La chaîne de montagnes de la Sierra Nevada en Californie et au Nevada s’élève à ce que les scientifiques appellent un assez bon rythme, géologiquement parlant : 1 à 2 millimètres par an. Cela représente environ un demi-pouce tous les 10 ans.
« Ce qui est passionnant, c’est que nous pouvons observer la chaîne de montagnes s’accroître en temps réel », a déclaré Bill Hammond, de l’Université du Nevada à Reno, chercheur principal d’un projet à long terme qui étudie l’élévation. « En utilisant des données remontant à avant 2000, nous pouvons la voir avec une précision supérieure à 1 millimètre par an. Ce qui est peut-être encore plus étonnant, c’est que ces changements minuscules sont mesurés à l’aide de satellites dans l’espace. »
La chaîne de la Sierra Nevada comprend la plus haute montagne de la partie continentale des États-Unis, le mont Whitney, qui fait plus de 14 000 pieds. Autour du lac Tahoe, les sommets sont dans la gamme des 10 000 pieds.
La quantité peut sembler faible, mais les données indiquent que les tendances à long terme du soulèvement de la croûte suggèrent que la Sierra moderne pourrait être formée en moins de 3 millions d’années, ce qui est relativement rapide par rapport aux estimations utilisant certaines techniques géologiques.
Les résultats sont détaillés dans la revue Geology.
Hammond et ses collègues du laboratoire géodésique du Nevada de l’université et de l’université de Glasgow utilisent des données GPS par satellite et des données InSAR (radar spatial) pour calculer les mouvements avec cette précision sans précédent. Les calculs montrent que la croûte se déplace vers le haut par rapport au centre de masse de la Terre et par rapport à l’est du Nevada relativement stable.
Les données peuvent aider à résoudre un débat actif concernant l’âge de la Sierra Nevada moderne de Californie et du Nevada dans l’ouest des États-Unis. L’histoire de l’élévation est complexe, présentant des caractéristiques d’élévation ancienne (40 millions d’années) et relativement jeune (moins de 3 millions d’années). L’élévation « jeune » est le soulèvement que Hammond et ses collègues ont suivi.
« Le processus de soulèvement de la Sierra Nevada est assez unique sur Terre et n’est pas bien compris ». a déclaré Hammond. « Nos données indiquent que le soulèvement est distribué sur toute la longueur de la chaîne de 400 miles, entre 35 et 40 degrés de latitude nord, qu’il est actif, et pourrait avoir généré toute la chaîne est moins de 3 millions d’années, ce qui est jeune par rapport aux estimations basées sur certaines autres techniques. Cela signifie essentiellement que la dernière impulsion de soulèvement est toujours en cours. »
L’extension tectonique au Nevada et une réponse à l’écoulement dans le manteau pourraient contribuer au soulèvement rapide. Les sismologues indiquent que la chaîne de montagnes a pu se soulever lorsqu’un fragment de la plaque inférieure s’est décollé du fond de la lithosphère permettant le soulèvement « rapide », comme un navire qui a perdu sa quille. En comparaison, d’autres chaînes, comme les Alpes ou les Andes, se forment selon un processus entièrement différent, causé par la contraction lorsque deux plaques entrent en collision.
« Nous avons intégré des techniques de mesure GPS et InSAR, en nous appuyant sur l’expérience que nous avons développée au cours des cinq dernières années dans notre travail sur la déformation tectonique, pour voir comment la Sierra est progressivement poussée vers le haut », a déclaré Hammond. « Avec l’augmentation du nombre de stations GPS et des données radar, la détection des mouvements de la Terre devient plus précise et omniprésente. Nous pouvons voir le mouvement régulier et constant de la Sierra en plus des événements épisodiques tels que les tremblements de terre. »
Le financement a été fourni par la National Science Foundation et la NASA, ainsi que par le Natural Environment Research Council du Royaume-Uni.
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