Une étude publiée dans Scientific Reports a reconstruit l’évolution de la dépression gravitationnelle sous l’Antarctique au cours des 70 derniers millions d’années. La recherche, dirigée par Petar Glišović et Alessandro M. Forte, a utilisé des données sismiques et des simulations physiques pour expliquer comment les processus internes de la Terre ont donné naissance à cette anomalie et comment elle est liée à la formation des glaciers et aux variations du niveau de la mer.
La force de gravité n’est pas uniforme sur toute la planète : elle dépend de la distribution des masses à l’intérieur de la Terre et de la forme de la Terre. En Antarctique, les modèles montrent l’une des zones avec la gravité la plus basse, ce qui se traduit par une dépression du géoïde, la surface qui reflète les variations du champ gravitationnel.
Évolution historique de la dépression gravitationnelle
L’analyse a révélé que la dépression du géoïde sous l’Antarctique :
- A persisté depuis au moins 70 millions d’années.
- Au début du Cénozoïque, elle était située dans le sud de l’Atlantique.
- Entre 40 et 30 millions d’années, elle s’est déplacée vers la région antarctique actuelle.
- Depuis 35 millions d’années, son ampleur a augmenté de 30%, coïncidant avec un changement de l’axe de rotation terrestre, identifié comme Véritable Déplacement Polaire.
Processus internes du manteau terrestre
La reconstruction du flux du manteau indique que :
- À l’origine, l’anomalie était due à des différences de densité dans les couches profondes du manteau (30–50% de l’intensité totale).
- Au cours des 35 derniers millions d’années, les couches les plus superficielles du manteau ont acquis une plus grande importance, intensifiant la dépression.
- Un courant de matériau chaud et moins dense monte depuis les profondeurs, actif depuis 70 millions d’années, élevant le sol sous le centre du continent.
Ce mouvement interne est lié à la présence de montagnes cachées sous la glace et au début de la formation des grands glaciers antarctiques il y a environ 34 millions d’années.
Méthodologie innovante
Les scientifiques ont appliqué la technique back-and-forth nudging (BFN), qui permet de simuler les mouvements du manteau en arrière et en avant dans le temps. Pour cela, ils ont combiné :
- Données sismiques de tremblements de terre.
- Informations sur le mouvement des plaques tectoniques.
- Propriétés physiques des minéraux sous la surface.
Les modèles ont montré que, au-delà de petites variations, la dépression gravitationnelle a suivi un schéma persistant et défini.
Impact sur le niveau de la mer et le climat
Les fluctuations de la dépression gravitationnelle affectent la hauteur relative du niveau de la mer dans la région, influençant les conditions pour la formation et la croissance des calottes glaciaires. Cela connecte directement les processus internes de la Terre avec l’évolution climatique de l’Antarctique.
Selon Forte, l’objectif est de répondre à une grande question : “Comment notre climat est-il connecté à ce qui se passe à l’intérieur de la planète ?”.
L’étude apporte de nouvelles pistes sur la façon dont les mouvements du manteau terrestre influencent le climat et la surface. La dépression gravitationnelle sous l’Antarctique, active depuis des millions d’années, n’explique pas seulement une partie de l’histoire géologique du continent, mais aide également à comprendre comment les processus internes de la Terre conditionnent la dynamique des glaciers et le niveau de la mer.
