Il y a des centaines de millions d'années, un tremblement de terre a envoyé une série de vagues massives à travers l'ancienne mer qui recouvrait une partie de l'ouest du Canada et du nord des États-Unis.

Telle est la conclusion d'un nouvel article rédigé par deux chercheurs de l'Université de la Saskatchewan (USask), qui ont trouvé les preuves les plus solides jamais enregistrées d'un tsunami dans une mer intérieure peu profonde.

La recherche du Dr Brian Pratt (Ph.D.) et du Dr Colin Sproat (Ph.D.) du Collège des arts et des sciences de l'USask est publiée dans Sedimentary Geology. .

La Saskatchewan et ses régions voisines ne sont pas connues pour leurs vues côtières ni pour leur activité sismique. Mais il y a 445 millions d’années, à l’époque appelée Ordovicien, la région était très différente. Une grande partie de ce qui est aujourd'hui la Saskatchewan et le Manitoba au Canada, ainsi que le Montana et les Dakotas aux États-Unis, était recouverte par une mer connue sous le nom de bassin de Williston.

"C'était un environnement complètement différent, une géographie complètement différente. À l'époque, nous étions beaucoup plus proches de l'équateur qu'aujourd'hui et le niveau de la mer était élevé, nous aurions donc été dans une mer intérieure tropicale peu profonde plutôt que dans une prairie tempérée. comme aujourd'hui", a déclaré Sproat, professeur adjoint au Département des sciences géologiques de l'USask.

Pratt et Sproat ont visité trois sites au nord de The Pas, au Manitoba, où ils ont trouvé des preuves d'un événement court et de haute énergie dans cette mer ancienne, qui était passé inaperçu des géologues jusqu'à présent.

Certains lits de sédiments sur place avaient été déchirés en galets et mélangés à de l'argile. Le sol sous les eaux plus profondes du bassin ne contenait pas d'argile, elle ne pouvait donc provenir que de la terre.

"Nous avons réalisé que nous avions besoin d'un événement qui déchire le fond marin et qui revienne d'une manière ou d'une autre avec toute cette argile, et cela plusieurs fois", a déclaré Pratt, professeur au Département des sciences géologiques.

La réponse ne pourrait être qu’un tsunami. Aucune vie animale ni presque aucune vie végétale n'existait sur terre pour être témoin de ce jour il y a près d'un demi-milliard d'années, mais si un observateur avait été présent, il aurait été témoin d'un événement dramatique.

Les failles de la croûte régionale, calmes depuis des milliers de millénaires, étaient alors encore actives. L'une de ces failles, quelque part dans la moitié nord du bassin de Williston, a soudainement glissé, envoyant de violentes ondes de choc à travers la mer.

L’eau sur le rivage aurait brièvement baissé, puis serait revenue en un flot incessant. La vague aurait pu parcourir un kilomètre ou plus sur le terrain en pente douce, récurant la surface rocheuse. Lorsqu’il s’est finalement retiré, il a rejeté l’argile dans la mer. D'autres vagues ont suivi.

Un tsunami est une « interprétation radicale » des données probantes, reconnaît Pratt, mais les chercheurs de l'USask avaient un avantage. Les strates du bassin de Williston au Canada sont presque entièrement cachées sous les paysages plats du Manitoba et de la Saskatchewan, ce qui limitait les géologues du passé à étudier seulement quelques affleurements naturels, des carottes et des tranchées routières.

Au cours de la dernière décennie, plusieurs nouvelles carrières ont été creusées dans le nord du Manitoba et ont révélé davantage de secrets du bassin.

"C'est la visite des carrières qui nous a ouvert les yeux. Nous entrons dans ces carrières et nous pouvons voir les couches s'étendre latéralement sur 100 mètres ou plus, et nous pouvons trouver le même gisement à plusieurs endroits. Et cela nous a donné une sorte de d'une perspective 3D que personne n'avait auparavant", a déclaré Pratt.

Des dépôts similaires peuvent être causés par des tempêtes majeures, mais Sproat et Pratt ont exclu une tempête comme cause en raison du manque d'autres signes révélateurs d'une activité régulière des tempêtes. De plus, la région était trop proche de l'ancien équateur pour avoir connu des ouragans.

Le nouvel article donne une image plus claire des forces qui ont façonné un environnement perdu dans l'histoire :un environnement dans lequel la vie marine primitive a prospéré et s'est diversifiée.

"Le bassin de Williston était recouvert par cette mer vraiment inhabituelle au sommet du continent, un environnement pour lequel nous n'avons pas d'analogue moderne. Etant donné cela, nous avons ici une occasion unique d'étudier les processus géologiques et leur impact sur les écosystèmes anciens. un environnement qui ne ressemble à aucun autre endroit sur la planète aujourd'hui", a déclaré Sproat.

Les chercheurs de l'USask prévoient de visiter des sites ailleurs au Canada pour voir si d'autres lits présentent des preuves négligées de vagues sismiques - et si les tsunamis pourraient avoir joué un rôle plus important dans l'histoire de la Terre qu'on ne le croit généralement.

"C'est un sujet que vous ne trouverez pas dans les manuels de géologie", a déclaré Pratt. "Je pense qu'il est temps de changer de paradigme."

Plus d'informations : Brian R. Pratt et al, Un gisement de tsunami dans la Formation de Stonewall (Ordovicien supérieur), marge nord-est du bassin de Williston, Canada, et ses implications tectoniques et stratigraphiques, Géologie sédimentaire (2023). DOI :10.1016/j.sedgeo.2023.106518

Fourni par l'Université de la Saskatchewan