Et si les premiers continents ne s’étaient pas formés comme on le pensait ?

Il y a quatre milliards d'années environ se formaient les premiers continents, un processus qui a joué un rôle majeur dans l'histoire géologique de la Terre, mais surtout dans le développement de la vie sur notre Planète.

Les témoins de cette formation se présentent sous la forme de minuscules minérauxminéraux que l'on appelle les zirconszircons. Extrêmement résistants à l'altération, ces cristaux sont l'unique fil d'Ariane qui nous relie à cette période très lointaine de l'histoire de la Terre. Les messages chimiques qu'ils ont précieusement gardés en leur sein au fil des millénaires permettent ainsi aux scientifiques de reconstruire les événements qui ont marqué l'évolution de la Planète quelques centaines de millions d'années seulement après sa formation.

Les zircons, témoins de la formation des premiers continents

Les zircons sont des minéraux qui cristallisent à partir d'un magma. Au moment de leur formation, ils incorporent ainsi des éléments chimiqueséléments chimiques qui vont représenter leur carte d'identité, en quelque sorte, et qui vont permettre de les dater et d'obtenir de nombreuses informations précieuses sur les conditions physico-chimiques du magma dans lequel ils ont cristallisé.

Zircon d'âge hadéen de Jack Hills en Australie. © Aaron Cavosie, John Valley, modifié par Gretarsson, Wikimedia Commons, domaine public

L'analyse de zircons datant de quatre milliards d'années a ainsi révélé que la première croûte continentale a commencé à se former à cette période par des processus magmatiques. Les premières terres émergées auraient même pu apparaître à cette époque. Pour de nombreux chercheurs, la formation de ces premiers continents indiquerait d'ailleurs l'initiation d'une tectonique des plaques.

De précédentes études ont en effet suggéré que ces anciens zircons se seraient formés à partir d'un magma largement hydraté. Une caractéristique que l'on retrouve au niveau des zones de subductionzones de subduction, où une plaque tectonique s'enfonce dans le manteaumanteau sous une autre plaque. La formation des premiers continents aurait donc été associée au développement des premières zones de subduction, un processus moteur de la tectonique des plaques. Une histoire qui se tient, mais qui vient d'être remise en question par une nouvelle étude publiée dans Nature Geoscience.

Dans de précédentes recherches, l'analyse de zircons a permis d'observer l'évolution de l'état oxydation du magma formant la croûte. Une information qui permet aux scientifiques de déduire quand ont commencé le recyclage de la croûte océanique, ainsi que l'érosion des continents et l'initiation des cycles de vie des supercontinents. © Science China Press

Des zircons, signes de tectonique des plaques ? Pas nécessairement

David Hernández-Uribe, de l'Université de l'Illinois aux États-Unis, propose en effet un scénario alternatif. D'après les modélisationsmodélisations pétrologiques qu'il a menées, ces zircons archéens n'auraient pas nécessité la présence d'une zone de subduction pour se former. Ils pourraient être issus de la fusion partiellefusion partielle de la base d'une croûte primordiale très épaisse, sous des conditions de hautes pressionspressions et hautes températures. Ses modélisations permettent d'obtenir une signature chimique similaire à celle retrouvée dans les zircons jusqu'alors associés à des zones de subduction.

Ces résultats suggèrent donc que les premiers continents auraient pu se former sans nécessairement impliquer un démarrage de processus tectoniques. Dans ce scénario, qui implique la formation d'une primo-croûte continentale immobile, à l'image de ce que l'on observe certainement sur VénusVénus et sur Mars, la tectonique des plaquestectonique des plaques n'auraient pu se mettre en route que bien plus tard.

Comprendre l'origine des continents, mais aussi de la tectonique des plaques, est fondamental si l'on veut brosser un portrait complet du paysage de la Terre primitive. On sait en effet à quel point le mouvementmouvement des continents influence le climatclimat global, mais aussi la chimiechimie des océans. Autant de points cruciaux qui, dans la prime jeunesse de la Terre, ont joué un rôle majeur dans l'apparition et le développement de la vie.