Question : futur de la tectonique des plaques ?

[philippedelimoges]

Bonjour à tous,

Lu deux articles :
1) https://www.futura-sciences.com/plan...pensait-96112/
2) https://www.nationalgeographic.fr/sc...placeront-plus

Voici ce que j'ai compris :
L’intérieur de la Terre se refroidit progressivement. Viendra un temps où le flux de chaleur qui dynamise la convection mantellique ne sera plus suffisant pour générer la tectonique des plaques. Les montagnes et autres reliefs cesseront de se former. Comme la Terre aura – a priori - toujours une atmosphère, l’érosion nivellera les grands sommets et une grande partie des continents aplanis finiront par être immergés. Il y aura encore des volcans localisés dans des points chauds.
Mais ce processus de refroidissement provoquera à terme un affaiblissement du champ magnétique de la Terre, qui n’assurera plus son effet protecteur. L'énergie du soleil détruira notre atmosphère, provocant in fine l’évaporation des océans.

Ce résumé est-il juste ?
Autre questions
- A-t-on une idée de la chronologie de ce futur ? Précision : je ne suis pas inquiet : j'ai bien compris que ce n’est pas pour demain
- Sera-t-il antérieur ou postérieur à la bascule évolutive du soleil et de ses effets néfastes sur la vie ?
- Quels seront les effets de ce refroidissement et de l'arrêt de la tectonique des plaque sur la vie sur Terre ?
- Depuis quand a-t-on pris conscience de ce possible futur ? au XIX°s ou au XX°s ?

Merci pour vos réponses

Cordialement
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[Tawahi-Kiwi]

Salut,

Ce résumé est-il juste ?

Il n'est pas faux
la tectonique des plaques n'est pas uniquement liee a la convection mantellique, d'autres caracteristiques planetaires specifiques sont necessaires pour que cela aie lieu (c'est pour cette raison que la Terre est la seule planete du systeme solaire a montrer ce regime tectonique, meme si la convection mantellique a lieu sur Venus, Mars et Mercure (pour se limiter aux environnements telluriques). Le parametre aussi essentiel que la convection mantellique, c'est l'epaisseur et la rigidite de la lithosphere; l'eau liquide est egalement essentielle pour une subduction qui marche bien..

Pour les terres immergees, probablement pas. La croute continentale est en moyenne quelques centaines de metres d'altitude, et avec une baisse de l'activite mantellique, les dorsales oceaniques vont s'applanir, donnant plus de place aux oceans, et donc un niveau marin plus bas, mais cela sera compense avec les km³ de sediments qui vont s'accumuler dans les oceans sans subduction active. Apres quelques milliards d'annees sans tectonique des plaques neanmoins, c'est possible, encore que il faut des oceans pour cela, et l'eau liquide va manque a un moment

Pour les volcans, la convection s'arrete (ou plutot, ralenti suffisamment pour ne plus permettre une tectonique des plaques en surface) mais la chaleur s'accumule toujours. Donc il y aura les points chauds (dont les panaches mantelliques ne sont pas eternels non plus dans un tel modele) mais aussi du volcanisme aux zones ou la chaleur s'accumule de maniere excessive pour atteindre la surface (sans doute le type de volcanisme que l'on observe sur Venus, qui n'est pas du volcanisme de point chaud)

Si la convection s'arrete (ou ralenti), le transfert de chaleur vers la surface est bien moindre, donc le noyau se reffroidit moins vite, donc le champ magnetique se maintiendrait plus longtemps que dans un scenario de tectonique des plaques jusqu'a cristallisation complete du noyau.

A noter qu'il y a quelques erreurs dans les deux articles FS (pas de surprise) mais aussi le National Geographic

- A-t-on une idée de la chronologie de ce futur ? Précision : je ne suis pas inquiet : j'ai bien compris que ce n’est pas pour demain

Non, pour une estimation du ralentissement de la convection, et savoir quand cela impliquerait un arret de la tectonique des plaques en surface, cela me parait hasardeux d'avancer une date, car il faut non seulement savoir ce que le manteau fait, mais aussi ce que la lithosphere devient (la convection peut ralentir alors que la temperature augmente par exemple, si la chaleur ne peut s'echapper de maniere aussi efficace).
Pour la cristallisation complete du noyau externe, sur base du regime actuel de tectonique des plaques, prend quelques milliards d'annees

- Sera-t-il antérieur ou postérieur à la bascule évolutive du soleil et de ses effets néfastes sur la vie ?

La date est sans doute suffisamment imprecise pour qu'on ne sache pas vis-a-vis du Soleil. Neanmoins, si ce n'est pas la convection qui arrete la tectonique des plaques, ce sera la chaleur degagee par le soleil qui evaporera les oceans, ne permettant plus de subduction fonctionelle.

et avant cela, pour la vie, il ne faudra pas attendre l'evolution catastrophique solaire ou la tectonique des plaques; L'augmentation seculaire de la luminosite du soleil (~1% tout les 100 millions d'annees) va augmenter l'alteration des roches de surface, entrainant l'absorption du CO₂ atmospherique. Lorsque les teneurs seront trop basses, la photosynthese s'arretera. Si les plantes terrestres cessent d'exister, la vie animale egalement....Dans 1 milliards d'annees, il est estime que la vie sur Terre ne se limitera plus qu'a des organismes assez simples.

- Quels seront les effets de ce refroidissement et de l'arrêt de la tectonique des plaque sur la vie sur Terre ?

Probablement un peu le meme que l'augmentation de luminosite du Soleil, davantage d'alteration de surface; neanmoins dans un cas d'arret de la tectonique, un equilibre peut sans doute etre atteint.

- Depuis quand a-t-on pris conscience de ce possible futur ? au XIX°s ou au XX°s ?

La tectonique des plaques n'a que 60-70 ans d'anciennete. Donc de ce cote la, ca ne peut pas etre anterieur.
Mais les reflexions sur le refroidissement global de la Terre est anterieur a cela. Le refroidissement etait sur-estime car on ne connaissait pas le moteur essentiel, la radioactivite. Mais peut etre certains philosophes avec des connaissances scientifiques ont pu emettre des hypotheses sur la fin de la vie sur Terre des la toute fin du XIX siecle.
(voir ici pour la datation de la Terre sur base du refroidissement: https://forums.futura-sciences.com/p...ml#post6814369)

T-K

[philippedelimoges]

Bonsoir Tawahi-Kiwi,

Merci beaucoup pour ta longue réponse !!!
J'aurai deux autres questions annexes :

1) Tu dis que "l'eau liquide est également essentielle pour une subduction qui marche bien" ; je ne savais pas que l'eau avait un effet. Naïvement, je pensais que le déplacement était provoqué par la "confrontation mécanique" des plaques. Bref, en quoi l'eau est-elle un acteur dans la tectonique des plaques ?

2) Suite à la lecture du lien, vu que Kelvin considérait l'intérieur de la Terre comme solide et il argumentait contre ceux qui prétendait que cet intérieur n'était pas solide en disant qu'une "mer magmatique" (formule perso) serait soumise à l'attraction de la Lune et du Soleil et que la mince croûte solide se déformerait au gré de ces marées profondes. Ma question : l'intérieur de la Terre est-il plus ou moins soumis à cet attraction (potentiellement déformante) ?

Cordialement

[Tawahi-Kiwi]

Bonsoir Tawahi-Kiwi,

Merci beaucoup pour ta longue réponse !!!
J'aurai deux autres questions annexes :

1) Tu dis que "l'eau liquide est également essentielle pour une subduction qui marche bien" ; je ne savais pas que l'eau avait un effet. Naïvement, je pensais que le déplacement était provoqué par la "confrontation mécanique" des plaques. Bref, en quoi l'eau est-elle un acteur dans la tectonique des plaques ?

L'eau (liquide) altere les roches en profondeur (jusqu'a pres de 10km), transformant des mineraux normalement assez durs en des mineraux formant des roches plus tendres facilement deformables (serpentines, micas, epidotes, etc.).
Au niveau de la subduction, en tres simplifie, cela 'lubrifie' la subduction (la plaque subductee et le manteau entourant cette plaque qui descend) et rend les deformation de la plaque oceanique plus faciles. Cela permet aussi un contraste de densite qui joue un peu, tirant la plaque oceanique par le bas (ou en tout cas ne l'empechant pas de couler dans le manteau).
L'eau a aussi la propriete d'abaisser les points de fusion des roches par 200-300ºC voire plus, ce qui peut aussi jouer en facilitant les mouvements de roches a partir d'une certaine profondeur.

Venus est connue pour etre anhydre et sans subduction ou tectonique des plaques (alors que son manteau est chaud). Quand (si) deux plaques se rencontrent, l'un est incapable de passer sous l'autre de maniere efficace, elles ne sont pas deformables, il n'y a pas de changement de densite permettant a l'une de continue son chemin dans le manteau, il n'y a pas de fusion et/ou d'alteration des roches environnantes permettant des mouvements avec moins de friction, et cela jusqu'a des profondeurs tres importantes.
Tout ca l'un dans l'autre ne permet pas a une zone de subduction de s'installer, et cette derniere est un element essentiel de la tectonique des plaques.

2) Suite à la lecture du lien, vu que Kelvin considérait l'intérieur de la Terre comme solide et il argumentait contre ceux qui prétendait que cet intérieur n'était pas solide en disant qu'une "mer magmatique" (formule perso) serait soumise à l'attraction de la Lune et du Soleil et que la mince croûte solide se déformerait au gré de ces marées profondes. Ma question : l'intérieur de la Terre est-il plus ou moins soumis à cet attraction (potentiellement déformante) ?

Le terme geologique est 'ocean magmatique' donc avec mer magmatique, tu n'es pas si loin. Mais il n'y a plus d'oceans magmatiques sur Terre depuis la formation de la Lune. Depuis tout est solide, sauf pour le noyau externe et quelques poches minuscules de magmas dans et juste sous la croute.

La Terre se deforme sous l'action des marees a raison d'une cinquantaine de cm a l'equateur; c'est une amplitude qui peut etre parfaitement encaissee par les roches de maniere elastique. Si le manteau etait forme de roches liquides, il est probable que ces marees soient un peu plus importantes, mais je ne suis pas sur que ce soit tres different (de la roche en fusion, c'est quand meme de la grosse pate bien epaisse).

T-K

[A voir en vidéo sur Futura]

[philippedelimoges]

Bonjour Tawahi-Kiwi,

Merci pour cette réponse très claire !

Cordialement