Le Grand Canyon de l’Atlantique : les plaques tectoniques ont fracturé le fond de la mer et formé de profondes failles !

    Les défilés ou canyons, comme le Grand Canyon, aux États-Unis, se sont formés par l’érosion de l’eau au fil de millions d’années. Cependant, il existe des formations au fond de la mer qui dépassent celles situées sur les continents en termes de taille et de profondeur.

    Carte générale de l’Atlantique Nord oriental avec un cadre rouge indiquant l’emplacement du complexe de King’s Trough au nord-est du plateau des Açores. Image : Dürkefälden et al., 2025.
    Carte générale de l’Atlantique Nord oriental avec un cadre rouge indiquant l’emplacement du complexe de King’s Trough au nord-est du plateau des Açores. Image : Dürkefälden et al., 2025.
    Lisa Seyde
    Lisa Seyde Meteored Allemagne 6 min

    Au fond de la mer, à environ 1 000 kilomètres à l’ouest de la péninsule Ibérique, se trouve un exemple particulièrement impressionnant de canyon sous-marin : le complexe appelé King’s Trough traverse l’Atlantique Nord sur environ 500 kilomètres et se compose de failles parallèles et de bassins profonds. À son extrémité orientale se situe la Peake Deep, l’un des points les plus profonds de tout l’Atlantique.

    Le complexe King’s Trough est un système de failles en forme de canyon dans l’Atlantique Nord, avec une profondeur moyenne de 4 500 mètres. Il se situe à l’est de la dorsale médio-atlantique, au nord, entre l’élévation Açores-Biscaïe et les Açores.

    Pendant longtemps, les chercheurs sont partis du principe que King’s Trough s’était formé uniquement par une expansion à grande échelle de la croûte océanique. Bien que cela paraisse évident, cette hypothèse ne pouvait pas expliquer de manière satisfaisante sa structure particulière.

    Carte du complexe de King’s Trough. Image : Dürkefälden et al., 2025.
    Carte du complexe de King’s Trough. Image : Dürkefälden et al., 2025.

    Une équipe de recherche internationale dirigée par le Centre Helmholtz de recherche océanique GEOMAR à Kiel a désormais découvert de nouveaux indices susceptibles d’expliquer cette forme. Les résultats ont été publiés dans la revue Geochemistry, Geophysics, Geosystems de l’American Geophysical Union.

    Une frontière de plaques tectoniques en mouvement ?

    La nouvelle étude se concentre sur une découverte surprenante : entre 37 et 24 millions d’années, cette région constituait temporairement la frontière entre les plaques africaine et eurasiatique. Le long de cette limite, la croûte terrestre s’est étirée et fracturée.

    « Les chercheurs soupçonnaient depuis longtemps que les processus tectoniques, c’est-à-dire les mouvements de la croûte terrestre, jouaient un rôle déterminant dans la formation de King’s Trough. Nos résultats montrent désormais, pour la première fois, pourquoi cette structure exceptionnelle s’est formée précisément à cet endroit. »

    – Dr Antje Dürkefälden, Centre Helmholtz de recherche océanique GEOMAR à Kiel.

    La croûte s’est fracturée d’est en ouest, comme une fermeture éclair qui s’ouvre progressivement. C’est ainsi que s’est formé l’imposant système de fossés tectoniques au fond de la mer.

    Chaleur héritée du manteau terrestre

    Cependant, le déplacement de la plaque tectonique ne peut, à lui seul, expliquer entièrement sa formation. Même avant que cette frontière ne se déplace vers la région, la croûte océanique était inhabituellement épaisse et très chaude.

    Cependant, le déplacement de la plaque tectonique ne peut, à lui seul, expliquer entièrement sa formation. Même avant que cette frontière ne se déplace vers la région, la croûte océanique était inhabituellement épaisse et très chaude.
    Cependant, le déplacement de la plaque tectonique ne peut, à lui seul, expliquer entièrement sa formation. Même avant que cette frontière ne se déplace vers la région, la croûte océanique était inhabituellement épaisse et très chaude.

    La cause en a été la remontée de matériel rocheux chaud provenant du manteau terrestre, connue sous le nom de panache mantellique. Les chercheurs l’interprètent comme un précurseur de l’actuel panache mantellique des Açores, qui continue de caractériser l’activité volcanique dans la région jusqu’à aujourd’hui.

    « Cette croûte épaissie et réchauffée a pu rendre la région plus vulnérable d’un point de vue mécanique, de sorte que la frontière des plaques s’est déplacée préférentiellement vers cette zone. »

    – PD Dr Jörg Geldmacher, Centre Helmholtz de recherche océanique GEOMAR à Kiel.

    Lorsque la frontière des plaques s’est ensuite déplacée plus au sud, la formation de King’s Trough a également pris fin. King’s Trough constitue ainsi un exemple clair de l’interaction entre les processus profonds du manteau et la tectonique des plaques proche de la surface. Les anomalies thermiques du passé peuvent donc avoir une influence significative sur l’endroit où la déformation tectonique se produira ultérieurement.

    Ce fait n’est pas seulement intéressant pour la reconstitution de l’histoire de la Terre. Un système de failles similaire est actuellement en train de se former dans la zone des Açores avec la faille de Terceira, de nouveau dans une région où la croûte océanique est inhabituellement épaisse.

    Données des profondeurs de l’Atlantique

    L’étude s’est appuyée sur les données de l’expédition METEOR M168 menée en 2020. L’équipe a cartographié le fond marin à l’aide de la technologie sonar et a prélevé des échantillons ciblés de roches volcaniques.

    Roches volcaniques comme archives de l’histoire de la Terre : à bord du METEOR, un scientifique découpe un échantillon de roche récupéré dans la zone de King’s Trough. Image : Fabian Hampel / GEOMAR.
    Roches volcaniques comme archives de l’histoire de la Terre : à bord du METEOR, un scientifique découpe un échantillon de roche récupéré dans la zone de King’s Trough. Image : Fabian Hampel / GEOMAR.

    Des analyses chimiques, des datations réalisées aux États-Unis et des données bathymétriques supplémentaires provenant du Portugal ont complété l’étude. Ensemble, elles retracent l’histoire d’un canyon sous-marin qui s’enfonce plus profondément qu’on ne le pensait, jusqu’au manteau terrestre lui-même.

    Référence de l'article :

    Origin of the King’s Trough Complex (North Atlantic): Interplay Between a Transient Plate Boundary and the Early Azores Mantle Plume. Geochemistry, Geophysics, Geosystems, 26, 12, Dürkefälden, A., Geldmacher, J., Hauff, F., Stipp, M., Garbe-Schönberg, D., Frick, D. A., Jicha, B., Ribeiro, L. Pinto, Gutjahr, M., Schenk, J. & Hoernle, K. (2025)