Une étude publiée dans Nature le 4 novembre 2026 propose que la convection du manteau ait contribué à la Grande Discordance. Six simulations associent un vaste soulèvement continental à l’érosion glaciaire, puis un affaissement susceptible de favoriser le recouvrement des terrains par des sédiments. Cinq des six modèles prédisent un cycle majeur de soulèvement puis d’affaissement pour Laurentia, l’ancien noyau continental de l’Amérique du Nord.
La Grande Discordance est une interruption du registre géologique : des roches sédimentaires relativement jeunes reposent sur des roches beaucoup plus anciennes. Selon les lieux, cette discontinuité résulte de l’érosion ou d’une période sans dépôt. Les auteurs, Santosh Dhungana et Nicolas Flament, avancent une explication fondée sur les modèles, et non une cause unique établie.
Le mouvement du manteau et l’érosion glaciaire
La convection du manteau est la lente circulation des roches profondes, solides mais capables de se déformer sur les temps géologiques. La topographie dynamique désigne les mouvements de grande ampleur qu’elle peut provoquer à la surface, notamment le soulèvement puis l’affaissement de vastes régions.
Dans l’explication proposée, le soulèvement aurait favorisé l’exposition des roches. Les glaciers du Cryogénien, entre environ 720 et 635 millions d’années avant le présent, auraient alors fourni une force d’érosion que les faibles pentes continentales ne suffisaient pas à créer seules. Plus tard, l’affaissement aurait favorisé le retour des sédiments et leur accumulation sur les surfaces érodées. La glaciation et le mouvement du manteau interviennent dans cette hypothèse au même moment, sans que le modèle attribue la glaciation au manteau.
Le modèle relie trois étapes : exposition des roches, érosion glaciaire, puis enfouissement sous de nouveaux sédiments.
Deux périodes d’analyse, pour deux étapes différentes
Les six simulations CitcomS couvrent un milliard d’années, de 1 000 Ma à aujourd’hui. « Ma » signifie millions d’années avant le présent. L’étude sépare l’analyse de la formation de celle du potentiel de préservation :
| Phase du modèle | Période analysée | Ce que l’étude examine |
| Formation | 920–420 Ma | Le rôle du soulèvement et de l’érosion dans la création de la discordance |
| Préservation | 420–0 Ma | Les conditions d’affaissement et d’accumulation sédimentaire susceptibles de préserver la surface |
Ces intervalles sont ceux de l’analyse des modèles. Ils distinguent la création d’une surface érodée des conditions qui peuvent ensuite la recouvrir et la préserver.
Des résultats qui varient selon les régions
Pour Laurentia, cinq cas sur six prédisent un soulèvement précambrien suivi d’un affaissement au Phanérozoïque ; le cas M3 fait exception. Pour Baltica et la Chine du Nord, un soulèvement précambrien apparaît dans quatre cas sur six, avec des différences de durée et d’amplitude. Dans le modèle privilégié par les auteurs, la formation et le potentiel de préservation concernent aussi Baltica et le nord-est de la Chine du Nord.
Les simulations donnent d’autres configurations ailleurs : la plupart prédisent deux cycles de soulèvement et d’affaissement en Amérique du Sud et en Australie. En Afrique, les résultats varient entre cratons, les anciens noyaux continentaux, et le registre sédimentaire est aussi influencé par les chaînes de montagnes et le drainage.
Les tendances sont plus robustes que les hauteurs calculées
Les chercheurs privilégient le modèle M1, dont les structures prédites dans le manteau inférieur et les provinces volcaniques reconstituées correspondent le mieux aux comparaisons présentées dans l’étude. Cinq cas utilisent un cadre de référence à rotation nette nulle ; M3 repose sur un cadre paléomagnétique. Les reconstructions tectoniques restent incertaines, et cette incertitude augmente à mesure que le modèle remonte dans le temps.
Le calcul de la topographie dynamique prend en compte les variations de densité et de viscosité à plus de 350 km de profondeur, en laissant de côté les sources plus superficielles. Les auteurs indiquent que ce choix surestime d’environ un facteur deux l’amplitude des mouvements à grande échelle. Les simulations renseignent donc surtout sur la chronologie et le sens des tendances modélisées, plutôt que sur une hauteur précise de soulèvement.
L’étude évoque une contribution environnementale possible de l’érosion et des sédiments aux conditions de la diversification animale au Cambrien. Elle ne démontre pas que la convection du manteau ait provoqué l’explosion cambrienne.
