Laurent tourelle
Un monde perdu sous l’océan Pacifique ?
Des géophysiciens ont récemment identifié des structures inattendues dans les profondeurs du manteau terrestre, évoquant des restes de plaques tectoniques subduites dans des zones où aucune subduction n’aurait dû se produire. Cette découverte, réalisée grâce à un modèle sismique à haute résolution, bouleverse les théories actuelles sur la dynamique interne de la Terre. Ces structures pourraient contenir des matériaux anciens ou riches en fer, soulignant l’importance de poursuivre les recherches sur l’histoire et la composition de notre planète.
Explorer l’intérieur invisible de la Terre
L’accès direct au manteau terrestre est impossible : il est situé entre le noyau et la lithosphère, bien au-delà de la portée des forages humains. De plus, les conditions extrêmes de température et de pression dans ces profondeurs rendent les observations directes irréalisables. Pour surmonter ces limitations, les scientifiques se tournent vers des méthodes indirectes, comme l’analyse des ondes sismiques.
Les ondes sismiques : une fenêtre sur l’invisible
Lorsqu’un tremblement de terre se produit, des ondes sismiques se propagent dans toutes les directions. En traversant les différentes couches de la Terre, elles sont réfractées, diffractées ou réfléchies selon la densité et l’élasticité des matériaux qu’elles rencontrent.
En mesurant la vitesse de propagation de ces ondes, les chercheurs peuvent déduire des informations précieuses sur la structure et la composition internes de la Terre. Ce procédé est comparable à l’utilisation d’ultrasons en médecine pour observer des organes internes.
Des anomalies inattendues dans le manteau
Grâce à un nouveau modèle sismique, les chercheurs ont mis en évidence des zones du manteau inférieur où les ondes sismiques se propagent plus lentement ou plus rapidement. Parmi ces découvertes, une grande zone anormale a été détectée sous le Pacifique occidental. Ces anomalies ressemblent à des restes de plaques subduites, mais leur localisation éloignée des zones de subduction traditionnelles reste inexpliquée.
« Ces zones dans le manteau terrestre semblent beaucoup plus répandues qu’on ne le pensait », explique Thomas Schouten, doctorant à l’ETH Zurich. Pourtant, les connaissances actuelles sur la tectonique des plaques ne permettent pas d’expliquer leur présence sous les océans ou les continents, loin des limites des plaques.
Une technologie révolutionnaire
La nouveauté de cette étude réside dans l’utilisation d’une technique avancée appelée inversion de forme d’onde complète. Contrairement aux approches traditionnelles qui analysent un seul type d’onde sismique, cette méthode prend en compte toutes les ondes enregistrées. Pour cela, les chercheurs ont utilisé le supercalculateur Piz Daint du CSCS de Lugano, capable de traiter des volumes massifs de données.
Un dilemme scientifique
Ces nouvelles découvertes posent de nombreuses questions. Les chercheurs spéculent sur l’origine de ces anomalies :
- Matériaux anciens et préservés : Certaines structures pourraient dater de la formation du manteau, il y a environ 4 milliards d’années, et avoir survécu aux mouvements convectifs du manteau.
- Accumulations riches en fer : Les mouvements internes du manteau pourraient avoir conduit à la concentration de roches riches en fer dans certaines zones au fil des millénaires.
Pour Andreas Fichtner, professeur à l’ETH Zurich, cette situation est comparable à celle d’un médecin découvrant une artère inconnue dans une zone inattendue grâce à un nouvel instrument d’imagerie. « C’est exactement ce que nous ressentons face à ces nouvelles découvertes », explique-t-il.
Poursuivre les recherches
Les scientifiques insistent sur la nécessité de développer des modèles encore plus avancés pour comprendre ces anomalies. « Les vitesses des ondes sismiques ne racontent qu’une partie de l’histoire », souligne Schouten. Pour mieux appréhender la complexité de l’intérieur de la Terre, il est crucial d’analyser les propriétés matérielles des zones anormales et de corréler ces données avec d’autres paramètres physiques.
Cette découverte ouvre la voie à une nouvelle ère de recherche géophysique, où des outils plus sophistiqués pourraient permettre de lever le voile sur les mystères du manteau terrestre – et peut-être révéler des indices sur un « monde perdu » caché sous l’océan Pacifique.
Référence : « L’inversion de forme d’onde complète révèle diverses origines d’anomalies de vitesse d’onde positive du manteau inférieur » par Thomas LA Schouten, Lars Gebraad, Sebastian Noe, Anna JP Gülcher, Solvi Thrastarson, Dirk-Philip van Herwaarden et Andreas Fichtner, 4 novembre 2024, Scientific Rapports . DOI : 10.1038/s41598-024-77399-2
