Notre planète n’est pas sphérique, du moins pas entièrement ; elle arbore une forme de géoïde, puisque sa surface est légèrement aplatie aux pôles en raison de sa rotation. Sa masse est inégalement répartie car les courants de convection dans son manteau déplacent des roches chaudes (légères) et froides (denses), provoquant des variations de la pesanteur en certaines zones.
Sous les glaces de l’Antarctique, cette irrégularité prend des proportions vertigineuses, puisque c’est ici que l’on trouve l’un des phénomènes gravitationnels les plus étranges qui soit : l’Antarctic Geoid Low (AGL). C’est une zone où la gravité est si faible qu’elle crée un véritable « trou » à la surface théorique de notre planète. Elle est située si bas par rapport à la moyenne mondiale, que le niveau de la mer y est naturellement inférieur d’environ 60 mètres. Si on la connaît depuis 2002 grâce à la mission GRACE (Gravity Recovery and Climate Experiment) de la NASA, les processus géodynamiques responsables de ce creux du géoïde n’avaient jamais été modélisés.
C’est seulement l’an dernier, le 19 décembre 2025, grâce à une étude publiée dans la revue Scientific Reports, que des géophysiciens ont pu intégralement retracer sa genèse. Un voyage temporel dans les entrailles de la Terre nous ramenant à l’époque du Crétacé supérieur, il y a 70 millions d’années, lorsque les dinosaures régnaient encore sur Terre.
Le manteau terrestre passé au crible de la sismologie 3D
Puisqu’il est évidemment impossible d’ouvrir la Terre en deux pour comprendre comment l’AGL était née, l’équipe de recherche, dirigée par Alessandro Forte, s’est servie des ondes sismiques pour la modéliser numériquement. En traversant les différentes couches du manteau, ces dernières changent de vitesse selon la température et la densité des roches, révélant une cartographie 3D des profondeurs.
En couplant ces données avec des modèles de physique minérale, les chercheurs ont réussi à simuler les mouvements des plaques tectoniques sur des dizaines de millions d’années. Ils en sont arrivés à la conclusion que l’AGL résulte d’une gigantesque réorganisation des couches profondes terrestres.
Il y a des dizaines de millions d’années, d’anciennes plaques océaniques (la lithosphère), plus froides et donc beaucoup plus denses que le milieu environnant, ont commencé à s’enfoncer profondément dans le manteau inférieur. En coulant, ces plaques ont repoussé les roches plus chaudes et plus légères sur les côtés. Ce mouvement a créé un déséquilibre : sous l’Antarctique, il y a désormais moins de matière dense à proximité de la surface que dans les zones adjacentes.
Un processus qui s’est accéléré il y a environ 30 à 50 millions d’années. À cette période, les plaques océaniques en subduction ont percuté la discontinuité du manteau inférieur, à près de 660 kilomètres de profondeur. Ce choc thermique et mécanique a provoqué une expulsion titanesque des roches denses vers les bords du continent.
C’est pourquoi l’Antarctique repose aujourd’hui sur une portion du manteau terrestre anormalement léger. Elle est solide, mais beaucoup moins compacte et lourde que les régions qui l’entourent, formant cette zone d’attraction plus faible. En physique, l’eau est une surface équipotentielle : elle s’accumulera toujours là où la force de gravité est la plus intense. Puisque ce n’est plus le cas en Antarctique, le continent n’a plus la force gravitationnelle nécessaire pour retenir autant d’eau que le reste de la planète.
Les eaux océaniques s’écoulent ainsi vers les zones de plus forte gravité (comme le Pacifique ou l’Atlantique), provoquant un abaissement de la surface marine au pôle Sud. C’est ce qui explique l’existence de la cuvette topographique d’une soixantaine de mètres décrite dans l’introduction.
On peut donc considérer l’AGL comme le vestige d’une stase tectonique : un endroit où le temps semble s’être arrêté, car les structures denses qui y ont plongé il y a 70 millions d’années n’ont toujours pas été recyclées par les courants de convection globaux. Si l’Antarctique tient encore debout, c’est en partie grâce à cette anomalie, qui la protège des fluctuations du niveau marin que connaissent d’autres latitudes. Créant une zone de moindre contrainte mécanique pour les plateformes de glace, l’AGL leur permet également de rester plus fermement ancrées au socle rocheux, retardant ainsi le moment où elles se détacheront pour devenir des icebergs à la dérive. Une anomalie, mais une anomalie vitale pour la bonne santé de notre planète.
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