Nouveau modèle d’un processus fondamental derrière le mouvement des plaques tectoniques de la Terre

Ceinture de feu du Pacifique. Crédit : Gringer (conversation) 23:52, 10 février 2009 (UTC), domaine public, via Wikimedia Commons

Une équipe de recherche de l’Université de Lisbonne (Portugal) et de l’Université Johannes Gutenberg (Allemagne) a développé pour la première fois un modèle numérique avancé de l’un des principaux processus à l’origine du mouvement des plaques tectoniques de la Terre.

Les plaques tectoniques qui forment la surface de la Terre sont comme des pièces de puzzle en mouvement constant et très lent – en moyenne, elles ne se déplacent que d’environ 10 centimètres par an. Mais ces pièces de puzzle ne s’emboîtent pas tout à fait : il y a des zones sur une plaque qui finissent par plonger sous une autre — les zones dites de subduction, au cœur de la dynamique de la planète. Ce mouvement est lent, mais il peut conduire à des moments de grande libération d’énergie et, sur des milliers d’années, de grandes chaînes de montagnes ou des tranchées marines se forment dans ces régions.

Comment naissent ces zones de subduction et comment évoluent-elles dans le temps ? Les géologues savaient déjà que dans ces zones, à l’échelle des milliers d’années, ce processus peut stagner et s’inverser, donnant naissance à de nouvelles zones de subduction. Mais encore fallait-il savoir comment cela se passait, et inclure dans les modèles les forces diverses (et énormes) impliquées dans ce processus. Pour la première fois, il a été possible de simuler en trois dimensions l’un des processus les plus courants de formation de nouvelles zones de subduction, garantissant que toutes les forces sont modélisées de manière dynamique et réaliste, y compris la propre gravité de la Terre.

“Les zones de subduction sont l’une des principales caractéristiques de notre planète et le principal moteur de la tectonique des plaques et de la dynamique globale de la planète. Les zones de subduction sont également les endroits où se produisent des tremblements de terre de grande ampleur, comme c’est le cas de la ceinture de feu du Pacifique. “pour le plus grand système de zones de subduction au monde. Pour cette raison, il est extrêmement important de comprendre comment les nouvelles zones de subduction commencent et comment ce processus se déroule”, explique Jaime Almeida, premier auteur de cette étude, chercheur à l’Instituto Dom Luiz , à la Faculté des Sciences de l’Université de Lisbonne (Ciências ULisboa).

Les scientifiques développent un nouveau modèle d'un processus fondamental de la dynamique globale de la Terre

Formation de la zone de subduction du Vanuatu. Crédit: Communications Terre & Environnement (2022). DOI : 10.1038 / s43247-022-00380-2

Chacune des simulations qui ont conduit à ces résultats a pris jusqu’à une semaine pour être traitée sur un supercalculateur de l’Université Johannes Gutenberg (Allemagne). Mais cela aurait pu prendre des semaines, voire des mois, pour fonctionner sur ce supercalculateur – sans le récent code de calcul développé dans cette université, nettement plus efficace que les autres codes disponibles.

“Il avait déjà été théoriquement proposé que de nouvelles zones de subduction étaient plus susceptibles de se former à partir de zones préexistantes, mais des modèles de ce type n’avaient jamais été réalisés. D’une certaine manière, cela semble plus facile et plus probable que prévu”, explique João Duarte, chercheur à l’Instituto Dom Luiz et co-auteur de cette étude, maintenant publiée dans le Communications Terre et Environnement journal.

Ce modèle ouvre une nouvelle gamme de perspectives et représente le point de départ pour étudier des régions spécifiques de notre planète : “Nous appliquons maintenant ces modèles à des cas spécifiques, comme les zones de subduction qui commencent dans l’océan Atlantique, dans les Caraïbes, l’arc du Scotia, à côté de l’Antarctique, et sur la marge sud-ouest portugaise, et qui pourrait conduire à la fermeture de l’océan Atlantique. données qui le soutiennent “, conclut João Duarte.


Déterrer la cause des ondes sismiques lentes dans les zones de subduction


Plus d’information:
Jaime Almeida et al, Initiation de la zone de subduction auto-réplicative par inversion de polarité, Communications Terre & Environnement (2022). DOI : 10.1038 / s43247-022-00380-2

Fourni par l’Université de Lisbonne

Citation: Nouveau modèle d’un processus fondamental derrière le mouvement des plaques tectoniques de la Terre (11 mars 2022) récupéré le 15 mars 2022 sur https://phys.org/news/2022-03-fundamental-movement-earth-tectonic-plates.html

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