Le Colorado a disparu pendant 5 millions d’années : les scientifiques ont enfin découvert son refuge

La naissance méconnue d’un géant fluvial

Des géologues ont enfin percé le mystère de la disparition, dans les archives géologiques, de l’une des voies navigables les plus emblématiques d’Amérique du Nord : le fleuve Colorado. Une étude publiée dans la prestigieuse revue Science révèle que le cours d’eau s’est déversé dans un lac en amont pendant plusieurs millions d’années avant de traverser, pour la toute première fois, le Grand Canyon. Ce moment charnière a marqué la transformation du Colorado en un fleuve à l’échelle continentale, traçant son chemin jusqu’au golfe de Californie.

John He, géologue à l’ Université de Californie à Los Angeles (UCLA) et premier auteur de l’étude, souligne l’importance de cette découverte pour la compréhension de la région. Selon lui : « D’une certaine manière, on pourrait vraiment considérer cela comme la naissance du fleuve Colorado tel que nous le connaissons aujourd’hui ». Cette transition n’a pas seulement modifié la géographie, mais a agi comme un véritable catalyseur biologique.

« Il y a des rivières partout, mais un fleuve qui transporte de l’eau et des sédiments à travers le continent relie la vie dans toute la région, et l’écosystème entier a probablement changé à la suite de l’arrivée du fleuve Colorado dans le bassin », explique John He. Les conclusions de l’équipe reposent sur l’analyse de grès et viennent compléter des preuves paléontologiques antérieures, notamment des fossiles de poissons, indiquant une intégration progressive de la vie dans le bassin au cours de ce chapitre caché de son histoire.

Une énigme géologique de cinq millions d’années

Le parcours du Colorado entre deux époques clés de l’histoire terrestre intriguait les experts depuis longtemps. Si le fleuve coulait déjà dans l’ouest du Colorado il y a 11 millions d’années et qu’il a quitté le Grand Canyon il y a environ 5,6 millions d’années, son itinéraire durant l’intervalle de 5 millions d’années restait une énigme totale. Comment avait-il navigué dans ce terrain complexe pendant tout ce temps ?

De nouvelles preuves suggèrent désormais que le fleuve s’est accumulé juste à l’est du Grand Canyon, dans une zone qui fait aujourd’hui partie de la nation Navajo. Ce n’est qu’après cette longue période de stagnation qu’il a tracé son chemin vers l’aval, pour finalement atteindre le golfe de Californie il y a environ 5 millions d’années. Bien que le Grand Canyon ait été sculpté en plusieurs phases sur une très longue durée, le moment exact et l’intensité de l’incision par le Colorado font encore l’objet de vifs débats au sein de la communauté scientifique.

Comme le précise John Douglass, géologue au Paradise Valley Community College et co-auteur de l’étude : « Les géologues ont proposé plus d’une douzaine d’hypothèses pour la formation du canyon et le tracé du fleuve Colorado ». L’un des obstacles majeurs sur la route ancienne du fleuve était l’arche de Kaibab, un point topographique élevé situé entre le nord de l’Arizona et le sud de l’Utah, dont le franchissement par l’eau a longtemps défié les explications simples.

Le mystère du lac Bidahochi et la théorie du déversement

Parmi les nombreux scénarios envisagés par les chercheurs, celui du déversement de lac (lake spillover) gagne aujourd’hui en crédibilité grâce aux nouvelles données. Dans ce cadre, le Colorado aurait progressivement rempli un immense bassin jusqu’à ce que l’eau finisse par déborder, créant un nouveau passage vers le Grand Canyon. Cependant, d’autres forces géologiques pourraient avoir joué un rôle simultané.

Ryan Crow, de l’U.S. Geological Survey et auteur correspondant de l’étude, apporte des nuances importantes sur ce processus. Selon lui : « D’autres processus, tels que le piping karstique, qui implique le transport de l’eau à travers la roche, et l’érosion régressive, pourraient également avoir contribué à l’établissement du cours du fleuve ». Il précise également que « certains tronçons ont probablement été nouvellement creusés, et d’autres auraient été considérablement approfondis par le fleuve Colorado intégré sur des millions d’années ».

Ce travail collaboratif a débuté de manière fortuite lorsque John He, John Douglass et Emma Heitmann, de l’Université de Washington, se sont rencontrés sur le terrain. Ils étudiaient alors les dépôts résiduels du lac Bidahochi, une ancienne étendue d’eau située sur les terres de la nation Navajo. Ce lac restait mystérieux car la majeure partie de ses sédiments a été emportée par l’érosion, laissant les scientifiques dans l’ignorance quant à sa taille originelle, ses sources d’alimentation ou les raisons de sa disparition finale.

Les zircons : des capsules temporelles microscopiques

Pour identifier l’origine des sédiments du lac Bidahochi, John He s’est tourné vers l’analyse des zircons contenus dans les échantillons de grès collectés. Ces cristaux microscopiques, formés lors du refroidissement du magma, possèdent une robustesse exceptionnelle. Ils ne se dégradent pratiquement pas avec le temps et conservent une signature géochimique précise du moment de leur création, ce qui en fait des outils de datation incomparables.

En utilisant la géochronologie des zircons détritiques, les chercheurs emploient des lasers ou des faisceaux d’ions pour mesurer les rapports d’isotopes d’uranium et de plomb. Cette technique permet de retracer l’histoire unique de chaque cristal et d’estimer la date de son dépôt. John He décrit ces minéraux de manière évocatrice : « Les zircons sont certains des fragments les plus anciens de la Terre. Ils sont comme de petites chambres fortes temporelles, et en examinant l’âge et la signature géochimique des zircons, nous pouvons dire d’où provient un sédiment qui a été déplacé par une rivière ».

C’est en analysant ces signatures que John He a détecté, à sa grande surprise, l’empreinte caractéristique des sédiments déposés par le Colorado. Cette découverte a immédiatement fait écho aux recherches menées parallèlement par Ryan Crow et ses collègues de l’U.S. Geological Survey, entraînant une collaboration étendue entre plusieurs institutions, dont l’Arizona Geologic Survey, l’Université d’Oklahoma et l’Université de Washington.

Des preuves gravées dans la roche et les fossiles

La comparaison des signatures de milliers de zircons a confirmé que les sédiments déposés il y a environ 6,6 millions d’années dans le lac Bidahochi correspondaient étroitement à d’autres dépôts du Colorado situés en amont et en aval, comme la formation de Browns Park dans le nord de l’Utah et du Colorado. Ces analyses physiques ont été confortées par des observations directes sur le terrain, révélant des structures géologiques révélatrices.

L’examen des couches rocheuses a en effet montré des signes d’ondulations (rippling), caractéristiques d’un fleuve puissant se déversant dans une eau stagnante. Parallèlement, la présence de fossiles de grandes espèces de poissons, typiques des eaux à courant rapide, est venue renforcer cette thèse. Ces indices concordants prouvent que le fleuve Colorado alimentait le bassin de Bidahochi en eau et en sédiments bien avant de franchir les limites du lac pour sculpter le Grand Canyon.

Ce processus a jeté les bases du fleuve puissant que nous connaissons aujourd’hui, architecte du Grand Canyon et ressource vitale dont dépend une grande partie de l’Ouest américain pour son approvisionnement en eau. Cette étude permet de mieux lire les pages manquantes d’une histoire planétaire gravée dans la pierre, mais souvent difficile à déchiffrer.

Comprendre le passé pour éclairer le présent

La résolution de ce mystère offre une perspective nouvelle sur la dynamique des paysages terrestres. Pour John He, cette avancée scientifique dépasse la simple analyse technique des minéraux. Elle touche à notre perception du temps profond et de la transformation de notre environnement sur des échelles qui dépassent l’entendement humain.

« Je pense qu’il y a quelque chose d’unique et d’inquiétant lorsque l’histoire de la planète est étalée sous nos yeux, mais que nous ne pouvons pas la lire entièrement. Nous avons toujours su que le Grand Canyon est là, ce mur de roche solide et imposant, mais nous en apprenons chaque jour davantage sur la façon dont il s’est formé », conclut le chercheur. Ces travaux, détaillés dans l’article intitulé Late Miocene Colorado River arrival in the Bidahochi basin supports spillover origin of Grand Canyon, referment une parenthèse de 5 millions d’années dans la chronologie de l’un des paysages les plus célèbres au monde.

Selon la source : phys.org