Depuis environ 45 millions d'années, la partie orientale de la plaque continentale africaine se sépare progressivement. Comme une immense fermeture éclair s'étendant de la mer Rouge jusqu'au Mozambique, le Système de Rifts Est-Africain devrait, à terme, donner naissance à une nouvelle croûte océanique. Pourtant, une étude récente révèle que la zone de rupture ne suit pas le schéma attendu.
Jusqu'à présent, les modèles géologiques suggéraient que le processus de fragmentation se déroulerait du nord vers le sud. Cependant, des données sismiques haute résolution indiquent qu'une région centrale, près du lac Turkana au Kenya, pourrait se scinder en premier. La croûte terrestre y est anormalement fine, mesurant seulement 13 kilomètres d'épaisseur, signe qu'elle entre dans une phase critique appelée « necking ».
Cette étape, précédant la séparation définitive, est extrêmement rare et éphémère. Le site de Lothagam, dans la zone de rift du Turkana, conserve des sédiments inclinés datant de la fin du Miocène (il y a environ 7 millions d'années), témoins de cette transformation tectonique.
Un processus en trois étapes
La fragmentation d'un continent suit un mécanisme précis en trois phases :
- Étirement initial : la croûte s'allonge sous l'effet des tensions tectoniques.
- Amincissement critique (« necking ») : la croûte s'affine rapidement, comme un caramel étiré.
- Océanisation : le magma remonte du manteau lithosphérique, créant une nouvelle croûte océanique et séparant définitivement les plaques.
Contrairement à d'autres zones de rift bloquées en phase d'étirement (avec une croûte dépassant 20 km d'épaisseur), le nord du Système de Rifts Est-Africain (EARS), incluant l'Afar et la mer Rouge, a déjà atteint l'étape finale d'océanisation.
Une découverte majeure pour la géologie
« C'est l'un des rares endroits sur Terre où l'on peut observer en direct la rupture d'un continent », explique Anne Bécel, géophysicienne à l'Observatoire de la Terre Lamont-Doherty de l'Université Columbia et coautrice d'une étude publiée en avril dans Nature Communications. « Le Système de Rifts Est-Africain est étudié depuis des décennies pour comprendre comment les continents se séparent, un phénomène transposable aux dorsales océaniques où les plaques s'écartent. »
La zone du rift du Turkana, située à un point de jonction triple au nord du Kenya, présente des caractéristiques uniques. Elle abrite un registre fossile exceptionnel de hominidés datant de 4 millions d'années, ainsi qu'une croûte inférieure (le Moho) anormalement proche de la surface, à seulement 20 km de profondeur, contre 39 km ailleurs.
« Cette découverte montre que le processus de fragmentation n'est pas linéaire et peut varier selon les régions. Le Turkana pourrait devenir un modèle pour comprendre les premiers stades de la formation des océans. »
— Anne Bécel, géophysicienne
Les chercheurs soulignent que cette avancée ouvre de nouvelles perspectives pour étudier les mécanismes de la tectonique des plaques, notamment dans des zones encore méconnues comme l'Afrique de l'Est.