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Tectonique des plaques : le Sahara aurait pu devenir un océan

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Par Laurent Sacco, Futura

Il semble probable que le grand rift continental de l'Afrique de l'Est, qui aboutit à la fameuse dépression de l'Afar dont la vraie nature a été comprise à partir des expéditions d'Haroun Tazieff et ses collègues, laisse un jour la place à un fond océanique. En Afrique de l'Ouest, un rift analogue a fini par avorter pendant le Crétacé. Sans cela, le Sahara serait aujourd'hui un océan.

Si un second rift n'était pas entré en compétition au Crétacé avec celui qui se mettait en place du nord au sud du Sahara, le morcellement des supercontinents Gondwana et Laurasia aurait conduit à une répartition différente des continents. Comme le montre cette projection hypothétique de l'histoire de la dérive des continents, il existerait alors aujourd'hui un océan à la place du Sahara. © Sascha Brune, Christian Heine, cc by nd

L'année 2012 fut celle du centenaire de la théorie de la dérive des continents d'Alfred Wegener. L'année 2014 sera l'occasion de fêter le centenaire de la naissance d'Haroun Tazieff, qui a très tôt compris l'importance et la pertinence de la théorie de Wegener, des décennies avant qu'elle devienne une évidence à la fin des années 1960. Le volcanologue a d'ailleurs apporté sa pierre à la reconnaissance de la forme moderne des idées de Wegener, la théorie de la tectonique des plaques et de l'expansion des fonds océaniques. Très tôt aussi, Haroun Tazieff s'était intéressé à la vallée du grand rift en Afrique, dont il soupçonnait l'importance. Elle s'étend du sud de la mer Rouge au Zambèze sur plus de 6.000 km de longueur, 40 à 60 km de largeur et quelques centaines à quelques milliers de mètres de profondeur.

Ce rift est en effet la conséquence de mouvements des plaques tectoniques séparant lentement la partie est de l'Afrique du reste du continent. Au nord, se trouve la mythique région volcanique de l'Afar, dans laquelle Haroun Tazieff a réalisé avec ses collègues Giorgio Marinelli, Franco Barberi et Jacques Varet plusieurs missions d'exploration et des campagnes d'étude de la fin des années 1960 au début des années 1970.

Le lac Assal, dans la dépression de l'Afar, est situé à 153 mètres sous le niveau de la mer, ce qui fait de lui le point le plus bas du continent africain. L'Afar est une région volcanique dans laquelle on trouve des chaînes volcaniques axiales de type océanique (au plan tectonique et magmatique). Il s'agit donc du fond d'un tout jeune océan accompagnant la formation de la mer Rouge. © Tyke, Wikipédia, GNU 1.2

L'Afar, le fond d'un jeune océan

La beauté de Dallol, de l'Erta Ale et du lac Assal est bien sûr emblématique de cette région. Mais c'est la découverte qu'il s'agit là d'un morceau de la mer Rouge exondé qui s'est révélée importante. Elle a permis d'accélérer le changement de paradigme qui était alors en cours en géosciences. On pouvait y voir clairement les structures volcaniques et les phénomènes géologiques associés à la théorie de la tectonique des plaques, mais qui se produisent normalement à des milliers de mètres de profondeur, sous la surface des océans. Un jour, l'Afar se retrouvera très probablement à nouveau sous l'eau, et un nouvel océan sera apparu à la place de la vallée du rift.

Toutefois, un autre rift était aussi en formation jadis, mais en Afrique de l'Ouest. Il faisait partie du processus de morcellement alors en cours d'un supercontinent, le Gondwana. Ce processus avait commencé au Jurassique il y a environ 180 millions d'années. L'Amérique du Sud et l'Afrique se sont finalement séparées au début du Crétacé, voilà environ 130 millions d'années. Mais si le processus de rifting en cours allant du Nigeria à la Libye n'avait pas avorté, l'ouest de l'Afrique serait resté collé à l'Amérique du Sud et il existerait aujourd'hui un océan à la place du Sahara.

Pour comprendre pourquoi cet océan ne s'est pas formé, les géophysiciens Christian Heine de l'université de Sydney et Sascha Brune du German Research Centre for Geosciences (GFZ) ont réalisé une simulation numérique en 3D décrivant la thermomécanique du Gondwana à cette époque. Ils ont découvert qu'un second rift, perpendiculaire au premier et qui était entré à un moment en compétition avec celui qui a fini par avorter, avait modifié le bilan des contraintes qui s'exerçaient à ce moment-là. Les lois de la rhéologie ont fait gagner le second rift, qui a inhibé le processus de formation du premier. Les deux chercheurs ont exposé en détail leurs travaux dans un article publié dans la revue Geology.