La vallée dans la vallée

Patrick Lajeunesse, chercheur en géologie de l'Université Laval,... (Photo Le Soleil, Jean-Marie Villeneuve)

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Patrick Lajeunesse, chercheur en géologie de l'Université Laval, a publié les résultats de ses recherches en mars dans le Geological Society of American Bulletin. 

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Percées scientifiques 2014

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Percées scientifiques 2014

L'année 2014 a été riche en découvertes pour la communauté scientifique de la capitale. Chacun dans son domaine, des chercheurs de la région ont écrit de nouveaux chapitres de l'histoire scientifique. Le Soleil vous présente les 10 percées les plus marquantes de l'année. »

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(Québec) C'est une histoire qui, comme tant d'autres, commence dans une vallée paisible. À première vue, rien ne la distingue vraiment, rien ne détonne dans ce décor idyllique. Mais si l'on y creusait un grand trou, tout au fond, alors on trouverait sous cette vallée paisible... une autre vallée. Et si l'on creusait encore plus profondément, on réaliserait que, sous la vallée dans la vallée, se cache un profond canyon.

Cela paraît impossible? Ça ne l'est pas du tout : on a déjà trouvé des cas comme celui-là. Même que, d'après des travaux du chercheur en géologie de l'Université Laval Patrick Lajeunesse publiés cette année, il semble que beaucoup de rivières du Québec soient des «poupées russes géologiques» de ce genre, au point de les rendre presque banales.

Les ingénieurs d'Hydro-Québec en savent quelque chose, d'ailleurs, eux qui se sont déjà butés au phénomène lors de la construction de barrages. Par exemple, pendant le chantier du barrage Manic-5, au tout début des années 60, les équipes de construction croyaient bien avoir fini d'excaver toute la vallée de la rivière Manicouagan jusqu'à la roche-mère, quand ils découvrirent à leur grande surprise une gorge d'une cinquantaine de mètres de profondeur creusée à même le granit - qu'il a fallu excaver et boucher elle aussi puisque, autrement, de l'eau aurait coulé en dessous du barrage.

Mais comment se forment ces canyons? Jusqu'à présent, puisqu'ils se trouvent au fond de vallées dites «glaciaires» - c'est-à-dire creusées par des glaciers - on présumait généralement que c'était de l'eau de fonte qui, en s'écoulant sous les glaciers, avait creusé ces gorges souvent spectaculaires. L'hypothèse avait l'avantage notamment de bien cadrer avec l'idée très répandue voulant que les glaciers, à cause de la forte érosion qu'ils provoquent, effacent pratiquement toute trace du passé dans leur sillon.

Mais M. Lajeunesse n'en est pas si sûr... En rassemblant une série de données géosismiques (des «échographies» du sous-sol, si l'on veut) et de vieux rapports d'Hydro-Québec, le chercheur s'est rendu compte que, contrairement à ce que l'on croit, ces poupées russes sont très fréquentes et que les canyons ensevelis, dont la hauteur atteint parfois près de

100 mètres, ne montrent pratiquement jamais des caractéristiques typiques d'un écoulement sous--glaciaire. Le chercheur de l'UL a publié ces résultats en mars dans le Geological Society of American Bulletin.

Des rivières comme la Jacques-Cartier, par exemple, coulent de nos jours dans des vallées en forme de «U», comme en ont tant creusé les glaciers. Ceux-ci causent en effet une érosion de cette forme-là parce qu'ils érodent leur environnement autant par les côtés que par le dessous. Mais il arrive que ces «U» soient creusés dans des sédiments ou des roches sédimentaires. Et sous ces dépôts anciens se trouvent d'autres vallées, mais en forme de «V», celles-là - forme qui trahit une origine fluviale, car les cours d'eau creusent leur lit plus vite par le dessous que sur les côtés. Et, ô surprise, tout indique que l'on retrouve souvent des canyons sous la pointe de ces «V»...

Fait intéressant, note M. Lajeunesse, ces canyons aujourd'hui ensevelis ne sont pas remplis par des moraines, ces mélanges de sable et de rochers très arrondis laissés par le passage des glaciers. Ils renferment plutôt des sédiments et des rochers de tailles diverses, mais qui sont tous anguleux - ce qui indique qu'ils n'ont jamais subi le passage des glaciers, contrairement aux roches arrondies qui ont été frottées contre le sol et roulées sur de grandes distances. En outre, si les eaux sous-glaciaires peuvent causer une forte érosion, celle-ci est généralement très irrégulière et ne suit pas l'écoulement général de la vallée.

Ce que M. Lajeunesse a trouvé dans les archives correspond beaucoup mieux, dans pratiquement tous les cas, à l'érosion plus uniforme causée par des rivières et des fleuves. Ce qui signifie que le passage des glaciers peut laisser des vestiges du passé intacts derrière, et le fait même souvent.

«L'exercice de mettre tout ça ensemble n'avait jamais été fait. Mais ce que je trouve particulièrement intéressant, c'est que cela remet un peu en question le paradigme que les glaciers passent et érodent tout. En regardant les données d'Hydro-Québec, on voit un pattern qui revient à plusieurs endroits : il y a de l'érosion glaciaire, oui, mais ça n'a pas tout effacé. Il reste des vestiges d'anciens réseaux fluviaux qui n'ont pas été emportés», dit M. Lajeunesse.

Maintenant, à quelle époque coulaient-elles, ces rivières anciennes? M. Lajeunesse croit qu'elles remonteraient à 2 à 3 millions d'années, mais il doit bientôt aller prendre des échantillons afin de les dater précisément.

Quoi qu'il en soit, ce sont elles qui auraient creusé les vallées en «V» et les canyons, à une époque où les dénivelés devaient être plus accentués qu'ils ne le sont aujourd'hui, croit-il. Les rochers anguleux qui sont tombés dedans lui rappellent d'ailleurs les pans de roc qui s'effritent des parois encavant des rivières au débit rapide - dans l'Himalaya, notamment - et qui creusent leur lit très rapidement. Et ce sont aussi ces rivières qui ont excavé les canyons.

«Et pour moi, ça laisse une grande question : à quoi pouvait ressembler le Québec il y a 3 millions d'années? Il me semble que ça stimule l'imagination!», s'enthousiasme M. Lajeunesse. On peut en effet penser que, si une rivière coule au fond d'un canyon de 80 mètres de profondeur, comme dans certains secteurs de la Manicouagan, ses environs devaient être extrêmement arides. Là où pousse de nos jours une forêt boréale, il y avait peut-être un désert rocheux...

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