Les plaques construisent les grands reliefs

Les plus grands reliefs de la planète, l'Himalaya, les Andes ou les fossés d'Afrique de l'Est, ne s'expliquent pas sans le mouvement des plaques. Dans cette leçon, tu vas voir comment l'enveloppe rigide de la Terre est découpée en grandes pièces qui bougent les unes par rapport aux autres. Selon qu'elles s'écartent, se rapprochent ou glissent côte à côte, elles fabriquent des reliefs différents. Tu verras aussi que le sol peut trembler et se soulever loin de toute frontière de plaque, au Maroc comme en Guinée. Enfin, tu verras un mécanisme qui fait monter ou descendre des régions entières : l'isostasie.

La partie superficielle de la Terre, épaisse en moyenne d'une centaine de kilomètres, est rigide : on l'appelle la lithosphère. Elle est découpée en une douzaine de grandes plaques et en de nombreuses petites, qui reposent sur un manteau chaud capable de se déformer très lentement. Ces plaques se déplacent de quelques centimètres par an. Selon l'USGS, la dorsale qui coupe l'Atlantique en deux s'ouvre d'environ 2,5 centimètres par an, et certaines dorsales du Pacifique dépassent 15 centimètres par an. C'est très lent à l'échelle d'une vie, mais énorme sur la durée : 2,5 centimètres par an, cela fait 25 kilomètres en un million d'années.

Quand deux plaques s'écartent, la croûte s'étire, se casse et s'effondre par blocs. Sur un continent, cela donne un rift : un long fossé bordé de failles, avec des escarpements, des lacs allongés et souvent des volcans. C'est ce qui se passe en Afrique de l'Est, où le continent se déchire lentement. À Djibouti, dans la région de l'Afar, le fond de certaines dépressions se trouve même sous le niveau de la mer. Si l'écartement continue assez longtemps, la mer finit par envahir le fossé, et un océan naît. Au milieu des océans, les dorsales forment des chaînes de montagnes sous-marines, où se fabrique la nouvelle croûte.

Quand deux plaques se rapprochent, l'une peut s'enfoncer sous l'autre : c'est la subduction. Le long de la côte pacifique de l'Amérique du Sud, la plaque océanique de Nazca passe sous le continent, ce qui soulève les Andes et nourrit une longue chaîne de volcans. Quand deux continents se rencontrent, aucun ne s'enfonce vraiment : ils se froissent. L'Inde est entrée en collision avec l'Asie il y a environ 50 millions d'années, et, selon la synthèse de l'USGS, une grande partie du soulèvement de l'Himalaya date des 10 derniers millions d'années, une chronologie que les chercheurs discutent encore. Les Alpes sont nées d'une collision du même type, entre l'Europe et des fragments détachés de la marge africaine.

Troisième cas : deux plaques glissent l'une contre l'autre, sans s'écarter ni se rapprocher. Ce mouvement crée moins de relief qu'une collision, mais il produit de grands séismes, parce que les deux bords se bloquent pendant des décennies puis se décrochent brutalement. Haïti se trouve dans une zone de ce type, entre la plaque caraïbe et la plaque nord-américaine. Le 12 janvier 2010, un séisme de magnitude 7,0 s'est produit à une dizaine de kilomètres au sud-est de Léogâne, à environ 13 kilomètres de profondeur, avec des conséquences dramatiques pour Port-au-Prince. Les études menées après le séisme ont montré que la rupture comportait aussi une part de chevauchement : même dans une zone de coulissement, les failles ne bougent pas toujours à l'horizontale. Le long des grandes failles de coulissement, on observe souvent des vallées très rectilignes et des cours d'eau décalés.

Les frontières de plaques ne sont pas les seuls endroits où la Terre bouge. Le 8 septembre 2023, un séisme de magnitude 6,8 a frappé la province d'Al Haouz, dans le Haut Atlas marocain. Selon l'USGS, il s'est produit à l'intérieur de la plaque africaine, à environ 550 kilomètres de sa frontière avec l'Eurasie : la lente convergence entre les deux plaques comprime toute la région. La Guinée, elle, est loin de toute frontière active. Pourtant, le 22 décembre 1983, un séisme de magnitude 6,3 s'est produit à 38 kilomètres à l'ouest-nord-ouest de Gaoual. À l'intérieur des plaques, d'anciennes failles peuvent rejouer sous l'effet des contraintes.

La lithosphère repose sur le manteau un peu comme un bloc de bois sur l'eau. Si tu charges le bloc, il s'enfonce ; si tu l'allèges, il remonte. C'est l'isostasie. Quand l'érosion enlève des roches au sommet d'une montagne, la chaîne remonte un peu, si bien que son relief s'use moins vite qu'on ne le croirait. Le même mécanisme agit avec la glace. Au Canada, une calotte épaisse de plus d'un kilomètre a pesé sur le continent pendant la dernière glaciation. Elle a fondu, et des mesures faites avec des stations GPS montrent que le sol remonte encore aujourd'hui d'environ 10 millimètres par an près de la baie d'Hudson.

Retiens les trois mouvements de plaques et leurs reliefs. Quand les plaques s'écartent, elles ouvrent des rifts et des dorsales. Quand elles se rapprochent, la subduction et la collision élèvent les grandes chaînes, comme les Andes, l'Himalaya ou les Alpes. Quand elles coulissent, elles créent peu de relief mais de forts séismes, comme en Haïti. Souviens-toi aussi que le sol bouge à l'intérieur des plaques, comme au Maroc ou en Guinée, et que l'isostasie fait remonter une région qu'on allège. Dans la prochaine leçon, tu verras une autre force interne, bien plus rapide que les plaques : le volcanisme.