La région des Grands Lacs américains est fascinante à plus d’un titre. Car si leur formation est expliquée par le recul des glaciers à la fin de la dernière période glaciaire, ces lacs profonds pourraient être liés à une histoire tectonique bien plus ancienne.


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    Avec 244 100 km2 de surface lacustrelacustre, la région des Grands Lacs américains constitue l'un des plus grands ensembles de lacs au monde. Prisés des touristes pour les incroyables paysages qu'offre la région et pour les nombreuses villes qui bordent leurs côtes, ces cinq lacs intéressent également de près les scientifiques. Car leur origine reste mystérieuse. Jusqu'à présent, les Grands Lacs étaient considérés comme étant totalement d'origine glaciaire. Durant la dernière période glaciaire, cette région d'Amérique du Nord était en effet recouverte par un vaste inlandsis, qui, en se retirant il y a 10 000 ans environ sous l'effet du réchauffement du climat, aurait laissé derrière lui ces imposantes réserves d'eau douce.

    Les cinq Grands Lacs se trouvent sur la frontière entre les États-Unis et le Canada. © Nasa, <em>Wikimedia Commons</em>, domaine public
    Les cinq Grands Lacs se trouvent sur la frontière entre les États-Unis et le Canada. © Nasa, Wikimedia Commons, domaine public

    Des lacs trop profonds pour n’être que d’origine glaciaire

    Pourtant, leur profondeur, qui peut atteindre 406 mètres pour le Lac Supérieur, semble trop importante pour être seulement expliquée par ce recul glaciaire. Une analyse sismique de la structure de la lithosphère sous la région des Grands Lacs pourrait cependant apporter une explication à cette observation. La lithosphère, qui comporte la croûtecroûte et la partie supérieure du manteaumanteau, semble en effet anormalement fine et déformée dans cette région. Mais c'est la comparaison avec des reconstructions du mouvementmouvement des plaques qui va finalement expliquer pourquoi. Des résultats publiés dans la revue Geophysical Research Letters.

    Un héritage géologique très ancien

    Il y a 225 à 300 millions d'années, le supercontinent nommé Pangée auquel appartient l'actuelle Amérique du Nord se trouve en effet au-dessus d'un énorme panache de matériel mantellique que l'on appelle un point chaud. Or, les modèles tectoniques montrent que ce point chaud dit de Cape Verde est alors situé juste sous la région des Grands Lacs. Mais la présence de cette anomalieanomalie thermique n'est pas sans effet sur la lithosphère. La chaleurchaleur entraîne en effet une érosion de la base de la lithosphère, avec un amincissement et un affaiblissement durable.

    L'analyse sismologique de la région des Grands Lacs, couplée aux reconstructions du mouvement des plaques, a permis de montrer que la lithosphère aurait été amincie il y a bien longtemps par le passage de la Pangée au-dessus d'un point chaud. © Tao et <em>al.</em> 2025, <em>Geophysical Research Letters</em>
    L'analyse sismologique de la région des Grands Lacs, couplée aux reconstructions du mouvement des plaques, a permis de montrer que la lithosphère aurait été amincie il y a bien longtemps par le passage de la Pangée au-dessus d'un point chaud. © Tao et al. 2025, Geophysical Research Letters

    Cet héritage très ancien aurait favorisé l'action érosive des glaciersglaciers, bien plus récemment, et ainsi la formation de profondes dépressions dans cette région.