Sous l’océan Pacifique, au large de l’île de Vancouver au Canada, les plaques tectoniques Explorer et Juan de Fuca subissent une lente transformation à mesure qu’elles s’enfoncent sous la structure nord-américaine. Cette réorganisation naturelle offre des indices clés sur la fin des zones de subduction. Le phénomène a été révélé grâce à des images sismiques à haute résolution et à des enregistrements de tremblements de terre analysés dans la pointe nord de Cascadia, selon une étude publiée dans la revue Science Advances.
La découverte exclut une ouverture soudaine des fonds marins ou une rupture soudaine de la croûte. Au lieu de cela, le rapport confirme la fragmentation progressive de ces secteurs océaniques, un processus qui avance à un rythme imperceptible pour l’homme, selon la Climate School de l’Université de Columbia. Cette découverte scientifique transforme la compréhension géologique actuelle du comportement de la croûte terrestre au nord-ouest du continent.
Contexte tectonique de la zone de subduction nord de Cascadia. Photo : Avancées scientifiques
La première image claire de la plaque se brisant sous le Pacifique
Dans la zone de subduction de Cascadia, l’enfoncement de la croûte océanique sous l’Amérique du Nord se heurte à un obstacle : l’arrivée de matières jeunes, chaudes et flottantes. L’interaction avec la zone de faille de Nootka accumule la déformation et provoque la division progressive de la masse subductée en segments. Ce mécanisme fragmente le système en morceaux plus petits, créant ainsi de nouvelles frontières entre les blocs de la lithosphère profonde.
Expression sur les fonds marins de la zone de sépulture naturelle du nord de Cascadia. Photo : Avancées scientifiques
À l’aide de l’expérience d’imagerie sismique Cascadia (CASIE21), les géologues ont utilisé le navire Marcus G. Langseth pour émettre des ondes sonores vers le fond marin. La réception des échos par hydrophones répartis sur 15 kilomètres a mis en évidence de graves failles, mettant en évidence une discontinuité de 75 kilomètres et un dénivelé de cinq kilomètres.
Images de sismique réflexion de la zone de faille NFZ et des plaques subductées Exp et JdF. Photo : Avancées scientifiques
L’enquête révèle clairement une marge active dans la phase finale, sans impliquer que l’ensemble du globe terrestre souffre d’une rupture. « Nous n’avons jamais eu une image aussi claire du processus en action auparavant », a déclaré Suzanne Carbotte, co-auteur de l’ouvrage. De son côté, Brandon Shuck, auteur principal de l’étude et professeur à la Louisiana State University, a conclu que « c’est la première fois que nous avons une image claire d’une zone de subduction en train de disparaître ».
Images sismiques détaillées de la déformation active dans la zone de faille moderne du Nürburgring. Photo : Avancées scientifiques
Quand la brèche à Cascadia sera-t-elle terminée et quel risque réel cela représente-t-il pour le monde ?
La fracture tectonique progresse par étapes, de sorte que chaque bloc nécessite des millions d’années avant sa séparation définitive. Si certaines sections encore liées provoquent des secousses, les zones sans activité sismologique suggèrent des divisions déjà consolidées. Brandon Shuck, responsable de l’étude, précise que cette proximité répond aux temps géologiques et non à une menace à court terme.
Analyse des failles paléo et modernes de la zone de faille naturelle au sein de la lithosphère océanique entrante. Photo : Avancées scientifiques
Avec la déconnexion progressive de ces blocs, la tension sur la plaque vers le manteau terrestre diminue progressivement. Shuck a assimilé la dynamique à « un train qui déraille lentement, un wagon à la fois », un processus où émergent des microplaques et des frontières sans précédent. De même, les recherches fournissent des indices sur les vestiges de l’ancienne plaque Farallon en Basse-Californie, ainsi que sur les événements volcaniques liés aux ouvertures dans les structures rocheuses.
Vue cartographique de la structure des dalles et de la sismicité observées dans la région nord de l’île de Vancouver. Photo : Avancées scientifiques
Cette découverte exclut une catastrophe imminente et n’a aucun impact sur le danger historique de la région. Cependant, l’US Geological Survey prévoit une probabilité de 15 % qu’un mégaséisme d’une magnitude proche de 9 soit observé au cours des 50 prochaines années. L’équipe scientifique analysera si les failles cartographiées parviennent à modifier la trajectoire des futurs séismes, afin d’optimiser les prévisions de risques opérationnels sans émettre d’alertes infondées.
Images de sismique réflexion agrandies et sismicité associées aux ruptures des plaques Exp et JdF. Photo : Avancées scientifiques