Qu'est-ce que la subduction?
En termes géologiques, la subduction est l’action d’une plaque tectonique se déplaçant sous une autre plaque tectonique au point de leur frontière convergente. Au fur et à mesure que la plaque subductante se déplace sous sa plaque tectonique voisine, la gravité la pousse plus bas et dans la couche de manteau de la terre. La couche du manteau est plus chaude que la croûte, même si elle se trouve généralement à l'état solide et permet à la plaque de subduction de s'enfoncer à des angles compris entre les degrés 25 et 45. L'angle exact de la subduction dépend de l'âge de la plaque de subduction; les anciennes plaques tombent à un angle plus aigu. Les températures plus élevées et la pression accrue à ces profondeurs entraînent la transformation de la roche basaltique de la plaque de fonçage, également appelée dalle, en éclogite.
La subduction se produit très lentement. En fait, les géologues ont identifié le taux moyen de convergence entre les centimètres 2 et 8 par an. Cette vitesse est suffisamment lente pour que la subduction passe souvent inaperçue. Bien que les plaques tectoniques puissent être océaniques ou continentales, l'acte de subduction (glissement sous une autre plaque) ne se produit que sur les plaques océaniques. Lorsque deux plaques continentales entrent en collision, le résultat est un mouvement ascendant de roches et autres matériaux. De nombreuses chaînes de montagnes du monde entier ont été créées de cette manière. L'endroit où la subduction s'est produite ne conduit cependant pas à la formation de montagnes. Cet endroit est connu comme une zone de subduction. Le processus de subduction est considéré comme le principal contributeur à la théorie de la tectonique des plaques.
Pourquoi la subduction se produit-elle?
Comme mentionné précédemment, une plaque océanique est la seule plaque tectonique qui subit réellement une subduction, ou un mouvement descendant. Pourquoi exactement ce processus géologique se produit-il? Savoir ce qu'est la subduction n'explique pas pourquoi cela se produit. Les géologues expliquent que la subduction se produit sur les plaques océaniques car elles sont plus denses et plus froides que les plaques continentales. Si la subduction se produit entre deux plaques océaniques, c'est la plaque la plus ancienne qui se déplacera sous la plaque tectonique plus jeune. La raison en est que les plaques océaniques, également connues sous le nom de lithosphère océanique, commencent comme des parties minces et chaudes de la terre. Au fil du temps, ces plaques s'éloignent progressivement de la dorsale océanique où elles sont nées. Ce mouvement provoque la chute de la température globale de la lithosphère océanique, qui sert à solidifier les matériaux se trouvant sous la plaque. Ce processus de solidification entraîne le rétrécissement de la roche solide résultante (par rapport à sa taille initiale lorsqu'elle est liquide), ce qui entraîne une augmentation de sa densité. Cette densité fait couler la plaque sous des plaques continentales ou des plaques océaniques plus jeunes et moins denses. Bien que ce processus soit généralement attribué au mouvement des plaques tectoniques, certains géologues ont théorisé que de très vieilles plaques pourraient couler rapidement et sans avertissement compte tenu de leur état significativement plus dense.
Effets du processus de subduction
Activité sismique
Le mouvement des plaques continentales et océaniques ne passe pas inaperçu à la surface de la terre. L'explication de la subduction rend peut-être le processus relativement lisse, avec une plaque qui coule lentement et tombe dans la couche du manteau en dessous. La plupart des scientifiques, cependant, décrivent la subduction comme une activité rugueuse, caractérisée par un frottement important lorsque les deux plaques se frottent l'une sur l'autre. Au fur et à mesure que la dalle subductante se déplace sous la plaque moins dense, certaines de ses pièces peuvent se prendre dans la plaque supérieure. Cet obstacle se traduit par une énergie dépensée qui ne peut être libérée que dans un sens: les tremblements de terre.
Étant donné que la subduction se produit le long de très longues lignes limites de plaques, le potentiel d'un très fort séisme augmente. En fait, les plus importants séismes jamais enregistrés se sont produits dans des zones de subduction. Citons par exemple le grand séisme chilien de 1960 (une magnitude de 9.5), le séisme de l'océan Indien sur 2004 (d'une magnitude comprise entre 9.1 et 9.3) et le tremblement de terre japonais de Tohoku de 2011 (entre 9 et 9.1). .
La raison de ces magnitudes extrêmes est attribuée uniquement à la taille de la ligne de faille. Les scientifiques ont confirmé une corrélation positive entre la taille d'une ligne de faille et la taille d'un séisme. Certaines des plus grandes lignes de faille (en largeur et en longueur) du monde se trouvent dans des zones de subduction. Les plus petites limites de plaques génèrent généralement des tremblements plus petits.
Activité volcanique
Un autre effet secondaire du processus de subduction est la création de volcans, ainsi que l’augmentation de l’activité volcanique au-dessus des zones de subduction. Ces volcans créés dans la zone de subduction se trouvent dans l'une des deux formations suivantes: arc insulaire ou arc continental. Un arc insulaire se produit quand une plaque océanique se déplace sous une autre plaque océanique. Un arc continental se produit quand une plaque océanique se déplace sous une plaque continentale.
Les volcans et l'activité volcanique résultent souvent du processus de subduction, car la plaque de subduction libère des liquides à mesure qu'ils se déplacent vers les températures extrêmes de la couche du manteau. Ces liquides extrêmement chauds, composés principalement de dioxyde de carbone et d’eau de mer, font fondre efficacement la plaque restée sur le dessus. Ce matériau fondu est connu sous le nom de magma ou de lave.
Les trois quarts de l'activité volcanique sur terre se limitent à une zone connue sous le nom de ceinture de feu du Pacifique. Cet anneau se déplace le long des côtes occidentales des Amériques et le long des côtes orientales de l'Asie et des îles du Pacifique, formant une forme en U renversée. Les géologues s'appuient sur cette zone pour extraire des informations précieuses concernant le lien entre les zones de subduction, les volcans et les séismes.
Tsunamis
Outre les tremblements de terre et l'activité volcanique, le processus de subduction est également responsable de graves tsunamis dans le monde. Les tsunamis, vagues de grande taille et dangereuses, sont le résultat de séismes (et d’autres activités géologiques) sur ou près des côtes. Comme les zones de subduction sont généralement situées le long des côtes, les tremblements de terre provoqués par le mouvement des plaques tectoniques provoquent souvent des vagues de tsunami qui ravagent les environnements côtiers et les établissements urbains. Cette activité des vagues se produit parce que les tremblements de terre provoquent la rupture et le rebond de la croûte terrestre. Ce mouvement soudain sur le plancher océanique entraîne un déplacement de l’eau, qui se déplace vers la côte dans des vagues extrêmement hautes et très hautes. Les tsunamis peuvent survenir sur une période de quelques minutes ou même de quelques heures, lorsque l’eau déplacée se précipite sur les terres avoisinantes. Cette activité de vague peut se produire pendant des heures après l’enregistrement d’un séisme dans la zone de subduction.
