L’étude menée par l’Université d’Alabama n’était jusqu’à présent considérée que comme un indice, mais elle montre que les anciens fonds océaniques pourraient avoir couvert toute la limite noyau-manteau. Si les nouvelles données issues de l’étude des tremblements de terre sont correctes, nous devrons ajouter une autre couche à notre compréhension de la Terre. Cette couche, qui s’insère parfaitement entre le manteau terrestre et le noyau externe, est considérée comme un ancien plancher océanique qui recrée désormais notre vision de la limite noyau-manteau.
Dans une étude publiée dans la revue Science Advances, dirigée par une équipe de l’Université d’Alabama, de l’Université d’État de l’Arizona et de l’Université de Leeds, des chercheurs se sont rendus quatre fois en Antarctique pour collecter trois années de données sismiques provenant de 15 stations de réseau situées sur tout le continent. Les données leur ont permis de cartographier les ondes sismiques générées par les tremblements de terre et de créer une nouvelle image haute résolution de l’intérieur de la Terre.
La structure de la Terre. Bulletin du Département des sciences de la Terre de l’Académie des sciences de Russie
Pour obtenir ces données, les chercheurs sont littéralement allés sous terre. Des stations enterrées en Antarctique ont fourni la première vue haute résolution du manteau terrestre dans l’hémisphère sud. En utilisant les ondes sismiques créées par des tremblements de terre sur trois ans, les chercheurs ont découvert une « énergie inattendue » dans les données.
Ils ont découvert que des caractéristiques géologiques que l’on pensait auparavant être des formations isolées recouvrent probablement entièrement la Terre, formant une couche entièrement nouvelle.
«Les études sismiques comme la nôtre fournissent des images à la plus haute résolution de la structure intérieure de notre planète, et nous découvrons que cette structure est beaucoup plus complexe qu’on ne le pensait auparavant», a déclaré Samantha Hansen, professeur de sciences géologiques à l’Alabama et auteur principal de l’étude, dans un communiqué de presse. «Nos recherches révèlent des liens importants entre la surface et la structure profonde de la Terre et les processus globaux qui animent notre planète.»
Les images montrent qu’entre le manteau et la couche métallique et fondue du noyau externe se trouve un «fond océanique dense mais apparemment englouti». Ce phénomène a été constaté dans des études précédentes, mais il était considéré comme un phénomène isolé. Les chercheurs affirment que cet ancien plancher océanique, connu sous le nom de zone de vitesse ultra-faible, quelque chose de beaucoup plus dense que le manteau environnant, couvre toute la limite noyau-manteau et a probablement glissé plus profondément sous terre à mesure que les plaques terrestres se déplaçaient.
Des données sismiques uniques ont révélé ce qu’ils appellent une fine couche d’épaisseur variable, dont l’épaisseur peut varier de trois miles à plus de 25 miles. «Ce que cela nous dit», a déclaré Edward Garnero de l’Université d’État de l’Arizona dans un communiqué de presse, «c’est que nous voyons des montagnes au cœur du pays, à certains endroits cinq fois plus hautes que l’Everest.»
Cependant, la zone de vitesse ultra-faible peut être mieux décrite comme un ancien plancher océanique qui a coulé. «La matière océanique est transportée vers l’intérieur de la planète, là où deux plaques tectoniques se rencontrent et l’une plonge sous l’autre, ce que l’on appelle des zones de subduction», expliquent les chercheurs. «Les accumulations de matériaux océaniques subduits s’accumulent le long de la limite noyau-manteau et sont poussées vers l’extérieur par la roche qui s’écoule lentement dans le manteau au cours du temps géologique.»
Un autre point intrigant de l’étude est que l’emplacement de la couche fondue de la Terre sous ce plancher océanique nouvellement découvert signifie que les montagnes souterraines peuvent jouer un rôle clé dans la détermination de la vitesse à laquelle la chaleur s’échappe du noyau.
