Une étude récente de géoscientifiques a révélé une situation préoccupante : la plaque continentale nord-américaine se fragilise peu à peu, à cause d'une ancienne plaque tectonique enfouie sous le Midwest. Ce phénomène, connu sous le nom d'« amincissement cratonique », décrit un processus par lequel des morceaux de la croûte terrestre se détachent et glissent vers le manteau. Bien qu'il soit généralement associé à des échelles de temps géologiques de plusieurs milliards d'années, cette étude constitue la première cartographie en temps réel de ce phénomène.

Les cratons, qui représentent environ 60 % de la lithosphère continentale, sont des plaques très anciennes, datant d’avant le Protérozoïque, et peuvent aller jusqu'à plus de 200 kilomètres de profondeur. Leur stabilité est légendaire, certains d'entre eux ayant survécu pendant des milliards d'années. Toutefois, cette stabilité peut être mise à mal par des perturbations géologiques qui pourraient conduire à l'effondrement de strates entières. Par exemple, le craton de la Chine du Nord a perdu sa racine lithosphérique pendant le Mésozoïque, soulignant que même ces structures robustes ne sont pas invulnérables.

Jusqu'à présent, les exemples documentés d'effondrement géologique étaient issus d'époques passées, rendant difficile la compréhension des impacts sur les plaques continentales contemporaines. En ce sens, l'Amérique du Nord représente un laboratoire naturel idéal pour observer l'évolution des cratons, car elle englobe plusieurs cratons anciens et des arcs volcaniques issus de la subduction. Bien que la plupart des régions cratoniques aient atteint une certaine stabilité, certaines montrent encore des signes d'évolution, attestant des changements en cours.

Une équipe de l'Université du Texas à Austin a mis en lumière que des transformations affectent la plaque continentale Farallon, ensevelie sous le Midwest. Cette plaque ancienne semble être à l'origine d'un amincissement généralisé de la croûte terrestre. "Nous avons découvert qu'il pourrait y avoir une interférence sous le craton," déclare Junlin Hua, l'auteur principal de l'étude publiée dans la revue Nature Geosciences, en ajoutant qu'ils ont acquis de nouvelles idées sur les origines de cet amincissement.

La plaque Farallon, qui formait jadis une zone de subduction avec la plaque nord-américaine le long de la côte ouest, a commencé à se fragmenter il y a 20 à 25 millions d'années. Aujourd'hui, un de ses fragments se trouve à environ 660 kilomètres de profondeur, chevauchant la limite entre la zone de transition du manteau et le manteau inférieur. Les chercheurs estiment que l'attraction de ce fragment conduit à l'effondrement des vastes pans de la croûte nord-américaine, créant des gouttes géantes de roche qui s'infiltrent comme dans un énorme entonnoir. Ce phénomène d'écoulement, qui pourrait avoir des répercussions à l’échelle du continent, se déroule dans une zone s'étendant du Michigan au Nebraska, en passant par l'Alabama.

Pour assurer la véracité de leurs découvertes, les scientifiques ont utilisé une technique d'imagerie sismique à haute résolution, la « tomographie de forme d'onde complète », permettant de mieux comprendre les propriétés physiques des couches sous-jacentes. Ils ont même simulé informatiquement l'impact de la plaque Farallon sur le craton supérieur et ont constaté que l'écoulement sismique observé ne se produisait que si cette plaque était présente. Ainsi, malgré une distance de plus de 600 kilomètres, la plaque Farallon exercerait toujours une force gravitationnelle pouvant influencer la stabilité de la croûte terrestre.

Malgré ces résultats inquiétants, il est essentiel de préciser que cet amincissement ne signale pas de catastrophes imminentes. Bien que cela puisse avoir des implications sur une échelle de temps géologique à très long terme, aucun impact visible en surface n'est à prévoir à court terme. De plus, l'écoulement géologique est susceptible de ralentir, à mesure que les restes de Farallon s'enfoncent davantage dans le manteau terrestre, perdant ainsi leur influence.

Cette découverte constitue un tournant majeur pour notre compréhension de l'évolution des continents. "De telles données sont cruciales pour déchiffrer comment les planètes évoluent sur le long terme, comment les continents se forment, se désagrègent et se recyclent dans les profondeurs de la Terre," conclut Thorsten Becker, co-auteur de l'étude. Ces révélations invitent à réfléchir sur la dynamique de notre planète et sur les futures évolutions géologiques qui nous attendent.