La formation des montagnes influencée par les changements climatiques

C’est à l’été 2013 que le professeur St-Onge a participé à cette mission dans le cadre de l’Expédition 341 de l’International Ocean Discovery Program (IODP), le programme international phare de forage océanique. Les cinq forages sédimentaires réalisés dans le golfe de l’Alaska à bord du JOIDES Resolutionont ont démontré l’impact des changements climatiques sur la formation des montagnes.

« En analysant les vitesses d’accumulation des sédiments et leur volume en milieu marin et en les comparant avec le volume de matériel créé par la formation de la chaîne de montagnes St-Elias, la plus haute chaîne de montagnes côtières au monde, on a constaté que l’érosion de la chaîne de montagnes était plus élevée que sa croissance depuis 1,2 million d’années. Or, c’est à ce moment que le climat de la Terre passa d’un climat dominé par le cycle astronomique de 40 000 ans au cycle de 100 000 ans », explique le professeur St-Onge, qui est titulaire de la Chaire de recherche du Canada en géologie marine.

Ces deux cycles sont communément associés aux cycles climatiques de Milankovitch. « Le cycle de 100 000 ans est lié à la trajectoire elliptique de la Terre autour du Soleil, alors que le cycle de 40 000 ans est associé à l’obliquité de l’axe de rotation de la Terre sur elle-même. Dans les deux cas, ces cycles affectent la quantité d’énergie reçue sur Terre, ce qui influence le climat global de la Terre », précise M. St-Onge.

Ce passage d’un cycle à l’autre, nommé « la transition climatique du Pléistocène moyen », se traduit, notamment, par des glaciations plus importantes dans l’hémisphère Nord. L’étude des chercheurs de l’Expédition 341 révèle que ce changement initié par l’entremise de glaciations plus importantes a augmenté de façon considérable l’érosion de la chaîne de montagnes St-Elias, au point où elle s’érode plus rapidement qu’elle ne croît. « En d’autres termes, les glaciations plus importantes depuis 1,2 million d’années empêchent la chaîne de montagnes St-Elias de pousser ! Il s’agit évidemment d’une découverte fondamentale qui illustre les relations parfois insoupçonnées et complexes entre le climat et la tectonique des plaques », résume le professeur de l’UQAR-ISMER.

Le professeur Guillaume St-Onge était le seul chercheur canadien à prendre part à l’Expédition 341, qui a été dirigée par Sean Gulick (Université du Texas à Austin) et John Jaeger (Université de Floride). Au cours de l’expédition de neuf semaines, il a agi comme corrélateur stratigraphique. « Le travail de corrélateur stratigraphique consiste à relier stratigraphiquement en temps réel les différents trous de forage d’un site afin de guider les foreurs pour l’obtention d’une séquence complète et sans hiatus », précise-t-il. Le professeur St-Onge et son collègue Alan Mix (Oregon State University) étaient aussi en charge de colliger et de synthétiser l’ensemble de l’information stratigraphique obtenue à bord par les scientifiques afin de déterminer les vitesses d’accumulation sédimentaire des différents sites de forage.

L’article « Mid-Pleistocene climate transition drives net mass loss from rapidly uplifting St. Elias Mountains, Alaska » est disponible au www.uqar.ca.