Dans les prairies paisibles du nord de la Tanzanie, une frénésie de recherche se produit. La région d'Olduvai (du nom massaï "Oldupai, " pour une plante succulente indigène) est devenu célèbre grâce aux découvertes d'archéologues et de paléoanthropologues kenyans, Louis et Mary Leakey. Leurs recherches, à partir des années 50, découvert de nombreux hominidés fossiles (la tribu des grands singes, y compris les humains modernes) et des outils en pierre datant de deux millions d'années et ont valu à la région le surnom de "berceau de l'humanité". Olduvai est depuis devenu une plaque tournante pour ceux qui explorent les origines, et futur, de l'humanité.

Paléoanthropologues, cependant, n'ont plus la seule revendication ici. Une image complète de l'évolution humaine ne peut pas être glanée à partir de fossiles seuls, mais repose sur la compréhension de leur contexte environnemental.

À cette fin, une équipe de géophysiciens de KAUST mène des études cruciales de la géologie du site. En utilisant des techniques de pointe développées pour l'exploration pétrolière, Gérard Schuster, Sherif Hanafy et le doctorant Kai Lu, avec des scientifiques de l'Université de l'Indiana, ETATS-UNIS, et l'Université de Liverpool, ROYAUME-UNI, cartographient la forme et la structure du substratum rocheux du bassin d'Olduvai.

Ce n'est pas une mince affaire car le bassin mesure six kilomètres de large et près d'un demi-kilomètre de profondeur. Il comprend un mélange complexe de roches sédimentaires et volcaniques, traversé par de multiples failles géologiques. Situé au cœur de la zone du rift est-africain, où les plaques tectoniques constituant la croûte terrestre s'écartent, Schuster explique que le bassin, "a évolué et s'est approfondi au fil du temps à mesure que l'ancien lac au-dessus s'est agrandi, contracté et déplacé latéralement dans l'espace, en partie causée par une séquence d'éruptions de volcans voisins.

Réécrire l'histoire

Deux approches expérimentales complémentaires sont utilisées :le forage de puits pour extraire des « carottes » physiques de sédiments déposés sur des millions d'années et les études d'imagerie sismique de l'équipe KAUST. Ensemble, ils réécrivent l'histoire géologique d'Olduvai.

Les expériences sismiques sont basées sur une prémisse remarquablement simple :un poids lourd est claqué à plusieurs reprises sur le sol, créant des vibrations qui le traversent jusqu'à ce qu'elles soient réfléchies ou réfractées (courbées) lorsqu'elles se déplacent d'un matériau à un autre (de la même manière que la lumière se réfléchit sur un miroir ou se courbe lorsqu'elle pénètre dans l'eau). Une série de récepteurs (appelés géophones) sont placés juste sous le sol pour surveiller ces ondes réfléchies et réfractées. En enregistrant le temps mis par les vagues pour atteindre chacun des géophones, l'équipe peut calculer la vitesse à laquelle ils ont voyagé. De la même manière que l'échographie, ces mesures sont intégrées dans une image de la géologie du sous-sol, y compris la forme et la taille du bassin, et l'emplacement des failles enfouies.

Complexe et exigeant sur le plan logistique, la méthode intrigue la population locale, dont beaucoup sont employés sur le projet. Comme l'explique Hanafy, « ils ont l'habitude de travailler avec des paléoanthropologues et des géologues, mais c'est la première fois qu'ils travaillent avec des géophysiciens. » Le projet a inspiré certains jeunes à développer un intérêt potentiellement bouleversant pour la science, l'un d'entre eux s'étant même rendu à KAUST pour étudier.

Les résultats de cette recherche suggèrent que le bassin d'Olduvai, autrefois considéré comme superficiel, a plus de 400 mètres de profondeur, presque deux fois plus profond que les forages ont pu pénétrer. Cela indique que le substrat rocheux qui borde le bassin pourrait avoir environ quatre millions d'années, et que les environnements propices aux hominidés peuvent être tout aussi anciens :« beaucoup plus anciens, " dit Hanafy, "que précédemment extrapolé à partir d'affleurements rocheux exposés." Les couches de base du bassin provenaient probablement des volcans voisins, qui peut avoir influencé l'environnement, y compris la disponibilité de l'eau, dans un passé lointain. Cela aurait eu un impact sur les premiers hominidés, qui avait besoin « d'eau, un climat favorable, des arbres pour la protection et des plaines ouvertes pour la recherche de nourriture, qui ont tous été fournis à Olduvai, " explique Hanafy.

Un nouveau documentaire

Dans Marques durables, un documentaire célèbre sur cette œuvre, Ian Stanistreet de l'Université de Liverpool soutient que l'imagerie sismique nous aide à comprendre toute la composition d'Olduvai :géologique, climatiques et autres. Le changement climatique s'est avéré un défi pour l'humanité tout au long de notre histoire :si nous pouvons mieux apprécier cette histoire, nous pouvons être amenés à modifier notre trajectoire. En tant que réalisateur de Lasting Marks, Sarah Schuster Johnson, explique avec éloquence, "les chercheurs d'Olduvai dévoués et passionnés interprètent avec soin les marques d'une histoire indéchiffrée, une histoire qui a ouvert la voie à notre existence et à notre avenir sur cette planète."