Potentiels morceaux de croûte terrestre ancienne découverts dans le manteau
Des morceaux potentiels de croûte terrestre ancienne, souvent appelés mondes engloutis, ont peut-être été découverts en profondeur dans le manteau grâce à une nouvelle méthode de cartographie de l’intérieur de notre planète. Cependant, ces mystérieuses masses apparaissent là où elles ne devraient pas être, laissant les chercheurs perplexes. Pendant des décennies, les scientifiques ont dressé une image plus précise de l’intérieur de la Terre en utilisant des sismographes – des images en 3D créées en mesurant comment les ondes sismiques des tremblements de terre résonnent en profondeur dans notre planète. Cette méthode a permis aux scientifiques d’identifier des sections anciennes de la croûte de la planète, appelées plaques subduites, qui ont été entraînées dans le manteau par des zones de subduction où les plaques tectoniques se rencontrent. Par exemple, en octobre 2024, des chercheurs ont annoncé la découverte d’une section du plancher océanique qui s’était enfoncée profondément dans le manteau sous l’île de Pâques. Dans une étude publiée le 4 novembre 2024 dans le journal Scientific Reports, les chercheurs ont révélé qu’ils avaient découvert de nombreuses plaques subduites potentielles dans le manteau terrestre en utilisant un nouveau type d’imagerie sismographique. (Jusqu’à présent, peu d’informations sur la taille, la forme et les emplacements exacts des masses n’ont été révélées.) Cependant, contrairement aux plaques subduites précédemment identifiées, qui se trouvent dans des zones où les plaques tectoniques entrent en collision ou se sont déjà heurtées, certaines des nouvelles anomalies se situent dans des endroits où aucune activité tectonique connue n’a jamais eu lieu, comme sous l’océan Pacifique occidental. Par conséquent, on ignore comment elles ont fini par s’y retrouver. C’est notre dilemme, a déclaré Thomas Schouten, doctorant à l’Institut géologique de l’ETH Zurich en Suisse, dans un communiqué publié le 7 janvier. Grâce au nouveau modèle à haute résolution, nous pouvons voir de telles anomalies partout dans le manteau terrestre. Mais nous ne savons pas exactement ce qu’elles sont. Il existe d’autres explications potentielles pour les masses nouvellement cartographiées. Par exemple, elles pourraient être constituées de matériaux semblables à la croûte laissés par la création du manteau il y a 4 milliards d’années. Ou elles pourraient être composées d’un autre matériau de densité similaire qui se serait formé dans le manteau au cours des derniers centaines de millions d’années. Cependant, ce ne sont que des théories alternatives. Pour l’instant, l’identité de ces masses reste un mystère majeur, ont écrit les représentants de l’ETH Zurich dans le communiqué. Trouver des mondes engloutis Jusqu’à présent, tout ce que nous savons de l’intérieur de la Terre provient de la combinaison de différents sismographes créés à partir de différents tremblements de terre individuels à travers le monde. Mais dans la nouvelle étude, les chercheurs ont utilisé une nouvelle méthode, appelée inversion complète des formes d’ondes, qui utilise des modèles informatiques pour combiner ces sismographes en une seule image claire. Cette méthode est intensivement calculée, et pour y parvenir, les chercheurs ont dû exécuter le modèle sur le supercalculateur Piz Daint au Centre national suisse de calcul scientifique de Lugano – autrefois l’ordinateur le plus puissant d’Europe – pour traiter les chiffres. Les masses nouvellement découvertes se trouvent loin de toutes les lignes de faille actuelles ou passées entre les plaques tectoniques (représentées ici en rouge). Andreas Fichtner, coauteur de l’étude et sismologue à l’ETH Zurich, qui a créé le modèle complet des formes d’ondes utilisé dans la nouvelle recherche, a comparé l’utilisation de l’inversion complète des formes d’ondes aux avancées de l’imagerie médicale. Imaginez qu’un médecin étudie le système circulatoire depuis des décennies, a déclaré Fichtner. Puis, si vous lui donnez un nouvel outil d’examen plus performant, il voit soudain une artère dans la fesse qui n’a pas sa place. C’est exactement ainsi que nous percevons les nouvelles découvertes. Les chercheurs pensent que les masses nouvellement découvertes pourraient être des plaques subduites, principalement parce que les ondes sismiques les traversent toutes à la même vitesse. Mais cela ne garantit pas qu’il s’agisse de la même chose, et des recherches supplémentaires sont nécessaires pour déterminer si elles sont réellement similaires. Nous devons calculer les différents paramètres matériels qui pourraient générer les vitesses observées des différents types d’ondes, a déclaré Schouten. Essentiellement, nous devons plonger plus profondément dans les propriétés matérielles derrière la vitesse des ondes.
