Tectonique des plaques ou érosion : quel processus agit sur la hauteur des montagnes ?

S’il est évident que les montagnes naissent sous l’effet des forces tectoniques compressives, leur vie de relief mature est gouvernée par une balance entre vitesse de convergence des plaques, équilibre isostatique et processus érosifs.

Comme tout centimètre carré de la surface terrestre, les montagnes sont en effet soumises à l’abrasion et à l’altération continue du vent et de l’eau. Elles le sont d’autant plus que le relief est important. Ces processus de surface jouent d’ailleurs un rôle majeur dans la régulation du climat, certaines réactions d’altération étant associées à une fixation du CO2 atmosphérique. L’altération des roches met également à disposition de grandes quantités de nutriments qui vont venir enrichir les océans et soutenir la productivité marine. Il est communément admis que la surrection des grandes chaînes de montagnes s’accompagne d’une hausse des processus d’altération des roches, qui peut avoir un impact significatif sur le système climatique. Climat et tectonique sont ainsi intimement liés.

Les rivières participent très activement à l'abrasion des montagnes. © Florian Konrad, imaggeo.egu.eu
Les rivières participent très activement à l'abrasion des montagnes. © Florian Konrad, imaggeo.egu.eu

Comment les montagnes arrivent-elles à maintenir leur hauteur malgré l’érosion ?

Cependant, on ne sait pas encore clairement comment s’équilibre (ou pas) ces différentes forces qui contrôlent la hauteur des montagnes sur le très long terme. Il apparaît en effet qu’en dépit de très forts taux d’érosion, certains orogènes actifs arrivent tout de même à « survivre » et à maintenir leur topographie durant des centaines de millions d’années.

Une équipe de recherche s’est donc attelée à concevoir un nouveau modèle numérique couplant processus de surface, forces tectoniques et résistance lithosphérique. Ils ont pour ceci utilisé un nouveau paramètre, intitulé « nombre de Beaumont » (Bm) en référence au chercheur Christopher Beaumont (Dalhousie University, Halifax, Canada) qui l’a développé. Ce nombre sans dimension permet de quantifier plus facilement les...

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