Questions to the experts

Bonjour,

Je ne suis pas géophysicien et je laisserai donc des collègues plus compétents que moi apporter des précisions ou des corrections, mais je pense qu'on peut répondre assez simplement à vos deux questions.

1) Dans le modèle actuel de tectonique des plaques, celles-ci se forment au niveau de ce qu'on appelle des dorsales, et qui se situent presque exclusivement dans les océans. Voir ici par exemple :

https://fr.wikipedia.org/wiki/Dorsale_(g%C3%A9ologie)

Vous avez donc des exemples du cas que vous recherchez, et en dehors des dorsales submergées, l'Islande montre qu'il peut y avoir non pas effondrement, mais au contraire apparition de relief en raison de volcanisme. Ce n'est certes pas le même mécanisme (les Alpes ne sont pas volcaniques) mais on ne peut a priori exclure le volcanisme dans une zone de divergence tectonique ! Un autre exemple continental est le Grand Rift dans l'Afrique orientale, avec aussi une forte activité volcanique.

https://fr.wikipedia.org/wiki/Vall%C3%A9e_du_Grand_Rift

2) Le destin de l'eau de la méditerranée est un non-problème à ces échelles de temps géologiques : d'une part la Méditerranée n'est (aujourd'hui) pas une mer complètement fermée mais communique avec l'Atlantique via le détroit de Gibraltar, et d'autre part le seul cycle naturel de l'eau suffit, à ces échelles de temps, à résoudre le problème d'un éventuel "trop plein", même sur une mer fermée qui se rétrécirait, les taux d'évaporation étant largement suffisants pour vider des mers sur des millions d'années.

Mais en tout cas, je ne vois pas de raison pour que l'eau s'enfonce dans le manteau alors qu'elle a toute sa liberté en surface !

Bonjour,

Il ne faut pas voir les phénomènes d'accrétion de la croute ("éloigenement") et de subduction ("rapprochement") comme deux phénomènes "identiques mais inverses ", mais bien comme deux éléments "différents mais complémentaires" de la dynamique des plaques. Les Alpes existent car les deux plaques se rapprochent .... donc si les deux plaques s'éloignaient ... on n'aurait pas les Alpes mais une dorsale océanique. Si votre question suppose que , une fois les Alpes formées par le rapprochement des plaques, celles-ci se mettaient à s'écarter ... je ne vois pas de mécanisme connu de la dynamique des plaques qui permette de modéliser une telle hypothèse.
En ce qui concerne la "disparition" de la Méditerranée, son eau dans un premier temps s'équilibrera avec l'Atlantique tant que la communication existera(c'est le cas actuellement, les niveaux moyens de la Méditerranée et de l'océan n'étant pas strictement égaux) ... et ensuite, lorsque la mer deviendra une mer fermée, c'est le régime d'équilibre entre les apports d'eau (fleuves, précipitations ...) et l'évaporation qui déterminera son devenir..... et beaucoup de paramètres sont à prendre en compte (climatiques, géologiques ?....) et il est peu probable que que l'infiltration dans le manteau joue un rôle fondamental. De tels épisodes de fermeture de la méditerranée se sont déjà produits (cf "crise messinnienne")... et elle s'est "reremplie ensuite)...
Cordialement

Michel Ouliac

Bonjour,

1. non les alpes ne vont pas s'effondrer car un mouvement de divergence ne crée pas de "trou" où de vide dans lequel les alpes pourraient s'effondrer; par contre leur altitude devrait baisser sous l'effet de l'érosion et de l'activité tectonique. Les sédiments issus de l'érosion devraient combler les bassins qui se mettront en place du fait de l'extension et elles disparaitront su une longue durée.

2. l'eau de surface reste pour l'essentiel en surface. Pour que la méditerranée se comble les plaques portant les continents européen et africain se rapprochent en ce lieu et s'écartent ailleurs, ce qui crée de la surface océanique et un volume susceptible d'accueillir l'eau de la méditerranée. Si l'espace créé par accrétion de croute océanique ne permet pas d'accueillir tout le volume, le niveau moyen des océans va monter; si au contraire plus de volume que nécessaire est créé, le niveau moyen des océans baissera.

Votre première question fait l'objet de travaux actuels s'appuyant sur un réseau de mesure permanent. Les mesures recueillies ainsi que les résultats et les interprétations sont accessibles sur le site RESIF/RENAG http://renag.resif.fr/ . Vous y trouverez notamment un article de 2016 "Lumière sur un paradoxe tectonique" http://webrenag.unice.fr/spip.php?page=article&id_article=72 qui décrit les résultats de 10 ans de mesures.
Pour résumer rapidement les déplacements horizontaux au sein des alpes françaises sont négligeables alors que l'on observe une surrection faible du centre de la chaine et une subsidence de sa périphérie. L'explication de ces mouvements verticaux fait appel à une combinaison de phénomènes géologiques d'origine et d'amplitude temporelle différentes (rebond glaciaire, érosion, dynamique lithosphérique).
Ces données scientifiques soulignent l'importance du contexte et de la diversité des mécanismes conduisant à une situation géologique donnée. La mise en place d'un mouvement divergent au niveau des alpes ne peut être considéré isolément; il requiert la modification des mouvements de plusieurs plaques et donc un changement de régime géodynamique, mais supposons que cela arrive... Toute la région sera soumise à une extension, les mécanismes d'érosion seront accélérés, certaines failles alpines seront réactivées pour accommoder cette extension, la lithosphère de la plaine du po et du fossé rhodanien seront amincies en augmentant la taille des bassins qui accumuleront tous les matériaux issus de l'érosion.
La disparition des Alpes va effectivement avoir lieu en suivant le même processus long et progressif qui a fait disparaitre des montagnes beaucoup plus anciennes dont le massif central et le massif armoricain sont des vestiges, et avant eux d'autres montagnes encore plus vieilles dont on retrouve seulement des traces.

Bonjour,

Pour répondre à vos questions :

1. Comme vous le notez, les Alpes continuent effectivement de s’élever à environ 2mm/an en son coeur. Par contre les travaux de recherche tendent à montrer que ce mouvement n’est plus forcément causé par le mouvement des plaques. Les Alpes se sont effectivement construites par la collision de deux plaques tectoniques. Toutefois, actuellement, les mouvements verticaux observés sur les Alpes sont plutôt liés en grande partie aux phénomènes de déglaciation : Il y a environ 25,000 ans, la Terre était dans un maximum glaciaire. À cette époque, il y aurait eu sur les Alpes une calotte glaciaire qui appuyait sur la croûte. Lorsque la Terre est sortie de cette période glaciaire, la calotte a fondu. Lorsque l’on enlève ce poids énorme qui appuyait sur les Alpes et bien la croûte a tendance à remonter. C’est un peu comme si vous appuyez sur une gomme. Au niveau de votre doigt, la gomme se plie et s’enfonce. Lorsque vous enlevez votre doigt celle-ci retourne à son état d’origine. C’est un peu ce qui se passe au niveau des Alpes.

2. Si les Alpes se séparent, ce ne sera pas via des processus similaires à ce qui se passe au niveau des dorsales océaniques, comme celle de l'océan Atlantique. Un phénomène qui pourrait amener à cela serait que les Alpes deviennent trop épaisses et s'effondrent lentement à cause de leur propre poids. Dans ce cas, la chaine de montagne s'étalerait progressivement à cause de la gravité. Cela serait accompagné de processus d'érosion qui au final lisseront la chaîne de montagnes. Cependant, ce processus prendrait des milliers/millions d'années.

3. Ce à quoi vous faites référence s'appelle la subduction. Une partie de l'eau disparaîtra par évaporation. Une autre partie, par des processus chimiques, se retrouve incluse dans les roches et descend ainsi dans le manteau de la Terre. Dans le manteau, cette eau peut se libérer et favoriser la production de magma et donc d'arcs volcaniques. Une fois que les deux plaques entrent "en contact", la subduction se transforme en collision et crée de grandes chaînes de montagnes. Parfois, les roches océaniques qui ne sont pas entrées en subduction et qui contiennent de l'eau se retrouvent alors soulevées à haute altitude. C'est le cas par exemple des ophiolites du massif du Chenaillet qui sont le témoin d'un ancien plancher océanique. C'est aussi pourquoi on trouve par exemple dans les Alpes des coquillages fossilisés.

En espérant avoir répondu à vos questions.