Cartographie des fonds océaniques réalisée par Marie Tharp, Bruce Heezen et Heinrich Berann en 1977. © Berann, Heezen, Tharp, Library of Congress
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Qu’est-ce qui façonne le relief des fonds océaniques ?

Question/RéponseClassé sous :Fonds marins , Terre , fonds océaniques
 

Le fond des océans est loin d'être plat et monotone. Volcans, fosses, vallées, monts sous-marins..., les plaines abyssales sont jalonnées de reliefs, parfois particulièrement importants. Petit tour d'horizon d'un paysage marin insoupçonné.

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[EN VIDÉO] Les grands fonds marins, ces dépotoirs ignorés  Les grands fonds océaniques seraient bien plus pollués qu’on ne le pense, comme en témoignent ces images prises dans le Pacifique à plusieurs centaines de mètres de profondeur. 

Le plancher océanique représente plus de 70 % de la surface du globe et de la même façon que les continents, il présente une topographie variée et des reliefs parfois impressionnants.

Morphologie générale du fond océanique

De manière générale, il est possible d'identifier plusieurs grands domaines océaniques présentant certaines caractéristiques morphologiques. En partant de la ligne de côte, on trouve ainsi en premier lieu un plateau continental peu profond (entre 150 et 200 mètres de profondeur), qui plonge progressivement, formant le talus continental. Ce talus très pentu est entaillé par de nombreux canyons sous-marins, ou chenaux, en particulier au niveau des embouchures des fleuves. Dans ces canyons s'écoulent des flux de sédiments en provenance du continent ou de la plateforme. On parle d'écoulements turbiditiques, similaires à des avalanches de sédiments non consolidés. Ils se déversent en bas de la pente sous la forme d'éventails sédimentaires. Cette zone en bas de pente, vers 3.000 mètres de profondeur, où s'accumulent les sédiments, est appelée glacis continental. Il s'ouvre ensuite sur la plaine abyssale, zone relativement plane et très profonde, habituellement entre 5.000 et 6.000 mètres de profondeur.

En poursuivant vers le centre du bassin océanique on arrive sur l'une des structures topographiques les plus importantes des océans : la dorsale océanique, encore appelée ride ou rift médio-océanique. Les dorsales représentent en réalité une chaîne de montagnes sous-marine créée par l'activité volcanique associée à la formation de la nouvelle croûte océanique. Ce relief court sur plus de 64.000 kilomètres au milieu de tous les océans du globe. Sa morphologie est variable, plus ou moins élevée en fonction de l’activité magmatique qui y règne. Les dorsales s'élèvent d'environ 1.500 mètres par rapport à la plaine abyssale environnante. Leur centre est généralement marqué par une vallée axiale plus ou moins profonde et large.

L'axe des dorsales est régulièrement découpé par de nombreuses failles transformantes qui permettent d'accommoder les mouvements tectoniques liés à la création de la croûte océanique. Ces failles ont une forte signature morphologique et sont visibles sur toutes les cartes bathymétriques. Elles créent des vallées étroites encadrées par de hauts murs verticaux qui peuvent atteindre 2.000 mètres de haut. Actives au niveau de l'axe de la dorsale, elles se propagent néanmoins sur des milliers de kilomètres dans la croûte océanique plus ancienne, parfois même jusqu'aux marges continentales. On parle alors de zones de fracture. Par exemple, la zone de fracture de la Romanche, dans l'océan Atlantique, s'étend sur 5.000 kilomètres et atteint 950 kilomètres de déplacement. La plaine abyssale peut également se terminer abruptement au niveau d'une fosse de subduction. Ces fosses s'étirent sur des centaines ou milliers de kilomètres le long des continents ou des archipels volcaniques. Elles représentent les zones les plus profondes sur Terre, avec près de 11 kilomètres pour la fosse des Mariannes.

Bathymétrie du plancher océanique dans l’océan sud Atlantique. La dorsale est visible (linéation nord-sud) et intensément découpée par les failles transformantes (linéations est-ouest) qui se propagent dans la croûte océanique sur des milliers de kilomètres. © Etopo2, NOAA

Principaux reliefs jalonnant les océans

Sur ce schéma général se présentent ponctuellement plusieurs types de reliefs. Les principaux sont les volcans, plateaux volcaniques et failles transformantes. Les volcans sont extrêmement nombreux à parsemer la croûte océanique. De tailles très variables, certains représentent pourtant des édifices parmi les plus hauts reliefs que porte la Terre. Les volcans associés aux points chauds, comme le Mauna Kea à Hawaï, peuvent ainsi s'élever de plusieurs kilomètres de haut par rapport au plancher océanique et représentent donc des reliefs comparables à l'Everest ! Les études bathymétriques révèlent également de nombreux plateaux volcaniques, créés à la suite de grands épanchements de laves au fond de l'océan. Ces structures ont une superficie supérieure à 200.000 km2 et s'élèvent d'environ 2.000 à 3.000 mètres au-dessus du plancher océanique. Ils font partie de la famille des Grandes Provinces ignées. On peut citer comme exemple le plateau de Kerguelen dans l'océan Indien ou le plateau d'Ontong Java dans le Pacifique.

Le domaine océanique est de manière générale un système soumis à des contraintes extensives. Les failles y sont donc nombreuses. De tailles variées, les blocs basculés qu'elles forment participent à la rugosité et à la morphologie du plancher océanique. Certaines failles normales peuvent créer des blocs particulièrement importants, généralement au niveau de la marge continentale. D'autres structures associées au jeu de failles normales et pouvant créer des reliefs importants sur le fond de l'océan sont les core complexes océaniques (oceanic core complex, en anglais). Ces structures en forme de dômes sont issues de l’exhumation de roches du manteau (péridotites serpentinisées). Les core complexes océaniques font généralement une dizaine de kilomètres de large pour des longueurs variables, de 10 à 100 kilomètres. Leur hauteur est très variable et peut atteindre plusieurs kilomètres. Ils sont souvent associés à un fort hydrothermalisme et à la présence de cheminées hydrothermales. C'est le cas de l'Atlantis massif, dans l'océan nord Atlantique, qui s'élève à plus de 4.000 mètres au-dessus du plancher océanique et abrite un important champ hydrothermal connu sous le nom de Lost City.

Les méthodes d'imagerie par satellite nous permettent aujourd'hui d'avoir un meilleur aperçu du paysage sous-marin, qui s'avère extrêmement diversifié, riche en monts et en canyons, dont les tailles rivalisent aisément avec celles des reliefs continentaux.

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