Une nouvelle configuration pour la formation d’Amasia, le prochain supercontinent

Depuis leur formation, les continents bougent sans cesse les uns par rapport aux autres, en lien avec le mouvement des plaques tectoniquesplaques tectoniques. Au cours de son histoire, la Terre a ainsi connu une grande diversité d’agencements continentaux. Car si, aujourd’hui, nous sommes dans une phase très « dispersée », avec plusieurs continents bien définis, séparés par plusieurs océans, la Terre a déjà connu des périodes durant lesquelles l’ensemble des massesmasses continentales étaient regroupées en un seul supercontinent, entouré d’un unique et immense océan. Les archives géologiques et paléomagnétiques (qui nous permettent de reconstruire le mouvement et la position des continents dans le passé) indiquent qu’un supercontinentsupercontinent se forme ainsi tous les 600 millions d’années environ.

Un prochain supercontinent dans 200 ou 300 millions d’années

Le dernier supercontinent ayant existé est la PangéePangée, qui s’est formée au CarbonifèreCarbonifère, soit il y a environ 300 millions d’années. Nous sommes donc actuellement à peu près au milieu du cycle, un nouveau supercontinent devant se former d’ici 200 à 300 millions d’années.

Ce prochain supercontinent a d’ailleurs déjà un nom : Amasia, qui fait référence à la fusionfusion de l’Amérique du Nord et de l’Asie. Si ce scénario est l’un des plus probables, le regroupement des terres peut néanmoins se faire de diverses manières et plusieurs modèles existent actuellement.

Le supercontinent Amasia pourrait ainsi résulter de la fermeture de l’océan Atlantique, qui est aujourd’hui en cours d’expansion (hypothèse de l’introversion : fermeture des jeunes océans). Cela impliquerait une inversion des contraintes tectoniques actuelles, avec notamment l’établissement de nouvelles zones de subductionsubduction. Dans ce cas, Amasia prendrait place sur le même hémisphère que la Pangée.

Autre hypothèse : la fermeture de l’océan ArctiqueArctique (hypothèse de l’orthoversionorthoversion : fermeture le long de la suture du précédent supercontinent). Amasia serait ainsi plus ou moins centré sur le pôle Nord. Enfin, la dynamique actuelle pourrait simplement se poursuivre, l’océan Atlantique continuant de s’élargir et l’océan Pacifique de se refermer par le biais des subductions actuelles (hypothèse de l’extroversion : fermeture des anciens océans). Amasia se formerait alors à l’opposé de l’ancien emplacement de la Pangée.

Parmi les trois supercontinents dont l’existence est attestée, le plus vieux (Nuna, parfois dénommé ColumbiaColumbia, 1,6 à 1,3 milliards d’années), aurait été formé sans passer par ces processus d’introversion ou extroversion. Mais les débats restent vifs concernant les deux supercontinents suivants : Rodinia (900 à 700 millions d’années) et la Pangée (320 à 170 millions d’années).

L’épaisseur de la croûte océanique, facteur déterminant pour le mécanisme d’assemblage

Dans une nouvelle étude publiée dans National Science Review, une équipe de scientifiques s’est donc intéressée à la façon dont pourrait se former le futur supercontinent. Ils ont réalisé une modélisation géodynamique 4D incluant de nombreux paramètres, comme l’évolution de l’épaisseur et de la résistancerésistance de la lithosphèrelithosphère au cours du temps et sous l’effet du refroidissement séculaire de la Terre, ainsi que l’influence des « piles thermo-chimiques » présentes dans le manteaumanteau inférieur, ces dernières représentant de grandes zones à faible vitessevitesse des ondes sismiquesondes sismiques. L’ensemble de ces facteurs jouerait en effet un rôle majeur dans la façon dont va s’assembler le futur supercontinent Amasia.

Leurs résultats suggèrent qu’il est bien plus probable qu’Amasia se forme suivant l’hypothèse de l’extroversion, c’est-à-dire par fermeture de l’océan Pacifique, résidu du superocéan PanthalassaPanthalassa. Les modélisations montrent en effet que la façon dont un supercontinent s’assemble est très dépend de l’épaisseur de la croûte océanique qui forme le fond des océans. Son épaisseur est en effet très variable et dépend de la capacité du système à extraire du magmamagma du manteau supérieur au niveau des dorsales océaniques. Ainsi, plus le manteau est chaud, plus la quantité de magma extraite aux dorsales est importante et plus la croûte océaniquecroûte océanique sera épaisse. À l’inverse, un manteau froid produit moins de magma et donc une croûte océanique plus fine. Actuellement, l’état thermique de la Terre fait que, si l’épaisseur moyenne d’une croûte océanique est de 6-7 km, il est possible de trouver de la croûte ne faisant que 3 km d’épaisseur. Mais ces valeurs étaient-elles les mêmes au moment de la formation des précédents supercontinents, lorsque le flux thermique était plus important ?

Amasia se formera par fermeture de l’océan Pacifique

Il ressort des modélisations que la situation aurait pu être drastiquement différente. D’après cette nouvelle étude, il apparait qu’il y a 2,5 milliards d’années, la croûte océanique aurait été épaisse de 30 à 47 kilomètres ! En testant l’effet de l’épaisseur de la croûte océanique sur les mécanismes d’assemblage des supercontinents, les chercheurs montrent que le lien est fort.

Ainsi, quand la croûte aurait une épaisseur de moins de 15 kilomètres, le supercontinent s’assemblerait par extroversion, c’est-à-dire par fermeture des anciens océans. Pour une croûte de plus de 25 kilomètres d’épaisseur, le supercontinent s’assemblerait par introversion, c’est-à-dire par fermeture des océans les plus jeunes. Et pour une épaisseur comprise entre 15 et 25 kilomètres, l’assemblage se ferait par orthoversion, c’est-à-dire suivant la ligne de subduction de l’ancien supercontinent.

Il en résulte que le supercontinent Rodinia se serait formé par introversion et la Pangée par extroversion. La croûte océanique ne faisant que s’amincir au fil des centaines de millions d’années, c’est bien ce dernier mécanisme qui resterait désormais en vigueur pour expliquer la formation du prochain supercontinent Amasia. L’Amérique du Nord rejoindrait ainsi l’Asie à la suite de la fermeture de l’océan Pacifique et les océans Atlantique et Indien viendraient ensemble former un nouveau superocéan.

Les conditions environnementales seraient alors très différentes de celles d’aujourd’hui. Le niveau des océans devrait se retrouver plus bas qu’actuellement, et la région intérieure du supercontinent serait gouvernée par un climat aride avec de fortes amplitudes de température entre le jour et la nuit. Un monde totalement différent de celui que nous connaissons aujourd’hui. Il faudra cependant attendre 200 à 300 millions d’années pour le voir prendre forme. Malheureusement, il n’est pas sûr que, d’ici là, l’humanité soit toujours présente sur Terre.  


Dans plus de 50 millions d’années, un nouveau supercontinent devrait se former, d’après des géophysiciens de l’université de Yale. Nommé Amasie, il sera centré sur l’océan Arctique actuel, largement fermé par la fusion du continent américain et de l’Asie, rassemblés en haut de l’hémisphère nordhémisphère nord.

Article de Laurent SaccoLaurent Sacco publié le 10 février 2012

L’article publié dans Nature aurait certainement intéressé Haroun Tazieff, Katia et Maurice Krafft. Un groupe de chercheurs y parle de tectonique des plaques, plus précisément de la théorie des cycles de Wilsoncycles de Wilson.

La théorie de la tectonique des plaques est le cadre général et unificateur de la géologiegéologie moderne. Rétrospectivement, on a peine à croire que sa formulation date de moins de cinquante ans. C’est en effet seulement à la fin des années 1960 que les géophysiciens JasonJason Morgan, Dan Mc Kenzie et Xavier Le Pichon publient les articles fondateurs. Il aura fallu pour cela passer de la théorie de la dérive des continents d’Alfred WegenerAlfred Wegener à celle de l’expansion des fonds océaniques. 

Paléomagnétisme et dérive des continents

Une science, tout particulièrement, aura permis cette révolution dans les sciences de la Terre : celle du paléomagnétismepaléomagnétisme. Des particules ferreuses s’orientant selon les lignes de champs magnétiques dans des laveslaves en train de se refroidir vont permettre à Vines et Matthews de découvrir les fameuses zébrures magnétiques au fond de l’Atlantique. Mémoires fidèles des inversions du champ magnétique de la Terre déjà découvertes par Brunhes au début du XXe siècle, les basaltesbasaltes océaniques de part et d’autre de la dorsale médio-océanique au fond de l’Atlantique ne laissent pas d’autre choix que d’accepter que les continents dérivent bel et bien.


Une reconstitution du ballet des continents sur les derniers 500 millions d’années d’après des chercheurs de l’Université de Yale. © Yale University-Sergeytule-YouTube

Les enregistrements magnétiques de la Terre n’indiquent pas seulement que son champ s’inverse périodiquement. On peut aussi s’en servir pour déterminer des changements de latitudeslatitudes et des rotations de continents dans le temps. En effet, une boussole voit son aiguille légèrement dévier de l’horizontale en fonction de la latitude du lieu car elle suit les lignes de champ magnétique. L’aimantationaimantation rémanente dans une roche volcaniqueroche volcanique indique donc non seulement la direction du pôle magnétique à ce moment-là mais aussi la latitude de la roche à la période où elle s’est formée.

Les vieilles montagnes et terrains datant de la même époque et présentant une même nature, que l’on peut trouver par exemple de part et d’autre de deux blocs continentaux autrefois soudés, sont des vestiges de collisions entre plaques. Il est possible, en joignant ces informations à celles données par le paléomagnétisme, de reconstituer approximativement la dérive des continents.

Après la Pangée, trois futurs supercontinents possibles

On a découvert de cette manière qu’avant le supercontinent baptisé Pangée (300 millions d’années), devait en exister au moins un autre appelé Rodinia (1,1 à 0,7 milliard d’années) et avant lui encore un autre que l’on nomme Columbia (1,8 à 1,5 milliard d’années). Les archives géologiques sont compatibles avec une hypothèse avancée il y a des dizaines d’années par le géophysicien canadien Tuzo Wilson. Tous les 400 millions d’années environ, un supercontinent se formerait pour ensuite se fragmenter et enfin se rassembler. Il s’agit de la théorie des cycles de Wilson.

Se pose alors une question : à quoi ressemblera le prochain supercontinent ? L’ouverture de l’Atlantique va-t-elle se poursuivre jusqu’à ce que le Japon et la Chine entrent en collision avec l’Amérique du Nord et le Mexique, à 180 ° de l’Afrique ? C’est la théorie de l’extraversionextraversion.

Ou bien cette ouverture va-t-elle finir par s’arrêter pour finalement s’inverser ? C’est la théorie de l’intraversionintraversion. Cette dernière hypothèse pourrait s’avérer la plus probable étant donné que la chaîne des Appalaches allant du sud au nord des États-Unis témoigne d’une ancienne collision entre continents, avant la formation de la Pangée justement.

Aucune de ces deux hypothèses ne serait la bonne d’après l’article publié dans Nature par des chercheurs de l’université de Yale. Selon eux, d’après les dernières données des archives paléomagnétiques et autre archives paléogéographiques, chaque fois qu’un nouveau supercontinent se forme, il le ferait à 90 ° du centre du précédent.

Selon cette théorie de l’orthoversion proposée par RossRoss N. Mitchell et ses collègues, si l’on se base sur les mouvements actuels des plaques tectoniques et les analyses paléomagnétiques qu’ils ont effectuées, d’ici 50 à 200 millions d’années, le nouveau supercontinent se retrouvera centré sur les régions polaires boréales.

La mer des Caraïbes et l’océan Arctique disparaîtront. L’Amérique du Sud pivotera avec la Terre de Feu remontant vers le nord, en même temps que l’Alaska et le Canada entreront en collision avec le nord-est de l’Asie, comme le montre une carte du futur supercontinent proposée par les géophysiciens.

Puisqu’il se manifeste par la collision entre l’Amérique du Nord et l’Asie, ce supercontinent a été baptisé Amasie par les chercheurs. Il semble cependant peu probable que l’humanité soit encore présente sur Terre à ce moment-là et encore moins sous sa forme actuelle. La théorie de l’orthoversion ne sera donc jamais véritablement testée…

 

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