Sources des ruisseaux alpins il y a environ 30 millions d'années (à gauche) avec un plateau alpin et une campagne de prairies. L'artisanat sur le côté droit illustre le paysage des Alpes à 25 millions d'années avant le présent avec des vallées escarpées où les torrents ont pris naissance. Crédit :Philippos Garefalakis, Université de Berne
Des avalanches rocheuses et des torrents ont commencé à former des vallées en forme de V dans les Alpes suisses il y a environ 25 millions d'années. Ce paysage contraste avec le paysage plat et vallonné, qui caractérisait les Alpes quelques millions d'années auparavant. Des géologues de l'Université de Berne ont appliqué les technologies numériques pour démêler ces changements dans l'évolution du paysage. Ils ont analysé des rivières lithifiées vieilles de 30 à 25 millions d'années en Suisse centrale et ont dressé un tableau détaillé de l'évolution des Alpes dans un court intervalle de temps.
La forme actuelle des Alpes avec des vallées abruptes en forme de V et des torrents a évolué pendant environ cinq millions d'années. Ce laps de temps peut être perçu comme très long, mais c'est quelques secondes pour les géologues. C'est le principal résultat d'une étude de Philippos Garefalakis et Fritz Schlunegger de l'Université de Berne, La Suisse, qui a analysé des milliers de galets du Mont Rigi situé en Suisse centrale. Cette montagne, qui a été considérée par Goethe comme la reine des montagnes, en raison de sa vue spectaculaire, se compose de rivières lithifiées avec des galets. Ces roches ont été transportées par les rivières alpines dans le passé géologique, et ils documentent la montée des Alpes et le changement de paysage qui en découle. Les scientifiques ont découvert que les Alpes de la Suisse centrale ont évolué de pentes et de plateaux de type britannique à une région accidentée avec des torrents et des gorges profondes. Les résultats de leur étude ont récemment été publiés dans Rapports scientifiques .
D'une campagne de prairie au paysage alpin
Mont Rigi, photo prise de face. Le nombre de dépôts fluviaux lithifiés augmente vers le sommet de la chaîne de montagnes. La taille des galets augmente de la base au sommet du mont Rigi. La rivière, qui a déposé ces roches, adapté un modèle de flux chaotique à travers le temps. Crédit :Philippos Garefalakis, Université de Berne
Il y a 30 millions d'années, les sources des rivières alpines étaient situées sur un plateau aux pentes plates, similaire à ce que l'on trouve actuellement en Grande-Bretagne. "Les ruisseaux tranquilles ont déposé des tonnes de cailloux, qui a abouti à un empilement de milliers de rivières lithifiées, appelés conglomérats, " explique Philippos Garefalakis, l'auteur principal de l'article publié. "Par conséquent, chaque lit représente les dépôts d'une rivière à l'époque géologique." Philippos et son équipe ont analysé lit par lit et des milliers de cailloux de la base au sommet du mont Rigi. Les changements ont surpris le scientifique. "Les dépôts vieux de 30 millions d'années au pied du mont Rigi contiennent des cailloux de la taille d'une pomme, et les ruisseaux avaient 2 à 4 mètres de profondeur. Au sommet de la chaîne de montagnes, les sédiments vieux de 25 millions d'années exposent des rochers aussi gros qu'un ballon de football, et les torrents avaient moins d'un mètre de profondeur." Les ruisseaux alpins ont dû gagner en puissance, et ils ont adapté un modèle de flux chaotique.
Évolution dramatique
"Le changement dans le paysage alpin a dû être dramatique et rapide, " explique Philippos et regarde vers les Alpes, qui sont clairement visibles depuis Berne par une journée ensoleillée comme celle-ci. "Des rochers de la taille d'un ballon de football ne peuvent être entraînés que par de forts torrents lors des crues." Ces processus sont typiques d'un paysage escarpé où les avalanches de roches et les glissements de terrain fournissent de grands volumes de rochers et de matériaux. Les Alpes avaient donc leur forme actuelle il y a 25 millions d'années. La situation, cependant, était différent il y a 30 millions d'années. Les ruisseaux étaient lisses et avaient leur source dans une campagne de prairie, qui caractérisait les Alpes à cette époque. "Ces changements se sont produits lorsque les Alpes ont commencé à s'élever et à s'accentuer, qui s'est produit - pour les normes géologiques - dans un court intervalle de temps."
Les roches étudiées sous le sommet du mont Rigi. Des galets aussi gros que des ballons de football impliquent que les rivières alpines avaient le caractère d'un torrent. Les roches du mont Rigi documentent ainsi l'occurrence d'un grand delta qui s'est formé à la frontière des Alpes il y a 25 millions d'années. Crédit :Philippos Garefalakis, Université de Berne
Application des technologies numériques
Les ingénieurs ont révélé des relations quantitatives entre la taille des graviers dans les rivières et la puissance des cours d'eau. « Nous pouvons appliquer les mêmes concepts aux gisements fluviaux du passé géologique, mais nous devons mesurer la taille de milliers de cailloux, " dit Philippos. Cela n'a été possible que grâce aux technologies informatiques, qui permet de mesurer un grand nombre de cailloux sur des photographies numériques. Cette nouvelle technologie a été appliquée pour la première fois aux roches et fournira de nouvelles informations sur nos cours d'eau sur Terre dans le passé géologique.
