Les montagnes de la Terre sont engagées dans un exercice d’équilibre constant. Les forces tectoniques – une combinaison de volcanisme et de collisions de plaques – les poussent vers le ciel. Mais l’érosion les tire vers le bas. La hauteur des pics les plus hauts est définie par la force qui domine.
En ce qui concerne l’érosion, la glace peut être un facteur dominant. Les glaciers raclent la roche tandis que les cycles de gel/dégel la fissurent. Mais un nouvel article suggère que la glace a un effet limité sur les sommets les plus hauts. À ces altitudes, le cycle de gel/dégel s’arrête car il fait froid toute l’année. Et la plupart des sommets sont suffisamment escarpés pour que les glaciers n’aient jamais la chance de se former. (Ils sont pour la plupart à un kilomètre ou plus sous les sommets, dans les vallées).
Au lieu de cela, le nouveau document soutient que les plus hautes montagnes ne s’érodent pas tant qu’elles ne s’effondrent, produisant des glissements de terrain extrêmement massifs qui peuvent être catastrophiques sur plusieurs kilomètres en aval. Pour illustrer ce cas, l’article présente des preuves d’un glissement de terrain impliquant 20 kilomètres cubes de matériaux dans la région de l’Annapurna au Népal.
Faux sanctuaire ?
La chaîne des sommets de l’Annapurna au Népal contient le 10e plus haut sommet de la Terre, l’Annapurna I, qui culmine à plus de 8 000 mètres d’altitude. Mais il contient également un grand nombre de sommets proches de plus de 7 000 mètres. Entre ces sommets se trouvent des bassins profonds, à plus de trois kilomètres sous les sommets, avec seulement des gorges étroites et remplies de rivières permettant l’entrée. Le plus célèbre d’entre eux est le sanctuaire de l’Annapurna, mais il y a un deuxième bassin profond à l’est.
Ce deuxième bassin, appelé le Cirque Sabche, semble être assez différent du Sanctuaire, rempli de roches sédimentaires qui sont souvent empilées en flèches déchiquetées pouvant atteindre jusqu’à un kilomètre de hauteur. Contrairement aux riches écosystèmes du sanctuaire, il y a beaucoup moins de vie dans le cirque Sabche. Et la zone se draine via une gorge exceptionnellement étroite et escarpée.
L’éloignement et l’extrême difficulté d’accès ont laissé le Cirque Sabche largement inexploré. Mais une équipe franco-népalaise a réussi à pénétrer à l’intérieur et a obtenu des échantillons de ces dépôts rocheux pour les étudier.
Les roches du cirque de Sabche se sont avérées être de la brèche, dans laquelle de plus gros morceaux de roche sont noyés dans des matériaux sédimentaires comprimés. La plupart des débris incrustés sont petits, environ la taille d’un centimètre, et, curieusement, la taille du matériau incrusté augmente à mesure que vous montez dans les dépôts.
Cette structure plaide contre le fait que le dépôt soit issu d’une érosion progressive ou d’une série d’événements plus petits. Pour confirmer qu’il provenait d’une source unique, les chercheurs ont obtenu des informations sur l’âge du carbone 14 dans les restes de plantes incrustés dans le matériau. Ceux-ci ont produit un résultat cohérent, indiquant que le dépôt entier s’est formé en une seule fois vers 1200 CE. Il existe également un isotope du chlore qui est produit lorsque les roches sont exposées aux rayons cosmiques à la surface. Les dates basées sur cet isotope placent l’événement au même moment, ce qui donne confiance dans les résultats.
Un effondrement massif
Les chercheurs ont estimé à la fois à quoi ressemblait la vallée avant le glissement de terrain, ainsi que l’étendue originale des dépôts avant l’érosion en fonction du matériau restant. L’équipe a ensuite calculé le volume initial de matériau qui remplissait la zone, ce qui suggère que les débris étaient le produit de 23 kilomètres cubes de roche, ce qui en fait le plus grand éboulement identifié dans l’Himalaya.
Il y avait assez de roche pour remplir le Cirque de Sabche jusqu’à une profondeur d’un kilomètre. La roche se serait également déversée et aurait comblé la vallée en aval, où des gisements similaires peuvent être trouvés sur au moins 10 kilomètres au-delà de la gorge et qui datent à peu près de la même période.
En regardant les pics autour du Cirque, les chercheurs ont identifié une vaste zone sous le pic actuel de l’Annapurna IV qui présente des signes minimes d’érosion ; au lieu de cela, il a beaucoup de caractéristiques planes qui suggèrent que la roche a été cisaillée le long des failles. En combinant le volume estimé avec la zone dominée par ces caractéristiques, ils ont pu reconstituer à quoi ressemblait l’Annapurna IV. Leur conclusion est qu’il faisait autrefois plus de 8 000 mètres, mais qu’il a perdu environ un demi-kilomètre de hauteur lors de l’éboulement.
En regardant plus loin la vallée en aval du cirque de Sabche, les chercheurs estiment qu’elle contient désormais environ la moitié des débris initiaux. La datation des dépôts montre que la vallée a probablement commencé à se remplir moins d’un siècle après l’éboulement et a continué à se remplir au cours du siècle suivant. Bien que cela aurait été catastrophique pour tous ceux qui y vivaient à l’époque, le paysage modifié abrite désormais des terres agricoles fertiles et la deuxième plus grande ville du Népal.
Érosion par d’autres moyens
Au-delà de la description de l’ampleur de cet événement, les chercheurs poursuivent en affirmant que les glissements de terrain massifs pourraient être à l’origine de la perte de matériau des plus hauts sommets du monde. Une fois qu’une chaîne de montagnes devient suffisamment haute, suggèrent-ils, un certain nombre de choses se produisent. L’une est qu’au-dessus d’une certaine altitude, les cycles de gel/dégel n’apportent plus beaucoup d’érosion ; ils peuvent raser un peu le sommet mais pas assez pour surmonter le taux de croissance entraîné par la tectonique des plaques.
Dans le même temps, les glaciers sont actifs dans les vallées en contrebas, creusant des matériaux à la base des montagnes. Cela accentue la raideur de la pente, ajoutant à la contrainte sur les rochers à la base des parois rocheuses, qui ont de moins en moins de matériel de maintien en place. À un certain point, tout défaut interne de la roche la met en danger d’effondrement.
Étant donné que la construction de montagnes a lieu dans des zones sujettes aux tremblements de terre, il est possible que des événements sismiques puissent constituer le déclencheur final de l’effondrement, bien que les chercheurs ne trouvent aucune indication qu’un tremblement de terre majeur se soit produit au moment de ce glissement de terrain.
Si cette explication s’avère exacte, elle devrait servir de mise en garde pour ceux qui ont élu domicile parmi les plus hautes montagnes du monde en Asie et en Amérique du Sud. Bien qu’il devrait être possible d’identifier les parois montagneuses suffisamment abruptes pour présenter un risque d’effondrement soudain, il est probablement difficile de prédire le moment et l’ampleur de l’un de ces événements.
Nature, 2023. DOI : 10.1038/s41586-023-06040-5 (À propos des DOI).