En 3D : la fosse des Mariannes, l'endroit le plus profond du monde

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Avec de nouveaux moyens, une cartographie vient de préciser la plus grande profondeur des océans, jusque-là mal connue : la fosse des Mariannes, dans l'océan Pacifique, descend à 10.994 mètres. À la surprise générale, quatre massifs rocheux barrant la fosse ont été découverts, peut-être d'anciennes montagnes...

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Les plaques tectoniques sont constamment en mouvement. Elles prennent naissance au niveau des dorsales océaniques. En s’éloignant de cette zone, et donc en vieillissant, leur densité augmente progressivement. Lors d’une collision, celle qui possède la densité la plus élevée glisse sous la seconde, c’est la subduction. La présence de fosses océaniques marque les zones où ce phénomène a lieu.

La subduction de la plaque pacifique sous la plaque philippine a donné naissance à la fosse des Mariannes (2.500 km de long). Le point le plus profond de la Planète, nommé Challenger deep, y est observable à environ 10.900 mètres. La densité de la plaque pacifique, âgée de 180 millions d’années, en ce point est tellement élevée qu’elle s’enfonce dans le manteau terrestre quasiment à la verticale.

Position précise du point le plus profond de la Planète (10.994 ± 40 mètres) dans la fosse des Mariannes (étoile jaune). La flèche indique une zone délimitée par un trait blanc où la profondeur est supérieure à 10.000 mètres. © University of New Hampshire Center for Coastal and Ocean Mapping/Joint Hydrographic Center

James Gardner et Andrew Armstrong, deux scientifiques de l’université du New Hampshire (UNH, CCOM/JHC), viennent de réaliser une nouvelle cartographie de la fosse des Mariannes. Le point le plus profond de la Terre a été situé à 10.994 mètres, avec une marge d’erreur de 40 mètres. La mesure tombe dans la fourchette des estimations jusque-là admise mais apporte une précision bien plus grande (la plus basse des estimations donnait moins de 10.100 mètres). La mesure de telles profondeurs n'est en effet pas chose aisée.

Des montagnes donnent naissance à des ponts

Les données ont été récoltées durant une campagne d'océanographie menée d’août à octobre 2010. Le navire de recherche a quadrillé l’intégralité du site (soit environ 400.000 km²) en tractant un sondeur à plusieurs faisceaux groupés, dit multifaisceaux. Ce dispositif envoie des dizaines d'ondes acoustiques simultanément et en éventail. Leur réflexion par les fonds marins est alors mesurée puis analysée. La carte produite a une résolution d’un pixel pour 100 mètres de terrain sondé.

Une des images produites grâce aux résultats de cette campagne. Les couleurs (fausses) indiquent les profondeurs, le jaune pour les plus faibles, le bleu plus les plus grandes. La fosse des Mariannes se distingue très bien, à gauche. On remarque quatre massifs, en vert et surmontés d'un point rond. À leur base, la profondeur du canyon remonte. © University of New Hampshire Center for Coastal and Ocean Mapping/Joint Hydrographic Center

Avec une telle profondeur, il faut tenir compte de la manière dont l’eau peut déformer les signaux. Le résultat obtenu (10.994 ± 40 mètres) est similaire, ou légèrement inférieur, à d’autres estimations réalisées avec des techniques moins précises. La cartographie a surtout apporté une image à plus grande résolution de cette région, avec une surprise : la présence de quatre « ponts » dans la fosse, là où les études précédentes, utilisant notamment des satellites, n'en avaient révélé qu’un seul.

Le long de la fosse, ces massifs, qui barrent transversalement le canyon, peuvent dominer le plancher océanique de plus de 2.500 mètres. Sur la carte, ils apparaissent au pied de hauts massifs rocheux, côté plaque pacifique. Ils pourraient correspondre à d’anciens monts sous-marins installés sur cette plaque. Lors de la subduction, la plaque chevauchante racle littéralement celle qui s’enfonce. Les monts de la plaque pacifique, comparables à des aspérités sur une surface plane, seraient donc entrés en collision avec la plaque philippine et n’auraient pas coulé.

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