Deux découvertes récentes en géologie nous éclairent sur les processus paléogéographiques et contemporains qui président à l’évolution des plaques tectoniques. Des processus découlant de la formation initiale de l’écorce terrestre il y a quelque 4 milliards d’années à la mort annoncée d’une plaque océanique nord-américaine, les scientifiques continuent de reconstituer, morceau par morceau, le casse-tête qu’est l’histoire géologique de la Terre.

Aux origines du recyclage de la croûte terrestre

Une équipe internationale s’est penchée sur des échantillons de komatiite, une roche volcanique prélevée dans la ceinture de roches vertes de Barberton en Afrique du Sud. Les analyses, publiées dans la revue Nature, concluent que ces roches, qui comptent parmi les plus anciennes au monde, contiennent des traces d’eau de mer qui aurait séjourné dans le manteau profond de la planète il y a plus de 3 milliards d’années.

Les auteurs de cette étude avancent que « la subduction ou un autre processus capable de recycler les matériaux de surface dans les profondeurs du manteau opérait bien avant il y a 3,3 milliards d’années ». Cette découverte repousse donc de plus de 500 millions d’années les premières traces documentées de ce « recyclage » de l’écorce terrestre, dont les plus anciennes preuves en date avaient été trouvées dans des komatiites prélevées en Abitibi et âgées de quelque 2,7 milliards d’années.

Chronique de la mort annoncée d’une plaque

La subduction, ce processus de « recyclage » par lequel une plaque tectonique glisse sous une autre et s’enfonce dans le manteau terrestre, est un phénomène naturel, qui s’étend sur des millions d’années, dont la mécanique est encore mal comprise.

Deux chercheurs affiliés au Berkeley Seismology Lab de l’Université de Californie, qui pensent avoir détecté les signes de fin de vie de la plaque Juan de Fuca, ont donc entrepris « de jeter un éclairage sur les mécanismes qui accompagnent la mort d’une plaque océanique » dans un récent article publié dans Geophysicial Research Letters.

Les sismologues ont étudié pendant plusieurs années cette petite plaque, qui s’étend sur environ 1 000 kilomètres de la côte Nord-Ouest Pacifique, entre l’île de Vancouver et le cap Mendocino en Californie. Ils avancent avoir trouvé un « trou » dans la plaque qui serait le résultat d’une déchirure le long d’une ligne de faiblesse préexistante. En plus d’être liée à l’activité volcanique observée depuis environ 17 millions d’années sur la plaque nord-américaine, sous laquelle se trouve la zone de subduction où s’enfonce la plaque Juan de Fuca, cette déchirure causerait une déformation, en particulier dans la portion sud de la plaque. Les chercheurs évoquent la possibilité que la plaque se fragmente et s’agglomère aux plaques avoisinantes plutôt que de se recycler par subduction.

Quoi qu’il en soit, le phénomène observé dans cette région au sud de la plaque Juan de Fuca, connue comme la plaque Gorda, « offre un excellent exemple en cours des processus qui gouvernent la disparition d’une plaque océanique à l’expiration de sa longue durée de vie », concluent les auteurs.