déposera ces prélèvements dans 43 tubes métalliques. Une fois scellés, Perseverance les disséminera le long de son chemin, tel le Petit Poucet.

Un futur robot aura pour mission de les récupérer, un autre de les faire décoller et un dernier de les récupérer en orbite martienne afin de les renvoyer sur Terre. Un enjeu historique dans l’exploration spatiale. Les premiers échantillons devraient arriver sur Terre d’ici 2031, tandis que l’Homme aura sans doute déjà remis le pied sur la Lune.

… des yeux et des oreilles pour observer son environnement

Placée au bout de son bras robotisé, SuperCam, une caméra très haute définition, développée par des ingénieurs français, réunit 5 techniques de mesure qui permettront de caractériser l’environnement géologique de l’astromobile. Avec ses tirs lasers, SuperCam pourra notamment analyser la composition chimique de la roche prélevée in situ et détecter d’éventuelles molécules organiques fossiles.

Quant à lui, le microphone embarqué apportera des précisions sur la mécanique des roches ainsi que des informations sur la météorologie locale et de manière plus globale sur l’atmosphère de Mars. L’instrument a d’ailleurs permis d’enregistrer le premier son de vent de l’histoire martienne !

Un ingénieux petit drone embarqué

Le rover Perseverance emporte également avec lui un engin volant : Ingenuity, un petit drone de moins de 2 kilogrammes. Les données enregistrées lors de ses vols permettront de déterminer si l’envoi d’un hélicoptère de plus grande taille est envisageable. Des hélicoptères utiles pour coloniser Mars, comme le prévoit la société spatiale SpaceX ? L’avenir de l’exploration spatiale nous le dira… En attendant, Ingenuity est devenu le premier engin volant à décoller de la surface d’une autre planète que la Terre ! Une démonstration avant tout technologique.

Quid de l’exploration de la planète rouge ?

Mais pourquoi étudier une planète aussi stérile que Mars ? Notre planète a partagé des caractéristiques communes avec Mars. Observer Mars, c’est comme regarder dans le passé. C’est chercher à comprendre comment la vie est née sur une planète rocheuse et comment elle a éclos sur Terre.

La physionomie de la Terre est constamment modelée par l’eau et l’érosion depuis sa formation. Le visage de Mars, de son côté, est resté comme figé, depuis l’asséchement de la planète il y a environ 3,5 milliards d’années. Contrairement à la Terre, Mars n’a pas de tectonique des plaques, ce qui a pu lui permettre de conserver d’anciennes traces de vie.

Étudier Mars revient donc à étudier la mémoire passée et parfois perdue de la Terre. Les scientifiques savent désormais que Mars a été habitable par le passé. Il s’agit maintenant de savoir si la planète rouge a été habitée. Perseverance et les astromobiles à venir tenteront de répondre à cette énigme, vieille de plus d’un siècle.

La mission du rover Perseverance s’inscrit dans un programme plus global, Mars Sample Return, qui doit se dérouler sur 10 ans. Un programme spatial ambitieux qui doit ouvrir la voie à l’exploration humaine de la planète rouge. La prochaine conquête de la Lune, dans le cadre du programme Artemis, sera capitale pour assurer la réussite de futures missions habitées sur Mars, comme le prévoient la NASA et des sociétés spatiales privées.

Le dispositif MOXIE présent sur Perseverance a d’ores et déjà permis de produire de l’oxygène à partir du dioxyde de carbone présent dans l’atmosphère martienne, à l’image des arbres sur Terre ! De l’oxygène utile à l’installation de futures colonies humaines sur Mars. De la pure science-fiction ? Il est encore trop tôt pour le dire…

RETENEZ

Il y a environ 4 milliards d’années, de l’eau coulait sur la planète rouge.
Le rover Perseverance va tenter de rechercher des traces de vie sur Mars.
L’astromobile doit contribuer à ramener sur Terre des échantillons du sol martien.

Les flamboyantes coulées de lave de l’Etna vues par satellite

Florian MOURIERAS

22 février 2021

Les flamboyantes coulées de lave de l’Etna vues par satellite

L’Etna, le volcan sicilien le plus célèbre d’Europe est en éruption. Fontaines et coulées de lave font le spectacle pour le plus grand plaisir des amateurs. Un phénomène naturel toujours aussi impressionnant mais sans danger majeur pour la population. L’éruption volcanique est surveillée sur le terrain par les volcanologues et depuis l’espace par les satellites d’observation de la Terre.

De longues coulées de lave visibles depuis l’espace

Le volcan connait un regain d’activité depuis la fin décembre 2020. Lors du paroxysme du 16 février 2021, le volcan a produit des fontaines de laves atteignant des hauteurs d’environ 500 à 600 mètres avec des explosions sporadiques.

Une colonne de cendres de 6 kilomètres s’est également élevée au-dessus du volcan. Poussée par les vents vers le Sud-Est, elle a engendré des dépôts de cendres et de lapilli (fragments de lave compris entre 2 et 64 mm) dans plusieurs villes situées au pied du volcan. La ville de Catane et ses 300 000 habitants, à environ 30 kilomètres au Sud-Est du volcan, a également été touchée par cette pluie de cendres, contraignant les autorités locales à fermer l’aéroport. Des chutes de cendres ont également été signalées dans la région de Syracuse à 60-80 kilomètres du volcan.

coulées de lave etna — Image de l’Etna prise le 18 février 2021 par le satellite Sentinel-2 de l’ESA, montrant le trajet des coulées de lave sur le volcan après traitement à l’aide de la bande infrarouge à ondes courtes de la mission Copernicus. Crédit photo : contains modified Copernicus Sentinel data (2021), processed by ESA, CC BY-SA 3.0 IGO

Cette image de l’Etna en couleurs recomposées a été capturée le 18 février 2021 par le satellite Sentinel-2 de l’Agence Spatiale Européenne (ESA). L’image a été traitée à l’aide de la bande infrarouge à ondes courtes de la mission Copernicus afin de mettre en évidence le trajet des coulées de lave sur les flancs du volcan (rouge vif).

La plus longue coulée de lave a parcouru environ 4 kilomètres sur le flanc Est du volcan, dans la vallée del Bove. Des coulées de moindres ampleurs se sont épanchées respectivement au Nord et au Sud-Ouest (1,3 kilomètres) du cratère principal. Remarquez également comme le noir des cendres sur le flanc oriental du volcan tranche avec le blanc de la neige du côté occidental.

Un volcan aux éruptions spectaculaires mais peu dangereuses

L’Etna est aujourd’hui le volcan actif le plus imposant d’Europe avec des dimensions colossales. Au fil de son histoire, celui-ci est devenu un mastodonte de 40 kilomètres de diamètre à sa base, pour une superficie d’environ 1 250 km². Le volcan est constitué de la superposition de nombreuses couches de lave, de scories (fragment de lave poreux) et de cendres, ce que les volcanologues appellent un « strato-volcan ». Très surveillé par les scientifiques, l’Etna a connu des centaines d’éruptions depuis sa formation il y a environ 500 000 ans.

L’Etna, le plus grand volcan actif d’Europe, offre un spectacle naturel unique avec ses fontaines et ses coulées de lave.

La plupart de ses éruptions se produisent dans les cratères sommitaux situés à plus de 3 000 mètres d’altitude, alors que des coulées de lave naissent parfois directement sur les flancs du volcan, à la faveur de fissures. Les phases explosives alternent avec des phases effusives (épanchements de lave fluide) : des éruptions mixtes qualifiées de type « strombolien ».

Les spectaculaires images de l’activité strombolienne de l’Etna le 16 février 2021 avec des fontaines et des coulées de lave. Crédit vidéo : © Local Team

Bien que l’Etna soit l’un des volcans les plus actifs de la planète, ses éruptions volcaniques sont spectaculaires mais peu dangereuses pour les populations qui vivent aux alentours. En effet, ses coulées de lave, pauvres en silice, sont assez fluides. La plupart du temps, elles s’épanchent lentement et dans des zones souvent inhabitées.

Certes spectaculaire, cet épisode éruptif n’est pas pour autant un événement exceptionnel pour le géant sicilien. En effet, l’Etna a connu une histoire tumultueuse, avec des éruptions volcaniques plus violentes que le paroxysme de février 2021. A chaque éruption, l’Etna nous offre un spectacle naturel extraordinaire qui attire, chaque année, de nombreux touristes.

La Tectonique des Plaques : la Valse Éternelle des Continents

TERRA COGNITA

Amandine DHELLEMMES

29 novembre 2020

La Tectonique des Plaques : la Valse Éternelle des Continents

La Terre a t-elle toujours eu le même visage depuis ses origines, avec ses sept continents bien distincts, bordés par différents océans ? Ce n’est que récemment que nous avons découvert que ce n’était pas le cas ! La surface de notre planète évolue chaque jour, sous l’effet d’un processus prenant ses racines dans les profondeurs : la tectonique des plaques. Mais de quoi s’agit-il exactement ? Comment explique t-on que certains continents s’éloignent alors que d’autres se rapprochent ? Et surtout, comment ce mouvement se manifeste t-il en surface ? Dans cet article, nous faisons le point sur ce mécanisme perpétuel de la tectonique des plaques, une composante majeure de notre système Terre.

Qu’est-ce que la tectonique des plaques ?

À l’origine, il s’agit d’une théorie selon laquelle l’enveloppe supérieure terrestre serait divisée en plusieurs plaques animées par différents mouvements. Ces « plaques » se présentent sous la forme de grands blocs rigides, d’une épaisseur variable (entre 70 et 200 km) et flottent au-dessus d’une autre couche plus malléable : le manteau terrestre.

Comprendre la structure interne de la Terre

Pour bien comprendre le principe de la tectonique des plaques, revenons-en d’abord aux fondamentaux. Notre planète est composée de différentes couches aux caractéristiques variables :

la croûte terrestre sur laquelle nous évoluons, essentiellement constituée de roches dures type basalte (croûte océanique) ou de granites (croûte continentale). Peu épaisse sous les océans (de 5 à 10 km), la croûte terrestre peut atteindre 80 km d’épaisseur au niveau des continents et des chaînes de montagnes les plus massives ;
le manteau supérieur, avec une première enveloppe rigide (de 70 à 150 km de profondeur) et une couche plus ductile, jusqu’à 700 km de profondeur ;
le manteau inférieur, rigide, jusqu’à 2200 km de profondeur ;
le noyau externe, liquide, d’une épaisseur d’environ 2200 km. C’est cette partie du noyau qui est à l’origine du champ magnétique terrestre.
enfin, le noyau interne, solide, dont le centre se trouve à 6370 km de profondeur.

Parmi ces couches, la lithosphère correspond à la croûte terrestre ainsi que la partie rigide du manteau supérieur. Elle représente donc l’enveloppe externe de la Terre, formée de roches très dures. L’asthénosphère se compose de la couche malléable du manteau supérieur ainsi que de la totalité du manteau inférieur.

Les mouvements des profondeurs à l’origine des plaques tectoniques

Nous avons donc une couche très rigide et froide (la lithosphère) qui repose sur une couche plus souple (l’asthénosphère). Au sein de cette dernière se forment des mouvements convectifs dus à la différence de température entre l’écorce terrestre et le centre de la Terre. Ce sont ces mouvements convectifs qui sont à l’origine de la fragilisation de la lithosphère et de son morcellement en plusieurs plaques.

On compte aujourd’hui une douzaine de plaques tectoniques, qui peuvent être elles-mêmes formées de plaques secondaires.

Aux frontières de celles-ci, on observe des mouvements ascendants (qui proviennent des profondeurs) faisant apparaître en surface des dorsales océaniques ou des rifts. D’autre part, des mouvements descendants (la croûte terrestre plonge vers le manteau) créent des zones de subduction. Ainsi, les plaques tectoniques se comportent comme de gigantesques tapis roulants, dont les mouvements recyclent à l’infini les sédiments de notre planète.

De la dérive des continents à la tectonique des plaques : une théorie récente

C’est au début du siècle dernier que l’on commence à émettre l’hypothèse d’un possible déplacement des continents. En 1912, Alfred Wegener, météorologiste allemand, formule une première théorie à ce sujet. Suite à de multiples observations cartographiques, et à certains rapprochements entre des espèces communes vivant sur des continents lointains, Wegener suppose que les continents se déplacent, ou plutôt s’éloignent les uns des aux autres. Il nomme sa théorie « la dérive des continents ». Cependant, face au manque d’arguments scientifiques permettant de l’expliquer de manière approfondie, la communauté scientifique s’en détourne.

Au début des années 1960, des expéditions sont lancées pour explorer le plancher océanique. L’observation des dorsales à plus de 2000 m de profondeur ainsi que des phénomènes géologiques qui s’y produisent ont permis l’émergence d’une nouvelle théorie : celle de l’expansion océanique. Proposée par Harry Hess, cette théorie est rapidement appuyée par plusieurs scientifiques américains, suite à l’étude de l’âge des sédiments de part et d’autres des dorsales. On découvre alors que plus on s’éloigne de celles-ci, plus l’âge des sédiments augmente.

Quelques années plus tard, c’est la théorie de la tectonique des plaques qui est largement reconnue par le corps scientifique. On préfère alors cette formulation à celle de la dérive des continents de Wegener, car celle-ci suppose que les continents flottent sur la croûte terrestre, ce qui, nous l’avons vu, est inexacte.

Évolution de la face de la Terre depuis 250 millions d’années

Partant de cette théorie, les scientifiques ont pu remonter les temps géologiques pour comprendre à quoi ressemblait la Terre il y a plusieurs millions d’années. Lorsque notre planète se forma, les plaques tectoniques n’existaient pas encore. On estime qu’il aura fallu un milliard d’années après sa création pour que la lithosphère commence à se fracturer et qu’apparaissent les premières plaques.

Il y a 250 millions d’années, nos sept continents étaient tous regroupés au sein d’un supercontinent appelé la Pangée. Ce supercontinent s’est ensuite morcelé, ce qui aboutit à l’apparition de deux autres continents :

la Laurasie dans l’hémisphère nord, où se regroupent l’Europe, l’Asie et l’Amérique du Nord ;
le Gondwana dans l’hémisphère Sud avec l’Amérique du Sud, l’Afrique, l’Inde, l’Australie et l’Antarctique.

La tectonique des plaques se poursuivant, nos continents actuels commencent à prendre forme. L’Amérique du Sud se détache de l’Afrique et l’Amérique du Nord de l’Europe il y a 145 millions d’années. Pendant ce temps, l’Australie et l’Antarctique migrent vers le pôle Sud, tandis que l’Inde se déplace vers le Nord et rentre finalement en collision avec l’Asie il y a 10 millions d’années. C’est d’ailleurs ce mouvement qui aboutit à l’apparition de la chaîne de l’Himalaya, le « toit du monde ».

Toutes les plaques tectoniques se déplacent à des vitesses différentes, atteignant quelquefois deux à trois centimètres par an. En modélisant l’ensemble de ces mouvements, certains scientifiques estiment que les continents pourraient à nouveau former un seul et unique continent, à l’horizon de 100 millions d’années. Une chose est sûre : la face de la Terre n’a pas fini d’évoluer !

Le mouvement des plaques à l’origine des aléas géologiques

À la surface, toute cette agitation n’est pas sans conséquences. En effet, le déplacement des plaques constitue la source des aléas géologiques que nous connaissons bien : les séismes, les tsunamis et les éruptions volcaniques.

Si l’on observe une carte montrant la localisation de ces aléas, on s’aperçoit, sans surprise, qu’ils coïncident presque parfaitement avec les limites des plaques tectoniques. La fameuse « ceinture de feu du Pacifique », zone d’activité géologique intense, suit les marges de la plaque Pacifique.

Les trois principaux mouvements le long des plaques engendrent des phénomènes distincts au niveau de leurs marges. Dans les zones de divergences, soit l’éloignement de deux plaques, on observe le phénomène d’accrétion : du magma en fusion remonte des profondeurs pour recréer de la croûte terrestre. C’est le cas notamment au niveau de la dorsale médio-atlantique où l’on retrouve une activité volcanique associée. Cette activité a notamment fait apparaitre une ile : l’Islande, bien connue pour ses paysages volcaniques époustouflants. Lorsque ce mouvement de divergence se produit au milieu d’un continent, la plaque continentale s’étire et s’effondre peu à peu pour faire naître un nouvel océan. C’est ce qui se passe actuellement en Afrique de l’Est, dans la Vallée du Grand-Rift.

Le mouvement inverse, celui du rapprochement entre les plaques, a pour conséquence deux phénomènes :

La subduction, lorsqu’une plaque océanique plonge sous une plaque continentale. Les zones de subduction sont le théâtre de frictions entre les plaques, ce qui entraîne parfois un relâchement d’énergie que nous ressentons largement en surface : les séismes. La plus grande magnitude sismique jamais enregistrée a été mesurée au Chili en 1960, là où la plaque Nazca plonge sous la plaque sud-américaine. On trouve également une activité volcanique en marge de ces zones, car le magma remonte le long de certaines failles. Sans oublier que les zones de subduction sont le berceau majeur des tsunamis, si ce mouvement de friction a lieu au niveau d’une plaque océanique.
L’orogenèse : lorsque deux plaques continentales entrent en collision, une chaîne de montagne se forme : c’est l’exemple de l’Himalaya qui continue toujours de s’élever, provoquant au passage quelques tremblements de terre.

Enfin, il arrive enfin que les plaques tectoniques entrent en contact selon un mouvement horizontal. On parle alors de coulissage ou de décrochement. Pour autant, ce mouvement ne s’effectue pas sans encombres, mais peut provoquer des séismes très violents même lorsqu’ils sont peu profonds. Le meilleur exemple est celui de la faille de San Andreas en Californie, qui se situe précisément sur une limite de plaque. Très étudiée, elle inquiète beaucoup les sismologues de cette région, qui attendent un séisme d’une magnitude élevée dans les prochaines années.

C’est donc bien le déchaînement des entrailles de la Terre qui provoque les aléas géologiques les plus impressionnants. Lorsque ceux-ci se produisent dans des zones densément peuplées, une catastrophe peut se profiler. Pour l’éviter, mieux vaut connaître leurs mécanismes et s’y préparer car la tectonique des plaques n’est pas prête de s’arrêter.

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