En plus d'être le dernier horizon des aventuriers et des chercheurs spirituels, la région de l'Himalaya est un lieu privilégié pour comprendre les processus géologiques. Il abrite des gisements minéraux de classe mondiale de cuivre, mener, zinc, or et argent, ainsi que des éléments plus rares comme le lithium, antimoine et chrome, qui sont essentiels à la technologie moderne. Le soulèvement du plateau tibétain affecte même le climat global en influençant la circulation atmosphérique et le développement des moussons saisonnières.

Pourtant, malgré son importance, les scientifiques ne comprennent toujours pas pleinement les processus géologiques contribuant à la formation de la région. "L'inaccessibilité physique et politique du Tibet a limité l'étude scientifique, donc la plupart des expériences sur le terrain ont été soit trop localisées pour comprendre la situation dans son ensemble, soit elles n'ont pas une résolution suffisante en profondeur pour bien comprendre les processus, " dit Simon Klemperer, professeur de géophysique à la Stanford's School of Earth, Sciences de l'énergie et de l'environnement (Stanford Earth).

Maintenant, de nouvelles données sismiques recueillies par Klemperer et ses collègues fournissent la première vue d'ouest en est du sous-sol où l'Inde et l'Asie entrent en collision. La recherche contribue à un débat en cours sur la structure de la zone de collision de l'Himalaya, le seul endroit sur Terre où les plaques continentales continuent de s'écraser aujourd'hui - et la source de catastrophes comme le tremblement de terre de Gorkha en 2015 qui a tué environ 9 personnes 000 personnes et des milliers de blessés d'autres.

Les nouvelles images sismiques suggèrent que deux processus concurrents opèrent simultanément sous la zone de collision :le mouvement d'une plaque tectonique sous une autre, ainsi que l'amincissement et l'effondrement de la croûte. La recherche, menée par des scientifiques de l'Université de Stanford et de l'Académie chinoise des sciences géologiques, a été publié dans Actes de l'Académie nationale des sciences 21 septembre.

L'étude marque la première fois que les scientifiques ont collecté des images vraiment crédibles de ce qu'on appelle une grève longitudinale, ou longitudinale, variation dans la zone de collision de l'Himalaya, a déclaré le co-auteur Klemperer.

Lorsque la plaque indienne entre en collision avec l'Asie, elle forme le Tibet, le plus haut et le plus grand plateau montagneux de la planète. Ce processus a commencé très récemment dans l'histoire géologique, il y a environ 57 millions d'années. Les chercheurs ont proposé diverses explications à sa formation, comme un épaississement de la croûte terrestre causé par la plaque indienne forçant son chemin sous le plateau tibétain.

Pour tester ces hypothèses, les chercheurs ont commencé l'effort logistique majeur d'installation de nouveaux enregistreurs sismiques en 2011 afin de résoudre des détails qui auraient pu être négligés auparavant. Surtout, les nouveaux enregistreurs ont été installés d'est en ouest à travers le Tibet; traditionnellement, ils n'avaient été déployés que du nord au sud car c'est dans cette direction que s'orientent les vallées du pays et donc la direction dans laquelle les routes ont été historiquement construites.

Les images finales, reconstitué à partir des enregistrements de 159 nouveaux sismomètres étroitement espacés le long de deux profils longs de 620 milles, révèlent où la croûte indienne a des déchirures profondes associées à la courbure de l'arc himalayen.

"Nous voyons à une échelle beaucoup plus fine ce que nous n'avons jamais vu auparavant, " a déclaré Klemperer. " Il a fallu un effort héroïque pour installer des sismomètres rapprochés à travers les montagnes, au lieu de longer les vallées, pour collecter des données dans la direction ouest-est et rendre cette recherche possible."

Construire et casser

Alors que la plaque tectonique indienne se déplace du sud, le manteau, la partie la plus épaisse et la plus résistante de la plaque, plonge sous le plateau tibétain. Les nouvelles analyses révèlent que ce processus provoque la rupture de petites parties de la plaque indienne sous deux des failles de surface, créant probablement des déchirures dans la plaque, de la même manière qu'un camion traversant un espace étroit entre deux arbres pourrait ébrécher des morceaux de tronc d'arbre. L'emplacement de ces larmes peut être critique pour comprendre jusqu'où un tremblement de terre majeur comme celui de Gorkha se propagera.

« Ces transitions, ces sauts entre les failles, sont si importants et ils sont à une échelle que nous ne remarquons normalement qu'après qu'un tremblement de terre se soit produit, " a déclaré Klemperer.

Un aspect inhabituel du Tibet implique la survenue de tremblements de terre très profonds, plus de 40 milles sous la surface. Grâce à leurs données sismiques, les chercheurs ont trouvé des associations entre les déchirures des plaques et la survenue de ces tremblements de terre profonds.

La recherche explique également pourquoi la force de gravité varie dans différentes parties de la zone de collision. Les co-auteurs ont émis l'hypothèse qu'après la chute des petits morceaux de l'assiette indienne, matériau plus doux du dessous a bouillonné, créant des déséquilibres de masse dans la zone de collision Inde-Tibet.

Un laboratoire naturel

La région Inde-Tibet donne également un aperçu de la façon dont certaines parties de l'est des États-Unis ont pu se former à la suite de collisions continentales il y a environ un milliard d'années.

« La seule façon de comprendre ce qui a pu se passer dans l'est de l'Amérique du Nord aujourd'hui est de venir au Tibet, " dit Klemperer. " Pour les géologues, c'est la seule grande collision continentale qui a lieu sur Terre aujourd'hui - c'est ce laboratoire naturel où nous pouvons étudier ces processus."