Des montagnes hawaïennes s’érodent... de l’intérieur !

Toutes les montagnes, aussi élevées soient-elles, vont un jour ou l'autre commencer à perdre de l'altitude, jusqu'à disparaître. Le principal coupable n'est autre que l'érosion, ce lent processus de dégradation et de transformation des roches dans lequel l'eau joue un rôle considérable, par exemple en fracturant des roches lorsqu'elle gèle, en arrachant des minéraux tandis qu'elle s'écoule ou tout simplement en les dissolvant.

Les montagnes Koolau (955 m) et Waianae (1.227 m), sur l'île d'Oahu à Hawaï, n'échappent pas à la règle. Ces régions sont particulièrement appréciées par l'hydrogéologuehydrogéologue Stephen Nelson de l'université Brigham Young (États-Unis) car elles constitueraient de véritables laboratoires à ciel ouvert permettant d'étudier l'impact des intempéries et donc du climat sur l'érosion chimique des roches. La pluviométrie varie en effet fortement d'un site à l'autre, tout comme l'épaisseur des sols et le temps de contact entre l'eau et le substrat. Dernier avantage, mais non des moindres, ces montagnes sont faites d'une même roche d’origine basaltique. 

Selon ce chercheur, les montagnes d'Oahu s'éroderaient à une vitessevitesse moyenne de 0,016 à 0,063 m par millénaire (m/ka). Environ 70 % du processus serait causé par une dissolution des roches. Cependant, l'île ne devrait pas perdre d'altitude avant 1,5 million d'années. En effet, la tectonique des plaques déplace actuellement cette entité géologique vers le nord-ouest, tout en la faisant monter d'environ 0,060 m/ka. Un fait troublant est néanmoins apparu durant l'étude dévoilée dans la revue Geochimica et Cosmochimica Acta : Oahu se dissoudrait principalement de l'intérieur !

Ce cours d'eau hawaïen transporte des minéraux provenant de roches érodées. Il y en a cependant 3 à 12 fois moins que dans les eaux souterraines. L'île d'Oahu où a été prise cette photographie présente une superficie de 1.545 km². Elle abrite notamment la ville d'Honolulu. © Brigham Young University

Certaines montagnes vont monter, d’autres descendre

Tout est parti d'un constat, il y a beaucoup plus de matières dissoutes (les 70 % précédemment évoqués) que transportées par l'érosion. Ne l'oublions pas, les eaux de pluie peuvent s'écouler en surface mais aussi sous terre. Des expériences sur site ont donc été menées durant 2 mois pour quantifier le pouvoir d'érosion des eaux souterraines. Une fois ce facteur caractérisé, les chercheurs ont extrapolé l'impact du processus, c'est-à-dire le volumevolume de roches altérées, sur l'intégralité des sous-sols de l'île, notamment grâce à leur connaissance de la quantité totale d'eau souterraine qu'ils contiennent. Cette estimation leur a été fournie par l'US Geological Survey. 

Les résultats ont été comparés avec ceux obtenus pour les eaux de surface. Près de 3 à 12 fois plus de matièresmatières dissoutes ont ainsi été trouvées au sein des fluides circulant sous terre, prouvant donc que l'île d'Oahu se désagrège de l'intérieur.

Les montagnes Waianae reçoivent moins de précipitations que la chaîne montagneuse Koolau, puisque cette dernière les bloque. Par conséquent, la croissance en altitude de l'île durant les 1,5 million d'années à venir ne sera pas uniforme. Les zones arides vont continuellement monter tandis que les sites humides vont soit rester inchangés si l'érosion compense la montée de l'île, soit perdre de la hauteur si l'altération des roches est trop importante. La dissolution des minérauxminéraux va donc entraîner de nombreux changements géomorphologiques sur Oahu avant qu'elle ne cesse de prendre de l'altitude.