Une nouvelle étude menée par des chercheurs en sciences de la Terre de l'Université de Toronto à Mississauga révèle de nouvelles informations surprenantes sur la façon dont les vents puissants façonnent le paysage dans une partie éloignée de la chaîne de montagnes des Andes.

L'étude contredit les théories antérieures sur le site du nord-ouest de l'Argentine, et fournit une meilleure compréhension de l'érosion liée au climat à long terme dans d'autres endroits balayés par le vent, y compris la surface de Mars.

Le géomorphologue tectonique Mitchell McMillan et le professeur agrégé de sciences chimiques et physiques Lindsay Schoenbohm étudient comment les forces tectoniques comme les tremblements de terre et les éruptions volcaniques interagissent avec les forces climatiques comme le vent et l'eau pour construire le paysage terrestre ou l'user.

McMillan, qui est un doctorat. étudiant au labo de Schoenbohm, se penchait sur l'imagerie satellite, à la recherche de reliefs intéressants à étudier, quand il a repéré des images de la Salina del Fraile, une petite dépression dans le paysage du nord-ouest de l'Argentine.

"J'ai remarqué une forme de relief étrange que je n'ai pas pu comprendre au début, " dit McMillan, qui était curieux d'en savoir plus sur ce qui formait la dépression peu profonde dans la terre rouge du plateau de Puna.

Le bassin de Salina del Fraile de 420 kilomètres carrés plonge à environ deux kilomètres sous la surface du plateau, où la surface du désert semblable à Mars est couverte de petits, cailloux rouges serrés, balayés par les vents incessants soufflant du nord-ouest.

Les géologues avaient précédemment émis l'hypothèse que le bassin de Salina del Fraile s'était formé lorsqu'une faille a déplacé la surface du plateau, mais peu avaient réellement visité le site éloigné qui se trouve à près de deux jours de route de la ville la plus proche.

"C'est excitant de voir quelque chose que seuls quelques géologues, voire aucun, ont examiné auparavant, " dit McMillan. " Aller là-bas pour enquêter et collecter des données et essayer de les comprendre est très amusant. "

McMillan et Schoenbohm ont émis l'hypothèse que le bassin aurait pu être créé par une faille, ou alternativement par l'érosion hydrique. Au cours de plusieurs déplacements sur le terrain, ils traversèrent le bassin à pied, mais ont été surpris de ne trouver aucune preuve pour soutenir l'une ou l'autre théorie.

"La forme de la dépression est presque exactement ce à quoi vous vous attendriez si elle était défectueuse, " dit McMillan. " Nous nous attendions à trouver des défauts, mais ce n'était définitivement pas là-bas."

Il n'y avait aucune preuve d'érosion causée par les rivières ou les glaciers, Soit, incitant les chercheurs à conclure qu'une autre force avait façonné le bassin.

"Nous devions prendre l'idée du vent plus au sérieux."

McMillan a décrit les vents d'été sur le plateau de Puna comme implacables. "C'est quelque chose entre ennuyeux et oppressant, " dit-il. " C'est un bruit fort et constant dans vos oreilles. " Les rafales du nord-ouest bombardent les chercheurs de cailloux et peuvent provoquer des tempêtes de sable suffisamment fortes pour fissurer le pare-brise d'un camion.

Dans cet esprit, les chercheurs se sont penchés sur l'interaction du vent avec la géologie unique du plateau de Puna.

Il y a des millions d'années, les changements tectoniques qui ont créé les montagnes des Andes ont également plié la croûte supérieure du plateau, ramenant à la surface une couche de roche à grain fin qui s'érode facilement dans le vent.

"Nous pensons que le pliage a conduit à l'affouillement de cette grande dépression, " il dit.

Les vents du nord-ouest ont sablé le rocher, creusant progressivement le bassin dans un processus qui a commencé il y a entre 17 et 8 millions d'années.

Mitchell et Schoenbohm se sont penchés sur une ligne de cendres volcaniques blanches qui entoure la Salina del Fraile à environ 100 mètres au-dessus du fond moderne du bassin, qui fournit un marqueur qui aide l'équipe de recherche à dater le début et la progression de l'érosion.

« Il y a eu une certaine érosion, puis les cendres ont été déposées (à la suite d'une éruption volcanique), puis il y a eu plus d'érosion après ça, " dit McMillan. " Cela nous dit qu'une quantité importante d'érosion s'était produite à ce moment-là. "

Aujourd'hui, le fond du bassin se situe à près de deux kilomètres sous la surface du plateau, et s'érode à un rythme compris entre 0,06 et 0,23 millimètres par an.

"La plupart des surfaces sont ce que nous appelons 'la chaussée du désert, '", dit McMillan. "Il n'y a pas beaucoup de sable meuble autour. Il s'agit de petits cailloux et de pierres étroitement entassés. Quand cela arrive, le vent peut souffler plus vite parce qu'il n'y a rien pour l'arrêter."

Il y a d'autres signes du vent à l'œuvre dans le bassin, y compris les yardangs et les méga-ipples - de petites collines et autres petits reliefs sinueux creusés dans le substrat rocheux par le vent soufflant dans une seule direction sur des millions d'années.

Les découvertes de l'équipe peuvent également aider les scientifiques à mieux comprendre comment le vent forme le paysage dans d'autres endroits éloignés et venteux.

"Mars possède certains des meilleurs exemples d'érosion éolienne que nous puissions observer, " dit McMillan. " C'est extrêmement aride et totalement dominé par le vent en surface. "

McMillan voit des signes révélateurs d'érosion éolienne sur des points de repère de Mars comme le cratère Gale et le mont Sharp, et des preuves de méga yardangs et de reliefs similaires à ceux trouvés dans la Salina del Fraile.

"Cela montre que nous devons examiner comment l'érosion éolienne interagit avec les processus tectoniques pour bien comprendre ce qui se passe, " il dit.

L'étude est publiée dans le Journal of Geophysical Research :Surface de la Terre .