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La tectonique des plaques pourrait avoir commencé il y a 4 milliards d’années, soit près d’un milliard d’années plus tôt que nous le pensions, selon une nouvelle analyse des roches anciennes. Cette affirmation a suscité une réaction mitigée de la part des géologues. Beaucoup soutiennent que la Terre était trop chaude à l’époque pour la tectonique des plaques sous sa forme moderne.

Un milliard d’années plus tôt 

Aujourd’hui, la croûte terrestre est divisée en plusieurs douzaines de plaques rigides, qui se déplacent sur des millions d’années. Lorsque deux plaques se rencontrent, l’une peut être forcée sous l’autre et détruite à l’intérieur de la planète, un processus appelé subduction. Les limites des plaques sont sujettes aux tremblements de terre et sont parsemées de volcans actifs.
Il est clair que la tectonique des plaques fonctionne depuis des centaines de millions d’années. Mais la Terre a 4,5 milliards d’années, et pendant de nombreuses années, les géologues n’ont pas été d’accord sur le moment où la tectonique des plaques a commencé, ni sur ce qu’était la planète avant.
Il y a un consensus croissant sur le fait que la tectonique des plaques a commencé il y a environ 3,2 milliards d’années. Mais selon Brian Windley, de l’université de Leicester au Royaume-Uni, c’est faux. « C’est vraiment un grand malentendu sur tant de choses », dit-il.
Au lieu de cela, Windley et ses collègues soutiennent que la tectonique a commencé bien plus tôt, il y a au moins 4 milliards d’années. La preuve d’un changement il y a 3,2 milliards d’années, disent-ils, reflète simplement un changement dans la façon dont les plaques se comportaient.
L’équipe a réexaminé les données provenant de roches déposées il y a entre 4 et 3,2 milliards d’années. Ils affirment que beaucoup d’entre elles contiennent des preuves de la formation des montagnes, mais d’un type particulier observé aujourd’hui dans quelques endroits, notamment au Japon et dans les Caraïbes. Lorsque deux plaques océaniques se rencontrent, l’une d’entre elles est subduite, et l’activité volcanique qui en résulte peut conduire à la formation d’une chaîne d’îles volcaniques actives. « On obtient des arcs d’îles, comme ceux des Caraïbes occidentales aujourd’hui », dit Windley.

Des roches chimiquement distinctes

Les roches de ces montagnes sont chimiquement distinctes de celles qui se forment lorsque les continents se heurtent, comme l’Himalaya, qui a été soulevé lorsque l’Inde a frappé l’Asie.
Windley et ses collègues affirment qu’avant 3,2 milliards d’années, les seules montagnes de la Terre se formaient par la subduction des plaques océaniques. Les grands continents n’ont commencé à se former qu’il y a environ 3,2 milliards d’années, une fois que la croûte terrestre était suffisamment épaisse. Cela explique le changement de la composition chimique des roches à cette époque, explique Windley.
« Je pense que le point qu’ils font valoir, c’est qu’il n’y a peut-être pas eu une seule transition à un seul moment, je pense que c’est assez juste », dit Saskia Goes de l’Imperial College de Londres. Je pense que la discussion sur « quand la tectonique des plaques a-t-elle commencé » dépend en partie de ce que vous attendez par la tectonique des plaques ».
« La tectonique des plaques nécessite des plaques rigides », déclare Nicholas Gardiner à l’université de St Andrews, au Royaume-Uni. « Les bords sont là où se trouve l’action, mais les parties internes sont assez stables. »
Cependant, il y a des milliards d’années, l’intérieur de la Terre était plus chaud, donc la croûte était probablement moins rigide. Si elle avait été divisée en plaques, dit-il, elles ne se seraient pas comportées comme aujourd’hui. Au lieu de cela, la plupart des mouvements auraient été verticaux, car des roches moins denses se sont élevées et des roches plus denses ont coulé. Certaines plaques ont pu être subduites, mais dans l’ensemble, le système aurait été différent de ce qu’il est aujourd’hui, dit-il.

Deux opinions s’affrontent

« Il y a des opinions très arrêtées de part et d’autre de ce débat », déclare Kathryn Goodenough du British Geological Survey à Edimbourg, au Royaume-Uni. Certains chercheurs, comme Windley, plaident depuis longtemps en faveur d’un démarrage précoce de la tectonique des plaques, tandis qu’à l’autre extrémité du spectre, d’autres affirment que la tectonique moderne des plaques a commencé il y a seulement 700 millions d’années. « La réalité est que la situation se situe quelque part entre les deux », déclare M. Goodenough.
Une possibilité est que la tectonique des plaques a commencé et s’est arrêtée plusieurs fois il y a entre 4 et 3 milliards d’années, avant de démarrer sérieusement. Une deuxième étude, publiée le 11 novembre, présente un argument en ce sens : elle affirme que la tectonique des plaques s’est implantée à l’échelle mondiale il y a 3,2 milliards d’années, et qu’il n’y a eu que des cas isolés de subduction à des époques antérieures.
Quoi qu’il en soit, les preuves sont de plus en plus évidentes qu’il y avait des terres exposées dès 3,5 milliards d’années, déclare M. Gardiner. Les sédiments, qui ne peuvent être produits que lorsque les roches terrestres sont altérées, sont connus depuis cette époque. Les plus anciens organismes fossiles confirmés proviennent des mêmes roches, et la vie a peut-être émergé dans de petites masses d’eau sur les premières terres.
Cette recherche a été publiée dans Precambrian Research et Gondwana Research.
Source : New Scientist
Crédit photo : Pixabay

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