Une flotte de robots flottants a compris pourquoi les îles Galápagos existent. Et, selon les créateurs des robots, la découverte pourrait aider à expliquer pourquoi la Terre n'est pas une boule de glace flottante.
Les îles Galápagos sont un archipel volcanique de l'océan Pacifique, à environ 600 miles (1 000 kilomètres) au large des côtes de l'Équateur. Les îles sont les plus célèbres en tant qu'hôtes d'un grand nombre d'espèces que l'on ne trouve nulle part ailleurs dans le monde, ce qui a aidé le biologiste Charles Darwin à développer la théorie de l'évolution. Maintenant, selon une équipe internationale de chercheurs, nous savons que les îles ont été formées par un mince tunnel faisant remonter le magma d'un «panache du manteau» à 1 200 miles (1 900 km) sous la surface. Les scientifiques avaient soupçonné qu'un tel panache pouvait exister auparavant, mais c'est la preuve la plus directe à ce jour qu'il est là-bas.
Les chercheurs ont publié leur description du panache du manteau et des robots flottants qui ont aidé à le découvrir, aujourd'hui (4 février) dans la revue Nature Scientific Reports.
Les «panaches du manteau» sont des bulles géantes de magma très chaud qui reposent beaucoup plus près de la croûte terrestre que d'habitude. Pendant des décennies, les scientifiques ont proposé que des panaches comme celui-ci pourraient expliquer pourquoi certaines régions de la planète sont très volcaniquement actives, même si elles sont loin des bords des plaques tectoniques où le volcanisme est plus attendu. (Hawaï est un exemple célèbre.) Tous les volcanologues n'acceptent pas cette explication, mais ceux qui pensent qu'elle explique pourquoi la Terre n'est pas à court de chaleur.
Alors que la planète a connu des fluctuations de température dans son histoire suffisamment importantes pour transformer radicalement le climat (nous sommes actuellement au milieu d'un phénomène anormalement soudain), sa température est restée assez constante d'un point de vue géologique. La planète ne s'est pas refroidie avec le temps à cause de l'épuisement de sa chaleur interne. Et, selon les auteurs de l'étude, cela nécessite quelques explications.
La Terre n'aurait pu que maintenir sa température, selon l'auteur principal Guust Nolet, géoscientifique à l'Université de Nice / Sophia Antipolis en France, dans un communiqué, "si une partie de la chaleur d'origine de son accrétion, et celle créée depuis par les minéraux radioactifs, pourrait rester enfermé à l'intérieur du manteau inférieur. Mais la plupart des modèles de la Terre prévoient que le manteau devrait être et libérer cette chaleur beaucoup plus rapidement. Ces résultats de l'expérience des Galápagos suggèrent une explication alternative: le manteau inférieur pourrait bien résister, et au lieu de cela seulement apporter de la chaleur à la surface sous la forme de panaches du manteau comme ceux qui créent les Galápagos et Hawaï. "
Le résultat serait une sorte d'effet de ruissellement, où les entrailles chaudes de la planète dégageraient suffisamment de chaleur géothermique pour garder la croûte au chaud, mais pas tellement qu'elle se brûle.
Pour détecter cet éventuel panache mantellique alimentant les Galápagos, les chercheurs ont déployé neuf robots appelés «MERMAIDS», qui flottaient librement à environ 1,6 km sous la surface de l'océan, à la recherche de tremblements de terre sous-marins.
Les scientifiques découvrent ce qui se passe à l'intérieur de la planète en étudiant attentivement comment les tremblements de terre se déplacent à travers elle. C'est une technologie qui ressemble un peu à une échographie, mais à grande échelle. Le problème est que la plupart des données sismiques proviennent de la terre, qui ne couvre qu'un tiers de la surface de la planète. Les MERMAIDS sont conçues pour combler les lacunes.
Chaque fois qu'ils entendent un tremblement de terre, selon le communiqué, les MERMAIDS remontent à la surface de l'océan et utilisent des données GPS pour déterminer leur emplacement sur Terre. Ensuite, ils transmettent à la maison leurs données GPS et sismiques. C'est le genre de données que les chercheurs ont utilisées pour reconstruire le panache sous les Galápagos, qui est le premier résultat publié du projet MERMAIDs.
Il convient de noter que tous les sismologues n'acceptent pas que les panaches du manteau existent vraiment. Comme Sara Pratt l'a rapporté en 2015 pour Earth Magazine, certains sismologues doutent qu'il y ait suffisamment d'informations dans les ondes sismiques pour offrir des images claires de ce qui se passe bien en dessous de la croûte. Les opposants à la théorie soulignent que les différentes définitions de "panache mantellique" sont souvent si larges qu'elles se contredisent, et que même si de nombreux panaches mantellaires ont été "découverts", personne n'a été en mesure de produire une liste confirmée de panaches réellement exister. Ces sceptiques proposent des théories alternatives et modifiées de la tectonique des plaques qui expliquent les points chauds volcaniques comme Hawaï et les Galápagos.
Pourtant, les panaches du manteau restent l'explication dominante en sismologie pour des endroits sur cette planète comme les Galápagos. Et ce panache découvert sous ces îles serait la première découverte majeure réalisée à l'aide de sismomètres flottants. Les scientifiques ont maintenant une nouvelle méthode passionnante pour regarder profondément dans la planète.
