Chercheurs du Centre de Recherches Pétrographiques et Géochimiques (CNRS / Université de Lorraine), en collaboration avec le CEREGE ont montré que l'érosion dans l'Himalaya est principalement régie par des mouvements tectoniques, ce qui limiterait l'impact du changement climatique sur la formation des paysages himalayens. Leur étude a été publiée dans Géosciences de la nature le 1er juin 2020.

L'Himalaya offre des paysages spectaculaires et présente à la fois les plus hauts sommets et les vallées les plus profondes du monde. Cette chaîne de montagnes s'est formée depuis que les plaques indienne et eurasienne ont commencé à entrer en collision. Là, la mousson indienne produit d'intenses précipitations saisonnières, et les glaciers couvrent les paysages à des altitudes supérieures à 5, 000 m. Comme ces conditions climatiques se combinent avec un soulèvement tectonique actif, les rivières et les glaciers dynamiques produisent une érosion extrême dans l'Himalaya. Au Quaternaire (0-2,6 Ma), cycles climatiques et glaciaires développés, les glaciers avancent et reculent régulièrement, et le débit fluvial fluctuait de la même manière. Ainsi, la capacité des rivières et des glaciers à s'éroder peut avoir varié, lequel, à son tour, peut avoir affecté le taux d'érosion des paysages. Les glaciers étaient en moyenne beaucoup plus étendus au Quaternaire que dans les périodes précédentes. L'extension glaciaire est censée avoir conduit à une forte augmentation de l'érosion dans les chaînes de montagnes. Mais dans l'Himalaya, tremblements de terre, glissements de terrain et incisions fluviales effacent rapidement les marques d'avancées et de reculs glaciaires, et peu d'indices restent pour valider ces hypothèses.

Les chercheurs ont commencé l'étude de cette érosion en réalisant en 2015 un forage sous-marin initié par C. France-Lanord (CRPG), en collaboration avec l'Université de Brême (Allemagne). Les échantillons ont ensuite été analysés par les chercheurs du CRPG et du CEREGE dans le cadre de la thèse de Sébastien Lénard, doctorant au CRPG. Pour déterminer les taux d'érosion passés, ces chercheurs ont mesuré la concentration de béryllium 10 (10Be) accumulée dans les cristaux de quartz qui composent ces sédiments. En tant que nucléide cosmogénique, Le 10Be est un nucléide produit lors de l'interaction nucléaire entre les particules de haute énergie du rayonnement cosmique et les atomes des minéraux des roches proches de la surface de la Terre. Parce que les particules de rayons cosmiques sont très efficacement atténuées par la matière, la production de ces nucléides dans les minéraux dépend directement de la profondeur des roches sous la surface de la terre.

Par exemple, à 40 cm sous la surface, la production de 10Be est la moitié de la production d'un minéral en surface. Lorsqu'un versant de montagne ou un sol est érodé, une roche initialement située à quelques mètres sous terre se rapproche de la surface et accumule des nucléides cosmogéniques dans ses minéraux. Cette accumulation dépend directement du taux d'érosion de la surface :pour une surface qui s'érode rapidement, la roche se rapproche rapidement de la surface, et ses minéraux n'ont pas le temps d'accumuler une concentration élevée de 10Be. En utilisant cette propriété, les spécialistes de la Terre disposent d'un outil relativement direct pour estimer les taux d'érosion.

De façon inattendue, au cours des six derniers millions d'années, les taux d'érosion sont en moyenne très proches des taux d'érosion modernes dans l'Himalaya, environ 1 mm/an. Ils ne montrent ni tendance à la hausse ni tendance à la baisse à la transition quaternaire, malgré l'augmentation marquée de l'extension des glaciers et de l'érosion glaciaire dans l'Himalaya depuis cette transition. Ces résultats suggèrent que les mouvements tectoniques ont un contrôle majeur sur l'érosion dans l'Himalaya, et que les changements climatiques n'auraient qu'un impact limité sur la formation des paysages himalayens.