L'ancien supercontinent de Rodinia s'est retourné lorsque la Terre a avalé son propre océan il y a environ 700 millions d'années, selon de nouvelles recherches.
Rodinia était un supercontinent qui a précédé la plus célèbre Pangée, qui existait entre 320 millions et 170 millions d'années. Dans une nouvelle étude, des scientifiques dirigés par Zheng-Xiang Li de l'Université Curtin de Perth, en Australie, soutiennent que les supercontinents et leurs superocéans se forment et se décomposent en cycles alternés qui préservent parfois la croûte océanique et parfois la recyclent à l'intérieur de la Terre.
"Nous suggérons que la structure du manteau terrestre ne soit complètement réorganisée que chaque deuxième supercontinent grâce à la régénération d'un nouveau superocéan et d'un nouvel anneau de feu", a écrit Li dans un courriel à Live Science. Le "Ring of Fire" est une chaîne de zones de subduction autour du Pacifique, où la croûte de l'océan se broie sous les continents. Les volcans et les tremblements de terre sont fréquents autour du Cercle de feu, ce qui lui a donné son nom…
Une histoire profonde
L'histoire des supercontinents est un peu trouble, mais les géoscientifiques sont de plus en plus convaincus que les continents fusionnent en une masse terrestre géante tous les 600 millions d'années, en moyenne. D'abord est venu Nuna, qui existait il y a entre 1,6 et 1,4 milliard d'années. Puis Nuna s'est séparée, pour fusionner avec Rodinia il y a environ 900 millions d'années. Rodinia s'est dissoute il y a 700 millions d'années. Il y a environ 320 millions d'années, Pangea s'est formée.
Il y a des modèles dans la circulation du manteau (la couche sous la croûte terrestre) qui semblent bien correspondre à ce cycle de 600 millions d'années, a déclaré Li. Mais certains gisements de minéraux et d'or et les signatures géochimiques dans les roches anciennes se reproduisent dans un cycle plus long - celui qui est plus proche d'un milliard d'années. Dans un nouvel article du numéro d'avril de la revue Precambrian Research et qui vient d'être publié en ligne, Li et ses collègues soutiennent que la Terre a en fait deux cycles simultanés: un cycle de supercontinent de 600 millions d'années et un superocéan d'un milliard d'années cycle. Chaque supercontinent se décompose et se réforme selon deux méthodes alternées, supposent les chercheurs.
Un schéma alterné?
Les deux méthodes sont appelées «introversion» et «extroversion». Pour comprendre l'introversion, imaginez un supercontinent entouré d'un seul superocéan. Le continent commence à se diviser en morceaux séparés par un nouvel océan intérieur. Puis, pour une raison quelconque, les processus de subduction commencent dans ce nouvel océan interne. À ces endroits enflammés, la croûte océanique replonge dans le manteau chaud de la Terre. L'océan intérieur est rongé à l'intérieur de la planète. Les continents se réunissent à nouveau. Voilà - un nouveau supercontinent, entouré par le même vieux superocéan qui était là avant.
L'extraversion, en revanche, crée à la fois un nouveau continent et un nouveau superocéan. Dans ce cas, un supercontinent se désagrège, créant cet océan interne. Mais cette fois, la subduction ne se produit pas dans l'océan interne, mais dans la superocéan entourant le supercontinent en déroute. La Terre avale la superocéan, faisant glisser la croûte continentale qui se dissipe autour du globe. Le supercontinent se retourne essentiellement à l'envers: ses anciens littoraux se brisent pour former son nouveau milieu, et son milieu déchiré est maintenant la côte. Pendant ce temps, l'océan autrefois intérieur est maintenant un tout nouveau superocean entourant le nouveau supercontinent.
Li et ses collègues ont utilisé la modélisation pour affirmer qu'au cours des 2 milliards d'années écoulées, l'introversion et l'extraversion ont alterné. Dans ce scénario, le supercontinent Nuna s'est séparé et a ensuite formé Rodinia par introversion. Le superocean de Nuna a ainsi survécu pour devenir le superocean de Rodinia, que les scientifiques ont surnommé Mirovoi. Nuna et Rodinia avaient des configurations similaires, a déclaré Li, ce qui renforce l'idée que Nuna s'est simplement séparée, puis s'est réunie à nouveau.
Mais alors, la croûte océanique de Mirovoi a commencé à se soustraire. Rodinia se sépara alors que son superocéan disparaissait. Il a claqué ensemble de l'autre côté de la planète en tant que Pangaea. Le nouvel océan qui s'est formé lorsque Rodinia s'est effondré, puis il est devenu le superocéan de Pangaea, connu sous le nom de Panthalassa.
L'avenir de la Terre
Pangaea, bien sûr, s'est désagrégé pour devenir les continents que nous connaissons aujourd'hui. Les restes de Panthalassa survivent sous forme de croûte océanique du Pacifique.
Les 2 milliards d'années d'histoire posées dans la nouvelle recherche sont plausibles, a déclaré Mark Behn, géophysicien au Boston College et à la Woods Hole Oceanographic Institution, qui étudie l'histoire profonde de la Terre mais n'a pas été impliqué dans la nouvelle recherche. Cependant, il est difficile de savoir si les cycles étudiés représentent un véritable schéma fondamental.
"Vous n'avez que trois itérations, vous essayez donc d'extrapoler les tendances sur peu de cycles", a déclaré Behn.
Si le modèle alternatif se maintient, a déclaré Li, le prochain supercontinent se formera par introversion. Les océans internes créés par le rifting de Pangaea - les océans Atlantique, Indien et Austral - se fermeront. Le Pacifique s'agrandira pour devenir la superocéan unique du nouveau continent. Les scientifiques appellent ce futur supercontinent théorique Amasia. (En ce moment, le Pacifique rétrécit en fait légèrement par subduction, mais ce schéma peut ou non se poursuivre sur des centaines de millions d'années.)
L'avenir du supercontinent terrestre reste incertain. Les modèles qui tentent de combiner les mouvements des continents de la Terre avec la dynamique interne du manteau pourraient aider à déterminer si les méthodes d'assemblage introversion / extroversion sont réalistes, a déclaré Li. Les méthodes utilisées par Li et ses collègues, qui impliquaient l'étude des modèles de variation moléculaire dans les roches anciennes, sont probablement sur la bonne voie pour aborder ces questions fondamentales de la tectonique des plaques, a déclaré Behn.
En fin de compte, a déclaré Behn, la question se résume à ce qui motive la tectonique des plaques. Personne ne sait ce qui déclenche le début de la subduction à un endroit et à un moment particuliers, a-t-il déclaré. Il y a même un débat sur le moment où les plaques de la Terre ont commencé à sasha. Certains scientifiques pensent que la tectonique des plaques a commencé peu de temps après la formation de la Terre. D'autres pensent qu'il a commencé il y a 3 milliards, 2 milliards ou un milliard d'années.
"Les données pour ces choses arrivent juste à maturité", a déclaré Behn, "et nous ne pouvons que commencer à rassembler les éléments."
