Il peut être difficile d'imaginer que le climat impacte des grands processus géologiques, et pourtant, c'est le cas. L'exemple le plus typique est celui du rebond isostatique observé en Scandinavie : on enregistre en effet une élévation dynamique de la croûte continentale dans ces pays du nord de l'Europe. En cause, la disparition de la calotte glaciaire qui couvrait cette région lors de la dernière période glaciaire et exerçait un poids considérable sur la croûte. Malgré la fonte de la calotte scandinave il y a environ 12 000 ans, ce rebond se poursuit encore aujourd'hui, la réponse isostatique étant bien plus lente que l'évolution climatique.

Changement climatique : un impact jusque dans le manteau terrestre

De même, on pense que l'assèchement spectaculaire de la Méditerranée il y a 5 millions d'années environ aurait pu déclencher des éruptions volcaniques. Là encore, la variation du poids appliqué sur la croûte est en cause. Cette décharge aurait entraîné une décompression du manteau sous-jacent, créant des conditions favorables à la formation de magma.

Loin de se limiter à l'atmosphère et la surface terrestre, les changements climatiques de grande ampleur peuvent donc influencer des processus géologiques profonds, tels que le volcanisme ou la tectonique des plaques. C'est ce que révèle une nouvelle étude publiée dans la revue Scientific Reports.

Assèchement des lacs et activité des failles

Une équipe de chercheurs a analysé l'histoire géologique du Système de rift est-africain au cours des 10 000 dernières années. Il faut rappeler que cette région du Globe est marquée par une intense activité tectonique et volcanique, liée à la déchirure du continent africain et à la formation d'une nouvelle limite de plaque. La « corne » de l'Afrique se sépare en effet progressivement du reste du continent, un processus de rifting qui s'étend sur plusieurs millions d'années et dont la dynamique n'est pas nécessairement linéaire. Restait à déterminer dans quelle mesure le climat pouvait influencer ce phénomène.

Carte présentant la localisation du rift est-africain (entre les pointillés). © Sémhur, Wikimedia Commons

Les chercheurs ont ainsi analysé les mouvements tectoniques enregistrés au niveau de 27 failles, pour deux périodes différentes :

• la fin de la période humide africaine entre 9 631 et 5 333 ans, marquée par un climat bien plus humide qu'aujourd'hui et par la présence de lacs étendus et d'une végétation abondante dans le Sahara et l'Afrique de l'Est ;
• la période postérieure allant de 5 333 à nos jours, marquée par une aridification de la région et une régression des lacs et de la végétation.

Les résultats révèlent que les mouvements tectoniques le long des failles se sont nettement accélérés dans le système de rift est-africain et que la production de magma y a été plus importante durant la seconde période. Pour les chercheurs, cette évolution géodynamique est à relier à l'assèchement des lacs de la région. Le niveau du lac Turkana se serait abaissé de 100 à 150 mètres, entraînant une réduction importante de la pression sur les failles et facilitant ainsi leur capacité à glisser.

Les modélisations numériques révèlent toutefois que la force dominante ayant entraîné une accélération du mouvement des failles serait le gonflement du réservoir magmatique situé sous le volcan de South Island, en lien avec la décompression du manteau.

Modèle conceptuel montrant l'influence de l'assèchement du lac Turkana sur les processus magmatiques et le mouvement des failles. © Muirhead et al. 2025, Scientific Reports

Au-delà de la mise en lumière du lien existant entre les changements climatiques et les processus géologiques profonds, cette étude permet de prendre conscience des risques qui peuvent peser sur certaines grandes infrastructures, comme les barrages, dans un contexte de réchauffement global.