Un astronaute à bord de la Station spatiale internationale a pris cette photo de l'Himalaya. © Nasa, JSC
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La formation de supermontagnes aurait impacté l'évolution de la vie sur Terre

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En traquant des zircons à faible teneur en lutécium, des chercheurs australiens ont réussi à identifier la formation, au cours de l'histoire de la Terre, de deux « supermontagnes » s'élevant à plus de 8 km et traversant tout un continent. Ces deux épisodes d'orogenèse seraient liés à deux phases clés de l'évolution de la vie sur Terre.

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Les continents à la surface de la Terre n'ont pas toujours été arrangés de la manière que l'on connait aujourd'hui : ils sont en continuel mouvement, soumis au déplacement des plaques tectoniques découpant la croûte terrestre. Bien qu'il ne fasse parcourir que quelques centimètres par an, le mouvement de ces plaques a façonné et déformé la surface de la Terre au cours de son histoire, menant à l'existence de plusieurs supercontinents aujourd'hui disloqués.

Lorsque deux plaques tectoniques se rencontrent, les roches à la surface sont peu à peu soulevées au fil des millions d'années pour former des chaînes de montagnes : on appelle cela une orogenèse. Elles peuvent alors continuer de grandir sur plusieurs centaines de millions d'années jusqu'à ce que leur érosion progressive les amène peu à peu à disparaître de la surface de la Terre. Ainsi, retracer l'existence de chaînes de montagnes passées n'est pas chose aisée.

Les zircons pour retracer l’histoire de la Terre

Pour reconstituer l'histoire des montagnes terrestres, les géologues étudient en général les minéraux formés dans la croûte sous l'extrême pression des masses montagneuses surjacentes. Ils utilisent principalement le zircon, un minéral formé dans des conditions de haute pression et résistant à l'érosion, lui permettant d'être conservé intact longtemps après sa formation.

Dans leur nouvelle étude, les chercheurs se sont plus précisément penchés sur la traque aux zircons à faible teneur en lutécium - suspectés se former dans les racines de très hautes montagnes. Leurs résultats sont pour le moins stupéfiants : ils ont pu identifier l'existence de deux énormes chaînes de montagne, s'élevant à plus de 8 kilomètres au-dessus de la surface et s'étendant sur près de 10.000 kilomètres à travers les continents. De tels colosses, appelés « supermontagnes », n'existent actuellement pas à la surface terrestre -- il faudrait imaginer la chaîne de l'Himalaya mise bout à bout plusieurs fois. 

De précédentes études avaient déjà permis d'identifier l'existence de la supermontagne la plus récente, appelée supermontagne Transgondwanienne, s'étendant sur le supercontinent Gondwana il y a un peu plus de 500 millions d'années. En revanche, la seconde supermontagne identifiée, nommée supermontagne Nuna (du nom d'un autre supercontinent plus ancien) et qui a existé il y a près de deux milliards d'années, n'avait jamais été détectée auparavant. 

Reconstitution du supercontinent Gondwana, regroupant les actuels continents de l'Amérique du Sud, l'Afrique, l'Australie, l'Antarctique, ainsi que l'Inde. © Mark Garlick

L’érosion des montagnes pour booster l’évolution de la vie ?

En plus d'avoir détecté l'existence d'une nouvelle supermontagne dans l'histoire de la Terre, l'équipe de scientifiques a fait une seconde découverte étonnante : l'existence de ces deux supermontagnes serait liée dans le temps à deux phases clés dans l'évolution de la vie sur Terre : la formation de la supermontagne Nuna coïnciderait avec l'apparition des premières cellules eucaryotes (cellules à noyau dont les plantes et les animaux sont constitués), tandis que la formation de la supermontagne Transgondwanienne coïnciderait avec l'explosion cambrienne, l'apparition et la diversification d'animaux complexes.  

Mais en quoi ces supermontagnes sont-elles liées à l'évolution de la vie ? D'après les scientifiques, ce ne seraient pas les montagnes elles-mêmes, mais les produits de leur érosion qui y auraient joué un rôle crucial. L'érosion progressive de ces énormes masses montagneuses aurait déversé d'immenses quantités de nutriments dans les océans (tels que le Fer ou le Phosphore), boostant ainsi de manière significative les cycles biologiques et permettant l'émergence d'une plus grande complexité. Les scientifiques pensent également que l'érosion de ces supermontagnes aurait également permis l'émission d'oxygène dans l'atmosphère, rendant la Terre encore plus hospitalière pour les formes de vie complexes.

Leur recherche a également permis de confirmer des études antérieures révélant que la formation de chaînes de montagnes sur la surface de la Terre aurait été largement freinée il y environ 1,7 milliard d'années à 750 millions d'années. Les géologues se réfèrent à cette période comme le Boring Billion (ou le « milliard ennuyeux »), car l'évolution de la vie semble avoir simultanément été largement freinée. Ainsi, certains scientifiques affirment que la formation et l'érosion de chaînes de montagnes jouent un rôle crucial dans l'évolution de la vie.  

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