Le champ magnétique terrestre s’inverse au rythme de la tectonique des plaques

François PETRELIS a récemment collaboré avec des chercheurs de l’Institut de Physique du Globe. Leur travail a porté sur le lien entre le retournement du champ
magnétique terrestre et la tectonique des plaques.

Le graphe présenté montre la
comparaison entre la fréquence des renversements (en noir) et les variations de l’asymétrie équatoriale de l’enveloppe convexe des continents (en bleu). Les deux grandeurs ont été normalisées à un à l’époque actuelle.

Depuis le début du vingtième siècle, la mise en évidence des renversements du champ magnétique terrestre et la description de la tectonique des plaques sont deux des piliers de la géophysique moderne. Des chercheurs de l’Institut de Physique du Globe et du Laboratoire de Physique Statistique de l’ENS ont montré que ces deux phénomènes sont liés.

Le champ magnétique Terrestre se renverse de façon aléatoire avec une fréquence moyenne qui varie selon l’âge de la Terre : la fréquence était nulle (absence de renversements pendant les périodes nommées superchrones) pendant plusieurs dizaines de millions d’années il y a environ 100 millions d’années ; elle diminuait auparavant et a augmenté ensuite jusqu’à l’époque actuelle. L’origine de cette variabilité des renversements est un problème important de la géophysique.

Par analogie avec les récents résultats de modélisation de l’expérience Von Karman Sodium, on s’attend à ce que l’écart à la symétrie équatoriale de l’écoulement dans le noyau liquide Terrestre contrôle la fréquence des renversements. En étudiant quantitativement les données de tectonique des plaques sur les 300 derniers millions d’années, les chercheurs ont montré que la disposition des continents brise la symétrie équatoriale sur des échelles de temps comparables à celles de variations de la fréquence des renversements du champ magnétique. Encore plus surprenant, la courbe de fréquence des renversements et celle de l’asymétrie de position des continents sont très fortement corrélées.

Cette observation suggère que les variations de fréquence des renversements du champ magnétique sont contrôlées par les processus convectifs du manteau (couche située entre le noyau liquide et la surface de la planète) dont les mouvements des plaques tectoniques sont la trace visible à la surface de la Terre.

Le CNRS a publié (cf. ci-dessous) un communiqué à ce sujet.

communiqué cnrs