Quand les plaques se rapprochent : subduction et collision

Les plaques ne font pas que s'écarter. Puisque la Terre ne grossit pas, la croûte fabriquée aux dorsales doit disparaître ailleurs. C'est ce qui se passe là où les plaques se rapprochent. Il existe deux grandes situations de rapprochement : la subduction, quand une plaque passe sous une autre, et la collision, quand deux continents se heurtent. Tu iras des Andes aux Antilles, puis de l'Himalaya au Haut-Atlas marocain. Et tu verras que certains volcans, comme le mont Cameroun, ne rentrent pas tout à fait dans ces cases.

Quand une plaque océanique en rencontre une autre, l'une finit par passer dessous. La lithosphère océanique vieillit en s'éloignant de la dorsale : elle refroidit, s'épaissit et devient plus dense que l'asthénosphère. Elle s'enfonce alors sous l'autre plaque : c'est la subduction. Le long de la limite se creuse une fosse océanique. Selon l'USGS, les fosses océaniques atteignent souvent 8 à 10 kilomètres de profondeur ; la fosse Pérou-Chili, où la plaque Nazca passe sous l'Amérique du Sud, dépasse 8 kilomètres. La fosse des Mariannes, dans le Pacifique, descend à près de 11 000 mètres, le point le plus profond connu des océans.

La plaque qui s'enfonce emporte de l'eau, piégée dans ses roches. En profondeur, elle la libère, et cette eau abaisse la température de fusion du manteau situé au-dessus. Il se forme un magma qui remonte. Ces magmas sont plus visqueux et plus riches en gaz que ceux des dorsales, d'où des volcans souvent explosifs, alignés en arc parallèlement à la fosse. Aux Petites Antilles, la lithosphère de l'Atlantique s'enfonce sous la plaque caraïbe, et c'est ce qui alimente la Soufrière de Guadeloupe, un volcan de subduction haut de 1 467 mètres. Tu le retrouveras au module 6.

Quand la plaque qui s'enfonce passe sous un continent, le bord de ce continent est comprimé, épaissi et soulevé. C'est ainsi que se sont formées les Andes, au-dessus de la plaque Nazca. La chaîne combine des roches plissées, des volcans alignés et une activité sismique très forte : les zones de subduction produisent les plus grands séismes connus, et les plus profonds. Si tu places les séismes sur une coupe, tu les vois dessiner un plan incliné qui s'enfonce sous le continent. C'est la trace de la plaque qui descend, et les sismologues lisent ainsi la géométrie de la subduction.

Que se passe-t-il quand l'océan entre deux continents a entièrement disparu par subduction ? Les deux continents se rencontrent. Mais la croûte continentale est trop légère pour passer sous l'autre plaque. Elle se plisse, se casse en grandes écailles qui se chevauchent, et s'épaissit énormément. C'est la collision. L'exemple le plus spectaculaire est l'Himalaya : selon l'USGS, l'Inde est entrée en collision avec l'Asie il y a environ 50 millions d'années, et la poussée a soulevé la chaîne et le plateau du Tibet. Les Alpes sont nées d'une histoire comparable entre l'Afrique et l'Europe.

Toutes les chaînes ne naissent pas exactement à une limite de plaques. Le Haut-Atlas marocain est une chaîne intracontinentale, apparue au Tertiaire à l'intérieur de la plaque africaine. Son histoire commence par un rift, ouvert à la fin du Trias et au début du Jurassique. Plus tard, le rapprochement entre l'Afrique et l'Europe a comprimé cette zone fragile : les anciens bassins se sont refermés et soulevés, et des travaux récents y ajoutent un soulèvement lié à une remontée de l'asthénosphère sous la chaîne, une hypothèse encore discutée. Le djebel Toubkal y culmine à 4 167 mètres. Les failles restent actives : le séisme d'Al Haouz, de magnitude 6,8, a frappé la région le 8 septembre 2023.

Certains volcans ne sont ni à une dorsale ni au-dessus d'une subduction. Le mont Cameroun en est un bel exemple. Haut d'un peu plus de 4 000 mètres, les sources hésitant entre 4 040 et 4 095, c'est l'un des plus grands volcans d'Afrique. Il fait partie de la ligne du Cameroun, une chaîne de volcans qui part du golfe de Guinée et s'avance dans le continent vers le lac Tchad. Il est entré en éruption en 1999, avec une coulée arrêtée à environ 200 mètres du rivage, puis en 2000. Son origine reste débattue : remontée profonde du manteau, appelée point chaud, zone de faiblesse de la lithosphère, ou les deux.

Retiens ces deux mécanismes. En subduction, une lithosphère océanique vieille et dense s'enfonce sous une autre plaque : on y trouve une fosse, des séismes de plus en plus profonds et des volcans souvent explosifs, comme aux Antilles ou dans les Andes. En collision, deux continents se heurtent, se plissent et soulèvent une chaîne comme l'Himalaya. Retiens aussi que la nature aime les exceptions : le Haut-Atlas s'est formé à l'intérieur de la plaque africaine, et le mont Cameroun est un volcan loin de toute limite. Prochaine leçon : lire tout cela sur une carte du monde.