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Les concepts fondamentaux de la géomorphologie océanique

The basic principles of the oceanic geomorphology
Jean-René Vanney
p. 165-172

Résumés

La reconnaissance du rôle déterminant tenu par le renouvellement du fond océanique est l'acquisition la plus significative du temps présent, qui va à l'encontre de la vision conventionnelle d'une géomorphologie confinée aux terres émergées. Dans le nouveau cadre de la tectonique globale, plusieurs lois et principes ont été formulés. L'article passe en revue un jeu de cinq principes (mobilité, instabilité, territorialité, globalité et « transmersibilité »), leurs caractères génériques, puis examine leur plausible extension à l'extérieur des océans. L'idée d'une géomorphologie unitaire à l'échelle de la planète est défendue.

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Notes de la rédaction

RemerciementsL'auteur se fait un devoir d'exprimer sa reconnaissance aux relecteurs qui ont contribué à l'amendement du texte initial avec un soin particulier : C. Klein, J.-P. Peulvast et J. Raffy ainsi qu'à Yanni Gunnell et Jean-Claude Thouret.

Texte intégral

Texte intégral en libre accès disponible depuis le 01 juillet 2007.

Introduction

1H. Baulig a été l'un des rares géomorphologues de la première moitié du XXe siècle à soupçonner que le plancher de l'océan pouvait être plus qu'un contenant inerte. Avec le recul d'un demi-siècle, il mérite d'être considéré comme le premier à avoir pensé que le champ laissé en jachère de la géomorphologie océanique donnerait quelque jour ses plus fructueuses moissons (P. Birot, com. pers. ; Klein, 1999, 2001). Maintenant que la quasi-totalité des fonds océaniques est cartographiée comme H. Baulig l'espérait et, mieux encore, forée et interprétée, apparaît distinctement l'enrichissement sans précédent que leur connaissance apporte à la géomorphologie générale et ipso facto à la géographie (Vanney, 2002). Citons, sans souci de classement : l'allongement du catalogue des reliefs spécifiques (ex : bassin nodal, chaîne médiane, mégameneau récemment identifié par les Japonais en mer des Philippines : cf. Peulvast et Vanney, 2002) ; l'élargissement de la gamme des processus profonds, et d'altération (ex : la serpentinisation de la péridotite dans les affleurements du manteau) aussi bien que de dégradation (l'érosion dite "érosion tectonique") ; le dénombrement des causes de mobilités (progression longitudinale du flux asthénosphérique sous l'axe des dorsales ; individualisation et rotation des microplaques etc.) ; l'accroissement dimensionnel des mouvements de masse (méga-glissements) ; l'avènement des morphologies dites "céléro-dépendantes", conditionnées par la vitesse de création ou de destruction crustales (Vanney, 2005), etc. Autant de phénomènes à inscrire sur la liste des acquisitions les plus significatives et les plus novatrices des deux ou trois dernières décennies dans le domaine de la géomorphologie océanique (Peulvast et Vanney, 2001, 2002).

2L'histoire de la géomorphologie devra retenir qu'au cours du dernier quart du XXe siècle, la multiplication des données, acquises par les nouvelles techniques sous-marines de sondage et d'exploration, l'a placée dans une situation inédite : celle d'avoir à individualiser par un nom, à définir et à interpréter par une explication, les pièces d'une collection sans précédent et toujours plus vaste des reliefs océaniques, tous singuliers car souvent privés d'équivalents subaériens. Toutefois l'intérêt de la géomorphologie océanique ne se réduit pas à la singularité formelle et mécanique, révélée par la révolution de l'imagerie acoustique ou par la profondeur croissante de l'observation par submersible, de l'auscultation par sondage et de la pénétration grâce aux forages. À la floraison des trouvailles, on doit, plus que des compléments sémantiques ou taxinomiques, surtout des questionnements et des ordonnancements nouveaux et, surtout, le réexamen critique des limites traditionnelles du savoir, notamment la sempiternelle dichotomie des morphologies émergée et immergée.

3Les tentatives d'interprétation, inévitablement fixistes et analogiques (par exemple les axes de dorsale assimilés à l'origine aux "rifts" de l'Afrique orientale), ont révélé qu'il était difficile de transposer à la morphologie océanique des concepts conçus pour l'air libre et de les intégrer dans les systèmes formels antérieurs. L'accroissement numérique des formes inexpliquées et l'extension du champ factuel morphologique ont provoqué la rupture brutale dans la continuité des certitudes jusque-là inébranlables, la remise en cause des "lectures" traditionnelles et, en définitive, le bouleversement du champ conceptuel. Ce qui a changé, c'est autant l'image qu'on avait des fonds sous-marins que la perception qu'on se faisait de leur fonction planétaire. Ils sont désormais intelligibles par leur incorporation dans des ensembles géographiques nouveaux et dans des systèmes morphogénétiques originaux de portée planétaire. Ainsi est apparu un enchaînement de propositions suffisamment abstraites et généralisables. Celles-ci prennent la forme de lois induites du plus grand nombre possible de faits observés et de principes classés en groupes déductifs. Un corpus de concepts fondamentaux constitue la nouvelle armature générale d'analyse et de compréhension de la géomorphologie océanique. Les définir est le but assigné à cet article nécessairement succinct

Une théorie

4Autre trait original de la géomorphologie océanique : elle forme à toutes les échelles de temps et d'espace un savoir organisé, cohérent, ordonné et graduellement réajusté à des exigences géométriques qui lui sont propres. Un nouveau jugement géomorphologique s'est construit dans une sorte de va-et-vient continuel entre l'examen des innombrables données et l'élaboration d'une théorie syncrétique et à vocation universelle : l'expansion des océans et son corollaire planétaire, la tectonique globale, dont la conception et la brutale entrée en lice (1966-1968) sont paradoxalement bien antérieures à la connaissance analytique des grandes provinces physiographiques sous-marines (Vanney, 1993 ; Vila, 2000). L'insertion des deux tiers de la géomorphologie planétaire dans la mosaïque des plus étranges entités, formées par les plaques mobiles se partageant la lithosphère, a introduit des normes spécifiques très éloignées de celles qui longtemps gouvernèrent les domaines subaériens.

5Aujourd'hui, la validité de la théorie globale n'a plus à être démontrée. Elle a été suffisamment fondée par son incontestable capacité heuristique et organisatrice. Outil puissant de découvertes en géosciences, aux yeux du géomorphologue, elle puise l'essentiel de sa force démonstrative à plusieurs sources. Comparée aux interprétations devancières, par trop étroitement orogéniques et éloignées de toute vérification (Birot, 1958), la théorie globale présente le mérite de posséder un sens aigu de l'organisation géographique. De manière systématique, les formes du terrain sous-marin sont replacées à l'intérieur de l'espace continu allant des lieux de leur naissance (l'amont divergent des plaques) aux lieux de leur disparition par recouvrement sous les pélagites, nivellement sous les turbidites ou engloutissement dans les fosses. Classées en séries génétiques, elles composent des successions d'unités, dûment datées et insérées dans des ensembles plus vastes et strictement ordonnés. Dans le champ géomorphologique, pour la première fois conçu de manière unitaire, une perspective évolutionniste commune est ouverte depuis les fonds mobiles des cuvettes océaniques jusqu'aux "segments continentaux" solidairement associés à l'intérieur des frontières morphogéniques des plaques. La détermination simultanée d'une cause et d'un parcours morphologiques propose un règlement et une explication aux deux problèmes du pourquoi et du comment des reliefs, jusque-là traités de manière séparée.

Des lois

6Les constats multipliés dans l'ensemble du globe ont permis de faire apparaître par induction qu'existaient entre les reliefs des rapports nécessaires, des corrélations évidentes, des liens de causalité suffisamment constants pour être identifiables sous la forme de lois. L'appellation doit être employée avec les précautions d'usage comme deux exemples le montrent.

7Il a d'abord été établi que certaines données bathymétriques sont unies par une relation linéaire transcrite par une courbe, comme le traduit la plus ancienne loi (1971), dite de Parsons et Sclater, qui s'applique aux reliefs des flancs de dorsales abaissés graduellement en fonction de l'âge des compartiments de croûte océanique qui les transportent. La relation quantifiable qui unit l'immersion à l'âge (au vieillissement) des crêtes latérales décrit une courbe de type hyperboloïde, concave vers la surface. Elle chiffre en valeur approchée l'approfondissement du fond des cuvettes océaniques jusqu'à leur niveau plancher (5500-5600 m), celui du maximum de densité de leur support. La formulation de cette "loi d'airain" de la géomorphologie océanique découle de l'analyse mathématique de milliers de mesures bathymétriques, toutes corrigées de la dénivellation négative introduite par la surcharge croissante des colonnes d'eau et de sédiments qui pèsent sur les reliefs à mesure qu'ils vieillissent. L'autre type de relation, plus géomorphologique, pourrait être dite "aréale" car elle est traduite sous la forme d'un schéma d'agencement géographique : par exemple l'organisation des reliefs axiaux de dorsales dont la mise en élévation et en plan est conditionnée par la vitesse d'expansion (fig. II.2 in Peulvast et Vanney, 2002). Cette liaison tire son autorité des rapports fréquemment constatés entre l'arrangement morphologique et la vitesse de création des plaques en divergence. Les deux formulations, quantitative et qualitative, qui viennent d'être évoquées, décrivent des modes évolutifs qui s'imposent comme des règles à certaines catégories de reliefs océaniques et que l'expérience vérifie dans la majorité des cas. D'après la loi de Parsons et Sclater, le plancher océanique s'abaisse par obéissance à la gravité à mesure que le soutien du flux thermique l'abandonne. Dans l'autre exemple, les dorsales sont d'autant moins accidentées qu'elles s'édifient plus rapidement ou, si l'on préfère, l'ampleur des dénivellations et l'énergie des reliefs varient en raison inverse du taux d'accrétion (Vanney, 2005). Il importe cependant de constater que, chiffrées ou non, ces relations sont à la fois moins et plus que des lois véritables, parce que l'explication légale n'est encore que rarement quantitative et formulable. Ainsi la courbe de Parsons et Sclater n'a qu'une valeur statistique, qui varie en fonction de la vitesse de création des dorsales. En revanche, à la différence d'autres lois physiques, l'explication légale présente l'avantage d'être aussi causale puisqu'elle fournit une explication sur le comportement évolutif de la matière qui porte le relief.

8Pour instructives que soient de telles lois morphologiques, elles restent malgré tout peu nombreuses. Dans des domaines encore "hors la loi" d'autres relations mériteraient d'être établies, comme par exemple la loi de l'équivalence, qui n'est d'ailleurs qu'un postulat approché, selon laquelle les reliefs créés dans l'axe des dorsales occupent des surfaces équivalentes à celles détruites par compensation le long des frontières en raccourcissement. Parallèlement, l'expérimentation et les modèles numériques pourraient suggérer de nouvelles liaisons, comme celle qui semble exister entre le taux de démantèlement et de recul des versants internes des fosses abyssales et la fréquence de passage, la hauteur et l'angle d'incidence des méga-rugosités qui les taraudent (Vanney, 2005).

9Toutefois, la possibilité apparaît encore éloignée de pouvoir insérer les reliefs de l'océan dans le tissu continu des articles d'un code dont les lois, fussent-elles induites de manière empirique, expliqueraient systématiquement quelques configurations locales caractéristiques. Par contre, les phénomènes observés ont été plus aisément intégrables dans un réseau de principes fondamentaux, qui permettent d'accéder à un niveau d'explication générale. Il s'agit de propositions provisoires auxquelles le raisonnement morphologique se réfère implicitement pour comprendre, interpréter et expliquer l'ordonnancement des reliefs et le déroulement dans l'espace et le temps des événements morphogénétiques.

Des principes

10Le raisonnement en géomorphologie océanique est fondé sur la prise en considération d'un corpus de cinq principes rationnels, déclinés en variantes subordonnées et auxiliaires, plausibles et vérifiables en fonction des circonstances géographiques de leur application. À beaucoup d'égards, ces propositions sont contenues en germe dans le premier principe dont elles font figure de corollaires. Conçu pour les reliefs des parties creuses de la planète, cet outillage conceptuel vient compléter les "notions de base" formulées, il y a un demi-siècle, pour ses parties élevées assujetties à l'érosion (Baulig, 1950).

Le principe de mobilité

11Grâce à des exemples indubitables comme l'édification graduelle des flancs de cordillères ou de dorsales, c'est assurément le principe le mieux admis. Aussi est-il primordial et ne souffre-t-il aucune exception. Il pourrait être énoncé ainsi : tous les reliefs océaniques participent d'un mobilisme universel et permanent qui découle de l'activité motrice des frontières de la plaque convoyeuse. Celle-ci est soumise d'abord à un défilement (accrétion dans les divergences et subduction dans les convergences) qui la fait pivoter autour de son pôle de rotation. Sa progression est accompagnée d'un dénivellement graduel, positif dans les compartiments frontaliers (exhaussement des axes de dorsales et des versants internes des fosses), négatif partout ailleurs. De tels mouvements verticaux peuvent atteindre et outrepasser la surface de l'océan (voir cinquième principe). Le mouvement peut prendre la forme d'une conquête par empiètement des frontières de plaques, selon l'axe des dorsales (propagation) ou le long des prismes d'accrétion (élongation par convergence oblique). L'avancée de la pointe d'un propagateur, ou de la flèche d'un arc ou avant-arc insulaire, occasionne une réorganisation spectaculaire des reliefs frontaliers et l'apparition de morphologies spécifiques : radiées dans le cas des jonctions triples, circulaires pour les microplaques ou sagittales avec les chevrons des flancs de dorsales. Dernier mode enfin : l'enchaînement dans le sens transversal. Le déroulement irréversible et graduel de la morphogenèse entraîne le rangement des reliefs dans des unités morphologiques composées de suites ordonnées et étagées en fonction de leur âge. Le mobilisme a ainsi perdu son ancien visage : les fluctuations non-glaciaires auxquelles on attribuait jadis les plus importantes variations morphologiques (lignes de rivages étagées, creusement des vallées, etc.) sont intégrées dans le mouvement complexe de la convexion mantellique.

Le principe d'instabilité

12Il est déduit d'un autre fait fondamental : la mobilité est une variable discontinue dans le temps (vitesse) et dans l'espace (trajectoire). Aussi, le déroulement de la plaque ne crée-t-il pas une succession régulière d'états morphologiques associés dans un enchaînement rigoureux. En raison des multiples aléas qui président à sa morphogenèse, le plancher de l'océan est un champ irrégulier et compartimenté par des réseaux de discontinuités remarquables. Ces interruptions et discordances résultent des changements chroniques qui affectent le régime des flux issus des sources magmatiques, que celles-ci soient longitudinales à l'axe des dorsales ou aréales lorsqu'il s'agit de points chauds. Périodiquement, les fonds sous-marins et les frontières de plaques sont soumis à des séries de vastes et parfois brusques réarrangements, tant en position (par exemple ceux qui sont introduits par les "sauts" de dorsales et de zones de fractures) qu'en conformation. Le réseau des discontinuités sert à reconstituer les épisodes de remaniements morphologiques que la plaque a subis tout au long de son transfert. Ceux-ci peuvent être d'ordre cinématique dans le cas d'une accélération, ou du ralentissement, de la vitesse de production morphologique et/ou géographique lorsqu'il s'agit d'une réorientation de trajectoire consécutive à un changement de pôle de rotation, à un blocage, ou au passage au-dessus d'un point chaud, etc. Un exemple est fourni par les variations dans l'édification et dans l'immersion des chaînes de monts sous-marins. Enfin, les discontinuités rendent compte des agencements dysharmoniques complexes, tels que les décalages d'accidents majeurs : décrochements de "murs" enfermant les zones axiales, zones de fracture, etc. Il en est de même de l'accouplement de morphologies antinomiques, celles dites d'abandon, destructurées par le verrouillage ou la mort d'une frontière, comme par exemple les dorsales avortées converties en plateaux océaniques, qui se trouvent en compétition territoriale avec celles dites de rajeunissement (ou de seconde jeunesse), réorganisées par et autour du propagateur d'une dorsale vivace et conquérante (ex : les phénomènes de capture ou de "piraterie").

Le principe de territorialité

13Le troisième principe stipule que les reliefs océaniques sont replacés dans des territoires de grandes dimensions, les plaques, en forme de calottes sphériques, tournant sur le globe à volume constant qu'est la Terre. Ces reliefs sont définis, interprétés, classés et datés en fonction de leur appartenance et de la place qu'ils y occupent. Quelle que soit la configuration de la plaque (dimensions et constitution océanique ou continentale), elle est un territoire de transport avec un avant ou aval et un arrière ou amont morphologiques. Mobile à propulsion arrière et, dans un grand nombre de cas, à destruction frontale, elle est le siège de phénomènes morphologiques progressifs, de gains et de pertes de terrains qui couvrent des étendues équivalentes. Les reliefs antérieurs doivent nécessairement disparaître par subduction dans la zone de convergence pour céder le terrain à ceux qui sont néoformés dans l'axe des dorsales. La plaque est aussi un territoire organisé où les individus morphologiques s'ordonnent hiérarchiquement par rapport à son périmètre d'instabilité, ceinture où naissent les morphologies frontalières dites inter-plaques. À l'intérieur du territoire, sont encloses les morphologies intra-plaques, héritières inertes des précédentes, entraînées dans une sorte de cycle irréversible unissant, d'un bout à l'autre de la plaque, les lieux fondamentaux de la morphogenèse. Le vieillissement de la plaque entretient une hiérarchie linéaire de formes placées en situation d'infériorité croissante. Dans les confins des plaques limitrophes sont conservées les empreintes laissées par les modifications des limites territoriales. Sont du nombre : les morphologies traces, formes jumelles mais rarement spéculaires, créées en vis-à-vis sur chacune des plaques par la propagation longitudinale d'une jonction triple et les morphologies transfuges, transférées latéralement, d'une plaque à sa voisine, par suite d'un saut de frontière consécutif à une collision ou à la formation d'une microplaque.

Le principe de globalité

14Tous les reliefs sont partie intégrante de l'espace courbe des calottes lithosphériques déplacées les unes par rapport aux autres à la surface du géoïde imparfait qu'est la Terre. En profil, les grands fonds océaniques sont semblables à d'immenses panneaux bombés en forme de polygones sphériques mobiles. En tracé, les frontières latérales des plaques sont assimilables à des polygones circulaires, décomposés en une suite de méga-accidents en forme de petits arcs de cercles centrés sur le pôle de rotation de la plaque. De même, les frontières antérieures, de subduction ou de collision, adoptent des dessins en arabesques multilobés où les inflexions curvilignes des fosses et des arcs s'ajustent aux contours et aux contraintes des reliefs de la plaque chevauchante. Dans le temps enfin, les reliefs sont assujettis à un enchaînement évolutif inscriptible dans une courbe hyperboloïde. L'amont de chaque plaque est un "haut" convexe et son aval un "bas" concave. En passant de l'un à l'autre, les reliefs décrivent une manière de "cycle de vie" à l'échelle planétaire et accomplissent une manière de "carrière" dont les étapes sont suivies par la progression de leurs positions bathymétriques et géographiques successives. Les reliefs néoformés à l'amont passent par une phase ascendante, en soulèvement permanent et en croissance morphologique rapide (intumescence thermodynamique), où les formes vives au stade de jeunesse atteignent la plénitude de leur dénivellation et de leur développement. Puis, à la vitesse d'accrétion, la translation les introduit dans la partie descendante et concave du cycle. Au cours de son mouvement descendant, la plaque évolue vers les stades de maturité et de sénilité en se rapprochant manifestement de son profil d'équilibre. Le défilement du temps et du fond sous-marin équivaut alors à l'abaissement des provinces physiographiques par décroissance lente ("détumescence" ou l'inverse de la tumescence) jusqu'au niveau le plus bas de la plaque (ou profondeur d'équilibre de la croûte refroidie). Il en résulte un effacement de leurs reliefs par nivellement dû à l'érosion et/ou par enfouissement sous les sédiments. Ces formes héritées, qui conservent la mémoire de leur mise en place, ne sont pas nécessairement des formes mortes puisque, localement, les processus de dégradation peuvent reprendre leur action.

Le principe de "transmersibilité" lié au franchissement de la surface océanique

15Création, translation et compression crustales conduisent concurremment les reliefs à franchir la surface de l'océan dans les deux sens, à émerger ou à s'enfoncer sous l'eau. Ces oscillations du fond sous-marin de part et d'autre du niveau de base océanique sont de nature diastrophique. Leur amplitude paraît avoir un ordre de grandeur au moins égal à celui des variations d'origine eustatique des masses d'eau océaniques. Le travail morphologique peut s'accomplir contre ou avec la pesanteur. Le mouvement positif trouve ses illustrations dans la transpression des chaînes transverses cisaillées par la transformation, l'éduction (phénomène inverse de la subduction) de monts sous-marins "scalpés" par les murs des fosses abyssales où ils s'engouffrent, l'élongation des prismes tectoniques en subduction oblique, l'effusion massive issue des sources magmatiques. Ces phénomènes, rangés parmi les mécanismes crustaux de l'insularisation, relèvent du principe de l'émersibilité.

16Le mouvement négatif est exprimé dans l'écroulement postérieur à la collision des grands orogènes, l'affaissement des édifices magmatiques coupés de leur conduit d'alimentation mantellique, l'immersion de séries de chaînes volcaniques, etc. De tels mécanismes gravitaires ressortissent au principe de la possibilité de submersion ou "submersibilité".

17Le principe de "transmersibilité" atteint une expression exemplaire quand les phénomènes d'émersion-submersion adoptent une disposition en ligne sur des distances de plusieurs milliers de kilomètres. À l'intérieur des plaques , un premier type est fourni par les longues traînées de reliefs édifiés dans le sillage des points chauds. Il s'agit des chaînes d'îles, de récifs et de monts sous-marins que des circonstances locales peuvent contraindre à ré-émerger de l'océan (Peulvast et Vanney, 2002). Plus démonstratif encore est l'ordonnancement entre les plaques de reliefs océaniques et continentaux échelonnés le long d'une zone transformante soumise à la compression. Par exemple, entre les parties, tantôt océaniques, tantôt continentales, des plaques Antarctique, Australie et Pacifique, se trouvent alignés, de la mer de Ross à celle des Samoa, soit sur près de 6500 km, la gerbe des reliefs suivants : les fosses et les chaînes transformantes de la dorsale du Pacifique austral, les chaînons puis les arcs insularisés des Macquarie, les plissements de la marge continentale de l'Île Sud de la Nouvelle-Zélande, la marqueterie des falaises transformantes du Fiordland, les escarpements chevauchants des Alpes néo-zélandaises et enfin les monts échelonnés en relais qui font émerger l'Île Nord où la chaîne morphologique est prolongée dans la même étreinte par les faisceaux linéaires du gigantesque arc insulaire Tonga-Kermadec (Peulvast et Vanney, 2002, fig. II.43).

L'application des concepts à la géomophologie de la planète

18Les concepts démontrés ou interprétés à partir de l'analyse d'un nombre croissant de secteurs sous-marins, doivent devenir partie intégrante de la pensée géomorphologique du temps présent. Ils fournissent au géomorphologue des règles de raisonnement, des règles d'analyse fondées sur des modes opératoires simples imposés par la genèse et les propriétés si particulières des reliefs de la croûte océanique.

Caractères fondamentaux des concepts

19Les champs d'application sont les plus vastes de la planète, puisque les concepts sont exclusifs aux sept dixièmes de l'espace terrestre accaparé par les morphologies créées au fond des océans ou"thalassogénétiques", conditionnées par le mouvement de renouvellement et de déplacement perpétuels du soubassement. Ils renvoient à des mécanismes crustaux qui, placés sous la commande de la géodynamique interne, relèvent certes de la compétence du géophysicien. Les concepts océaniques ne devraient pas pour autant échapper aux deux optiques du géomorphologue : l'échelle globale, puisqu'ils fournissent d'abord les clés d'une grande partie de l'ordonnancement des reliefs planétaires et l'échelle locale, celle du modelé et de la microgéomorphologie, puisque les mécanismes profonds mis en jeu sont de nature à désorganiser le travail et le cours des agents sous-marins, à dresser des obstacles ou à guider l'œuvre indéfiniment répétée des processus externes.

20Pour l'explication, on dira que les reliefs océaniques sont conçus comme des tranches de terrain néoformées, remplacées par degrés, transférées, mises à l'écart, et éventuellement détruites, dans un mouvement irréversible, discontinu dans le temps (vitesse) et dans l'espace (direction). Ils forment des séries ordonnées à l'intérieur de la plaque génitrice où ils prennent rang par ordre de primogéniture. Dans le plan horizontal, ils sont parallèles aux courbes isochrones de leur support et orthogonaux au vecteur de leur trajectoire. Dans le plan vertical, ils se répartissent du haut en bas d'une courbe de régression qui décrit la décroissance graduelle de leur pente, de leur énergie et de leur altitude à mesure qu'ils gagnent les parties les plus creuses de la plaque. Au cours de leur déclin, ils perdent pas à pas leurs qualités morphologiques primitives et les marques imprimées par les contraintes qui présidèrent à leur genèse. Toutefois, à la différence des formes subaériennes, c'est plus par le fléchissement lent et la décrépitude de leur support que le temps impose l'effacement de son empreinte que par usure externe. Les reliefs taillés dans les fractions océaniques des plaques constituent des suites de modifications réalisées dans la flèche d'un ordre immuable et irréversible, dont la descente curviligne décrit ce que l'on osera appeler un "cycle de dégénérescence" morphologique. Cette transmission déclinante d'une sorte de "code morphogénétique", inscrit dans la mémoire de la plaque dès sa naissance, marque les stades d'un "cycle thalassogénétique". Si son déroulement mérite d'être comparé avec celui d'un cycle géomorphologique subaérien, celui-ci s'en différencie par sa capacité à organiser le travail de ses agents (Klein, 1997a).

Le transfert des concepts au domaine émergé

Les empiétements sur le domaine adjacent à l'océan

21Ce qui précède ramène à l'interrogation suivante : les concepts définis sont-ils l'apanage du plancher de l'océan ? Ne s'appliquent-ils qu'au domaine des formes sous-aquatiques ? Naguère, on céda à la faiblesse de croire que la géomorphologie océanique pouvait relever d'une attitude mentale particulière, qu'elle procédait d'une manière de voir différente de celle qui est adoptée pour les autres registres de la discipline. À présent, il apparaît de moins en moins contestable qu'aux échelles mésologiques ou continentales, les spécialistes des reliefs subaériens devraient tenir compte des enseignements donnés par leurs homologues des fonds océaniques. La géomorphologie des plaques a pour intérêt majeur de rendre solidaires les morphogenèses océaniques et continentales, principalement mais pas seulement dans les ceintures frontalières émergées des plaques. Le principe de "transmersibilité" en administre la preuve. Le ressort des autres concepts pourrait être étendu avantageusement à une partie plus ou moins vaste de la terre ferme. Le degré plus ou moins grand d'universalité de quelques-uns d'entre eux mériterait d'être testé et exploré en plusieurs secteurs témoins. À commencer par les aires d'influence du propagateur des golfes d'Aden et de Djibouti sur la morphogenèse de la Corne de l'Afrique et du Moyen-Orient. Ou bien l'emprise de la dorsale du Pacifique oriental sur la fragmentation et le compartimentage propres aux façades californiennes. Ou encore le rôle des réarrangements constants des fonds du Pacifique austral sur l'émersion et le façonnement amphibie des plateaux insulaires et des chaînes néo-zélandais cités plus haut. La multiplication des exemples et des échelles illustrerait de telles "métamorphogenèses" liées à la proximité océanique. Il existe une incontestable filiation directe entre la formation des planchers océaniques et l'individualisation géomorphologique d'une partie des terres émergées. La pénétration d'une dorsale et la collision frontale sont les deux modes de bouleversements transfrontaliers par lesquels les façades continentales passent peu ou prou sous l'influence des lois et des principes qui régissent les fonds océaniques. À ces phénomènes actuels qui s'exercent dans le périmètre des grands foyers séismiques, il convient d'ajouter les phénomènes hérités qu'illustrent des bordures de vieux socles, ceux dont la configuration présente conserve le témoignage visible de la vitesse de déchirure crustale de la prime ouverture de l'océan (Peulvast et Vanney, 2002).

Les conditionnements de l'environnement global

22À l'évidence, l'application des concepts "morphocéaniques" à la compréhension de certaines aires émergées en position circa-ou intra-océanique laisse le morphologue au stade initial de son analyse, puisque la signification des formes créées est d'ordre morphostructural. Les principes expliquent l'organisation architecturale du terrain plus que sa physionomie. L'expression de celui-ci et son identité procèdent de l'évolution séquentielle imprimée par l'érosion. Aussi, la majorité des géomorphologues ont-ils estimé qu'on ne saurait attacher une attention excessive à des concepts qui expliquent plus le déclenchement que le déroulement du façonnement des reliefs. Or, c‘est précisément sur ce plan-là que les expertises récentes démontrent la validité de règles qui sont applicables autant à la sculpture qu'à l'architecture de la planète. La géomorphogenèse océanique possède en effet une manière indirecte et diffuse d'imposer la rigueur de ses lois à l'ensemble du globe en propageant son influence universelle en plusieurs directions et par deux voies principales. En premier lieu, par l'ouverture ou la fermeture de bras de mer, elle modifie et bouleverse les grandes voies de transfert de l'énergie planétaire et elle déplace les blocs crustaux sous des milieux d'agressivité plus ou moins grande. La mobilité océanique dispose ainsi d'un jeu de télécommandes qui lui permet de gérer la géographie des flux planétaires et de régler sous toutes les latitudes les conditions qui président à l'ablation subaérienne. En second lieu, elle règle les niveaux référentiels constitués par les deux niveaux de base fondamentaux, celui du sommet des plaques et ce qui fut longtemps moins évident, celui de la surface des mers. Ce dernier phénomène de l'eustasie thalassogénique semble désormais admis, même si des mécanismes compensateurs, planétaires ou régionaux, peuvent être en mesure d'en modérer ou d'en moduler l'application automatique (Vanney, 1995, 2002 ; Klein 1993, 1997a, 1999, 2001).

L'accommodement cyclique

23Deux cycles géomorphogéniques sont ainsi à l'œuvre. Le cycle "thalassogénique", récemment défini (ouverture-fermeture) et le cycle "glyptogénique" de conception plus que centenaire, et dont la validité a été confortée par les critiques qui le prirent jadis pour cible. Les deux cycles sont identiquement conçus comme des suites de phénomènes déclenchés par des mouvements, voire des bouleversements initiaux, puis enclenchés les uns aux autres dans un enchaînement progressif et continu de stades subordonnés. Mais ils agissent en opposition, voire en concurrence. Formulés pour des milieux antithétiques et actifs, l'un en dessous, l'autre au-dessus du niveau de base général, ils sont réputés inconciliables au point de s'ignorer jusqu'à s'exclure l'un l'autre. Provoqué par des événements endogènes, le cycle thalassogénique intervient par remplacement et par entraînement du plancher océanique et tend à l'aplatissement quasi total du plancher en fin de cycle. Sur son concurrent subaérien, il possède l'avantage d'avoir un "agenda" morphologique rempli pour les milliers et même les millions d'années à venir, si les conditions de son travail ne sont pas remises en cause entre-temps. En revanche, inséré dans le premier, introduit par des événements divers, tant internes (écroulement gravitaires des orogènes) qu'externes, le cycle glyptogénique agit par ablation et non pas par construction de volumes de relief. Pouvant opérer jusqu'à l'aplanissement par destruction quasi complète des reliefs en fin de cycle, il postule le nécessaire équilibrage vertical des masses continentales des parties centrales des plaques.

24La coexistence de cette double série de logiques événementielles a fondé deux types de raisonnement et deux façons de lire l'histoire planétaire. Dès lors, il apparaît que la géomorphologie du début du XXIe siècle n'a pas de tâche plus urgente que de procéder à l'examen critique conjoint des informations chrono-morphologiques fournies et mémorisées dans et sur le bâti par chacun des deux cycles : d'un côté, les archives géophysiques où sont consignés les changements de la création crustale ; de l'autre, les archives géographiques constituées par les surfaces d'aplanissement. Vouloir les rapprocher en les ramenant vers des voies complémentaires ou communes revient à poser le redoutable problème de la mise en accord de deux phénomènes contradictoires : la mobilité, inscrite dans le code génétique des fonds sous-marins et la stabilité, nécessaire à l'aboutissement, puis au parachèvement du nivellement d'une aire continentale plus ou moins étendue. L'étude comparative des deux fichiers demande de garder présentes à l'esprit les fortes présomptions en faveur de certaines corrélations qui semblent désormais acquises. Par exemple, les changements volumétriques des dorsales par intumescence thermique en régime de recrudescence qui gouverneraient les fluctuations du niveau de base général et le travail de l'érosion subaérienne des périodes aglaciaires (Vanney, 1995, 2002). Autre jeu inverse de variables à envisager, celui de l'intensification de l'érosion plio-pléistocène et le réhaussement corrélatif des cordillères (chaînes de subduction), deux phénomènes conjoints provoqués par la suralimentation terrigène de leurs prismes d'accrétion (Le Pichon et Henry, 1992 ; Peulvast et Vanney, 2002). D'autres possibilités de liaisons fonctionnelles proportionnant l'érosion continentale à la mobilité océanique mériteraient d'être envisagées et testées.

25Sous l'angle élargi de l'ordonnancement des surfaces d'aplanissement, d'autres liens d'interdépendance mériteraient examen. Il s'agirait de vérifier, entre autres, une hypothèse d'autant plus acceptable qu'elle ne saurait surprendre, selon laquelle le façonnement des vastes aplanissements se réaliserait de manière préférentielle sous les conditions de stabilité et de durée offertes dans les parties de plaques les plus éloignées des frontières génératrices des cycles thalassogéniques. Le centre des plaques, où prédomine le travail de l'océan fluctuant dans un même plan horizontal ou presque, offre les circonstances nécessaires aux regradations récurrentes créatrices du nivellement acyclique (Klein, 1997a). Le dispositif de la concordance topographique des surfaces d'aplanissement y a le plus de probabilité de s'y réaliser, sauf dans le cas si particulier du voyage de la plaque au-dessus d'un point chaud qui lui impose un ploiement en dôme du type voussoir tel que la morphologie de la plaque Inde en garde le témoignage (Klein, 1997a). Si cette centro-localisation du dispositif regradé recueille quelque validité, d'autres études de terrain pourraient avantageusement vérifier et donner du crédit à l'hypothèse corollaire suivante : l'interruption du régime acyclique et la destruction partielle du dispositif regradé procèdent de l'incorporation temporaire à un domaine aux frontières de plaques, divergent ou transformant. Au jeu morphologique du nivellement succède alors celui du dénivellement qui, par effet d'emboîtement, porte la responsabilité de l'étagement morphologique propre au dispositif dit polycyclique (Klein, 1997a ; Peulvast et Claudino Sales, 2002, 2004). Ainsi, en fonction de leur trajectoire dans la plaque, des régions terrestres ont pu être soumises à des alternances de régimes, passant de l'acyclisme au polycyclisme. L'expertise morphologique subaérienne, à l'exemple de celle de la morphologie subocéanique, ne peut plus faire abstraction de la place qu'un relief occupe dans la plaque dont il est le voyageur, ni de la succession des étapes qui l'ont façonné depuis sa naissance jusqu'au terme de son voyage dans le temps présent.

Pour une géomorphologie unitaire

26Des "problèmes nouveaux, ou (les) problèmes anciens posés en termes nouveaux" (Baulig, 1948) ne cessent de proliférer depuis l'entrée en scène de la géomorphogénie crustale océanique. Or, les grands fonds ne sont nullement familiers aux géomorphologues. La réticente réserve de ceux-ci s'explique, en partie, par le caractère tardif des investigations océaniques et leur soudaine et haute "technicité". Naguère, les auteurs les plus affligés par ce "manque d'océan" (Birot, comm. pers.) et les plus soucieux de compréhension planétaire ont été inévitablement entraînés à de périlleuses supputations (de la "désialisation" de O. Jessen à l'"océanisation" de V.V. Beloussov, entre autres mécanismes, in : Birot, 1958, Beloussov et al., 1973) qui, en retour, n'ont pu que nourrir le scepticisme et l'indifférence (Birot, 1958). Aujourd'hui encore, les études des reliefs émergés et immergés donnent l'impression de relever de raisonnements distincts, de procéder de logiques différentes, sinon opposées, comme s'il s'agissait de deux ordres de la connaissance, de deux mondes qui s'ignorent, séparés par la cloison étanche que formerait l'immense plan de discontinuité et d'incompréhension de la surface et des rivages marins. Les fonds les plus proches des continents sont ignorés, même dans les cas où leur aide serait le plus nécessaire, comme au pied des bourrelets marginaux à grand escarpement ou des chaînes de subduction. Les manuels entérinent et les programmes d'enseignement consacrent ce découplage fatal et cette prétendue antinomie entre deux conceptions irréductibles l'une à l'autre. Cependant la géomorphologie de notre époque, doit opérer sa "sortie du xxe siècle" en empruntant à une meilleure compréhension des fonds océaniques un changement d'échelle accompagné d'un changement d'ordre. Il en va ainsi, par exemple, pour l'étude des mégaformes et des reliefs continentaux, à l'échelle planétaire (Klein, 1997b, 2001). On doit se rendre à l'évidence que les rapports de causalité introduits par l'explication morphologique des fonds sous-marins pourraient, non sans avantages réciproques, remonter très en deçà du trait de côte et englober même une part significative des terres émergées. Cette démarche aurait pour vertu cardinale de reconstituer le continuum de la morphologie et du raisonnement planétaires et d'ouvrir une nouvelle étape de la discipline qui serait, dès lors, conjointement ajustée aux contraintes climato-tectoniques et thalassogéniques. Sur cette assise double, par le rapprochement des deux séries de phénomènes et par la conciliation des logiques qui leur sont propres, un nouvel ordre géomorphologique unitaire et une organisation systématique mondiale des reliefs pourraient être fondés. Désormais, il ne paraît plus excessif de penser qu'une interprétation de la géomorphologie planétaire qui écarterait la médiation des fonds océaniques ne peut qu'inspirer l'incrédulité. Une géomorphologie moderniste ne peut espérer survivre en continuant sur la double voie de sa tradition. Or, on est fondé à déplorer que c'est toujours la sienne.

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Bibliographie

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Annexe

Abridged English Version

The geomorphology of the sea floor has long been considered as little more than the topography of a passive and unchanging marine reservoir. Today, the ocean floor is thought to be continuously changing in size and depth, and is therefore a dynamic environment. The discovery of a vast range of sea-floor features has been enhanced by the use of new tools in deep-sea exploration (swath bathymetry, visual observations, deep-sea drillings, etc.) and promoted by the global tectonics paradigm. According to plate tectonics theory, the Earth consists of about twelve great lithospheric compartments among which almost two thirds incorporate oceanic crust. One of the most stimulating trends of oceanic research has been the formulation of a certain number of laws relative, for instance, to the relationship between age and basin deepening. Geomorphic patterns are dependent upon spreading rates at oceanic ridges and sinking rates at plate leading edges. The most important consequence of including the sea floor in a global theory has been the identification of endogenous processes distinct from those that operate on continents. The processes specific to sea-floor geomorphology can be summarised in the form of five governing concepts. (1) Mobility : every oceanic landform undergoes permanent change both in profile (e.g. lowering and flattening with crustal age) and in plan (e.g. by encroachment of plate boundaries due to propagation along a ridge axis, or the frontal elongation of accretionary prisms) ; (2) instability, i.e. abrupt interruptions in the gradual evolution of landforms and geomorphic patterns caused by sudden variations in sea-floor spreading rates and directions (ridge jumps, etc.) ; (3) territoriality : within-plate spatial redistribution of oceanic provinces depending on within-plate relative redistribution of active and passive tectonic settings ; (4) globality : adjustment of plate displacement and configuration to the Earth's sphericity as evidenced by the curvilinear tracks of plate rotations and plate boundaries (e.g. fracture zones, island arcs) ; (5) "transmersibility" : crossing of sea-level by positive (emergence) and negative (submergence) vertical crustal movements.

The geographic and thematic scope of the five fundamental concepts may be extended to continental areas. Sea-floor morphology influences: (1) the present and past morphostructure of continental margins ; (2) global oceanic energy transfers, climatic variations and sea-level changes, and, consequently, the circumstances and conditions of continental denudation. One of the most challenging problems of geomorphology today is to establish coherent links between oceanic and terrestrial geomorphic systems as a means of unifying a discipline that has to deal with one set of landforms which develop in an atmospheric environment affected by the runoff of fresh water, snow and ice, and another set of landforms that develop while immersed in a haline aquatic medium.

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Pour citer cet article

Référence papier

Jean-René Vanney, « Les concepts fondamentaux de la géomorphologie océanique », Géomorphologie : relief, processus, environnement, 2/2005 | 2005, 165-172.

Référence électronique

Jean-René Vanney, « Les concepts fondamentaux de la géomorphologie océanique », Géomorphologie : relief, processus, environnement [En ligne], 2/2005 | 2005, mis en ligne le 01 juillet 2007, consulté le 25 juillet 2014. URL : http://geomorphologie.revues.org/327 ; DOI : 10.4000/geomorphologie.327

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Auteur

Jean-René Vanney

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