Deux types de convection         Expulsion d'eau par métamorphisme         Convection dans le coin du manteau


        Preuve que le manteau peut être animé de mouvements de convection tout en étant solide


        Historique       Le Yellowstone, un exemple de supervolcan gris de point chaud, car sous un continent


        Structure interne de la Terre

        Il s'agit des 10 premières pages du livre :

        Mantle Convection for Geologists de Geoffrey F. Davies Cambridge       Les plaques rapides, les plaques lentes (page 5)

       La convection dans le manteau est dominée par le mécanisme de la tectonique des plaques par le fait que la convection est produite par un refroidissement par en haut et que la viscosité des roches dépend fortement de la température, la lithosphère étant rigide et cassante et le manteau en dessous un fluide visqueux à l'échelle des temps géologiques. Cette convection puise son énergie dans plusieurs sources :
    La transformation en énergie interne thermique de l'énergie cinétique et gravitationnelle des corps célestes pendant la phase d'accrétion de la Terre, la conversion de l'énergie gravitationnelle en énergie interne thermique lors des processus de différentiation, la cristallisation du noyau de fer liquide, et l'énergie dégagée par la désintégration radioactive des éléments instables présents dans le manteau.

    Ces éléments radioactifs sont le Thorium 232 de période 14 milliards d'années, le Potassium 40 de période 1,25 milliard d'année, et l'Uranium 238 de période 4,46 milliards d'années.

Cependant, il ne faut pas oublier non plus le chauffage du manteau par les marées lunaires. Les marées les plus grandes du manteau terrestre ont une hauteur de seulement 11 cm. Cette hauteur a cependant nécessité un réglage particulier de l'accélérateur de particules au C.E.R.N. à Genève. Avant que cet effet ne soit détecté, les dysfonctionnements associés sont longtemps restés un mystère. L'énergie dégagée dans le manteau terrestre par ce processus est de 3 10 ¹⁹ J   par an. C'est la même énergie que celle dégagée par l'isotope ²³² Th (Volcanoes, Peter Francis, Oxford University press 2004). La vie sur la Terre qui nécessite le recyclage du gaz carbonique par la tectonique des plaques pour réguler la température, nécessite donc la présence de la Lune. En effet, au cours de sa vie, le Soleil chauffe de plus en plus. Il y a un milliard d'année, le Soleil chauffait 5% de moins, et il y a 4 milliards d'années, 20% de moins. Or la température de la surface terrestre est constante. Le lessivage des silicates, en présence de dioxyde de carbone et d'eau de pluie, produit des carbonates par
CaSiO₃ + CO₂ → CaCO₃ + SiO₂
S'il fait chaud, le cycle de l'eau augmente, et ce lessivage des silicates qui donne des carbonates augmente, diminuant le taux de dioxyde de carbone dans l'atmosphère. S'il fait plus froid, ce lessivage diminue, car il pleut moins, et c'est le dégagement de CO₂ par les volcans qui l'emporte augmentant le taux de ce gaz donc la température par effet de serre. Le carbonate de calcium est enfoui et chauffé dans les zones de subduction, puis est ainsi décomposé par la chaleur et relargue son dioxyde de carbone par les volcans des zones de subduction. Ce cycle naturel a une période de 500 millions d'années.

Déjà les plantes ont dû s'adapter à la baisse du taux de CO₂. Il y a 8 ou 10 millions d'années, les plantes comme l'herbe, C4, monocotylédones, plus efficaces pour la photosynthèse sont apparues. Les arbres sont restés C3 (dicotylédone) et ont de plus en plus de mal à extraire le CO₂. Dans environ 700 millions d'années, les plantes, devenues incapables de réaliser la photosynthèse suite à la diminution du taux de dioxyde de carbone disparaîtront, et toute la vie sur Terre aussi, alors qu'il ne fera pas si chaud que cela (Vie et mort de la planète Terre Peter D. Ward Editions la Huppe). Son taux dans l'atmosphère, ne sera plus que de 10 parties par millions (ppm), soit environ 50 fois moins que maintenant.

À noter que la Terre est la seule planète du Sytème solaire ayant une tectonique des plaques. Vénus par ailleurs très semblable à la Terre n'en a pas. Sans eau, la lithosphère est trop rigide pour se courber et plonger dans le manteau (Solomatov, Rare Earth Peter D.Ward Copernicus). On a vu aussi (voir expulsion d'eau par métamorphisme) que l'eau est nécessaire pour que les volcans des zones de subduction recyclant le dioxyde de carbone puissent apparaître.



La tectonique des plaques est à l'origine de l'apparition des continents fait de roches riches en silice et peu denses qui émergent donc et permettent à la vie terrestre de se développer.

La Lune stabilise aussi la position, de l'axe des pôles, ce qui est nécessaire à la vie : voir l'article de Jacques Laskar de ce lien.

Mais la Lune est aussi nécessaire pour maintenir le noyau de fer liquide à l'origine des panaches de points chauds. Rappelons que ce fer liquide est à l'origine du champ magnétique terrestre nécessaire à la préservation de l'atmosphère terrestre donc à la vie. Ce champ magnétique sert de bouclier pour le vent solaire. Sans ce champ magnétique, l'atmosphère serait soufflée dans l'espace. Voir ce lien.

La Lune résulte de la collision extrêmement improbable de la planète Théia avec la Terre. On voit donc l'extrême rareté qui en résulte pour une civilisation comme la notre dans l'Univers.


        Les trois types de volcans en pdf      Animation Flash de "La main à la pâte"       Livre sur les volcans

        Les trois types de volcans direct sur internet


        Panache de point chaud avec de l'encre


        Panache de point chaud avec de la craie. On peut remplacer la bougie par une pièce de monnaie sur une plaque électrique


        Une expérience sur les volcans au cycle 3


        C'est pas sorcier sur les volcans


        Les types d'éruptions volcaniques


        Les types d'éruptions, autre site