Le relief, ce n’est pas uniquement une histoire de croûte. Le manteau, qui se situe en dessous, a également son mot à dire. Il est notamment capable d’influencer le relief en créant des soulèvements ou au contraire des bassins pouvant atteindre deux kilomètres d’amplitude.


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    Montagnes, bassins, plaines... Le relief qui marque notre paysage résulte des mouvements des plaques tectoniques qui font se rencontrer ou s'éloigner les massesmasses continentales, mais également des processus d'érosion et d'altération, qui rabotent les sommets et déplacent les particules sédimentaires. On a ainsi tendance à considérer que la topographie n’est influencée que par l’évolution de la croûte terrestre, c'est-à-dire l'enveloppe solidesolide la plus externe du globe. On oublie cependant que le manteaumanteau qui se trouve en dessous joue également un rôle.

    La déformation visible dans les Alpes témoigne de la collision tectonique qui est à l'origine de cette chaîne de montagnes. © Daniel Mennerich, Flickr, CC by-nc-sa 2.0 Deed
    La déformation visible dans les Alpes témoigne de la collision tectonique qui est à l'origine de cette chaîne de montagnes. © Daniel Mennerich, Flickr, CC by-nc-sa 2.0 Deed

    Un effet du manteau caché dans le relief de la croûte

    L'influence est certes plus subtile, et ne se voit que sur de grandes longueurs d'ondelongueurs d'onde. Grâce aux études géodésiques et gravimétriques, on sait en effet que la topographie de surface est la résultante d'une somme de plusieurs composantes. Il y a donc la composante crustale, qui repose sur l’épaisseur locale de la croûte et l’isostasie (c'est-à-dire l'effet de flottaison de la croûte au-dessus du manteau), mais également une composante mantellique, qui, elle, repose sur des anomaliesanomalies thermiques du manteau. Cette composante mantellique est difficile à observer de prime abord. Elle n'apparaît que lorsqu'on soustrait de la topographie la composante crustale. Dans certains cas, on peut ainsi voir apparaitre une « topographie résiduelle », qui est liée à l'influence du manteau.

    Des variations topographiques pouvant aller jusqu’à 2 km

    Une nouvelle étude vient de mettre en évidence cette topographie résiduelle à l'échelle du globe, à partir de l'analyse de 26 725 points de mesure de l'épaisseur de la croûte terrestre. Les résultats publiés dans la revue Journal of Geophysical Research : Solid Earth montrent que si cette influence du manteau est souvent visible au niveau des limites de plaques, elle est aussi bien présente à l'intérieur des plaques, où elle peut produire des variations topographiques de l'ordre de deux kilomètres (soulèvements ou creux) et pouvant s'étendre sur des centaines voire des milliers de kilomètres. Cette topographie résiduelle est liée à des variations de température mais aussi de structure chimique à l'intérieur du manteau. Une anomalie chaude dans le manteau mènera à un soulèvement, et une anomalie froide à un abaissement de la croûte. Ces nouveaux résultats pourraient permettre de mieux comprendre certains processus géologiques, notamment la présence de magmatisme dans ces régions loin des bordures de plaques.