Les dorsales océaniques

Les dorsales forment la plus longue chaîne de montagnes de la planète, presque entièrement cachée sous les océans. Elles serpentent sur environ 65 000 km, comme la couture d’une balle de baseball, à travers tous les océans. C’est là que la Terre fabrique son plancher océanique : la croûte qui naît aux dorsales sera détruite, 200 millions d’années plus tard au plus, dans les zones de subduction.

À quoi ressemble une dorsale ?

Une dorsale est un relief large de 1 000 à 4 000 km qui s’élève de 2 à 3 km au-dessus des plaines abyssales. Sa crête se trouve en général vers 2 500 m de profondeur, contre environ 5 000 m pour les plaines abyssales voisines. Elle est découpée tous les quelques dizaines à centaines de kilomètres par des failles transformantes, perpendiculaires à son axe, qui la décalent en tronçons.

Le relief dépend de la vitesse d’écartement :

Comment fonctionne une dorsale ?

1. Les deux plaques s’écartent, entraînées surtout par la traction des plaques qui plongent loin de là, en subduction.
2. Le manteau remonte pour combler le vide. En remontant, il se décomprime et fond partiellement, à 10 à 20 % environ.
3. Le magma basaltique s’accumule dans des chambres peu profondes, puis s’injecte dans des fissures et s’épanche sur le fond en laves en coussins.
4. La nouvelle croûte refroidit, s’alourdit et s’enfonce à mesure qu’elle s’éloigne de l’axe : c’est pourquoi le fond océanique est plus profond loin des dorsales.

Les preuves de l’expansion

Les dorsales ont joué un rôle décisif dans l’acceptation de la dérive des continents :

• les anomalies magnétiques : de part et d’autre de l’axe, les basaltes forment des bandes d’aimantation alternativement normale et inversée, parfaitement symétriques, qui enregistrent les inversions du champ magnétique terrestre ;
• l’âge des fonds : les forages montrent que la croûte est de plus en plus vieille en s’éloignant de l’axe ;
• l’épaisseur des sédiments, nulle à l’axe, augmente avec la distance ;
• le flux de chaleur, maximal à l’axe.

La cartographe américaine Marie Tharp a mis en évidence dans les années 1950 la vallée centrale de la dorsale atlantique, en dessinant avec Bruce Heezen la première carte détaillée des fonds océaniques.

Les sources hydrothermales

L’eau de mer s’infiltre dans la croûte fissurée, se réchauffe au contact du magma et ressort chargée de métaux dissous. Ces sources hydrothermales ont été découvertes en 1977 près des Galápagos par le submersible Alvin ; les premiers fumeurs noirs, cheminées crachant une eau à environ 350 °C noircie par des sulfures métalliques, ont été observés en 1979 sur la dorsale est-pacifique.

Elles abritent des écosystèmes entiers, privés de lumière : vers géants Riftia, crevettes, moules, qui vivent grâce à des bactéries tirant leur énergie des composés soufrés (chimiosynthèse). Ces milieux nourrissent les recherches sur l'origine de la vie.

Les principales dorsales

L'Islande est l’un des rares endroits où une dorsale émerge, car elle se trouve aussi au-dessus d’un point chaud. À Þingvellir, on peut voir les failles qui écartent les plaques nord-américaine et eurasienne d’environ 2 cm par an (voir Islande).

Questions fréquentes

Quelle est la différence entre une dorsale et un rift ?

Un rift est une zone où la lithosphère s’étire et se fracture ; il peut être continental, comme le rift est-africain. Une dorsale est un rift océanique mature, où se forme de la nouvelle croûte océanique. Un rift continental peut devenir une dorsale, comme l’a fait la mer Rouge.

Les dorsales provoquent-elles des séismes ?

Oui, mais en général de magnitude modérée et peu profonds. Les séismes les plus forts se produisent le long des failles transformantes qui découpent la dorsale, et surtout dans les zones de subduction.

A-t-on exploré les dorsales ?

En partie. La mission franco-américaine FAMOUS a plongé en 1974 dans la vallée axiale de la dorsale médio-atlantique, avec notamment le bathyscaphe Archimède et la soucoupe Cyana. Une grande partie des dorsales reste toutefois peu explorée en détail.