Des chercheurs ont identifié un vaste poches de roche chaude profondément sous les Appalaches, la reliant à la séparation ancienne du Groenland et de l'Amérique du Nord il y a 80 millions d'années. Cette anomalie appalachienne du Nord a lentement dérivé sur plus de 1 800 kilomètres jusqu'à sa position actuelle sous la Nouvelle-Angleterre. La découverte suggère des processus profonds en cours dans la Terre qui continuent de modeler le continent.
Une équipe de scientifiques de l'University of Southampton, du Helmholtz Centre for Geosciences à Potsdam et de l'University of Florence a proposé que l'anomalie appalachienne du Nord (NAA), une région de roche inhabituellement chaude s'étendant sur environ 350 kilomètres et située à environ 200 kilomètres sous la Nouvelle-Angleterre, provient du rift dans la mer du Labrador entre 90 et 80 millions d'années.
La NAA s'est formée près de la mer du Labrador lorsque la croûte s'est séparée entre le Canada et le Groenland, puis a migré vers le sud-ouest à travers la lithosphère nord-américaine à environ 20 kilomètres par million d'années. Ce mouvement correspond à la théorie de l'« onde du manteau » des chercheurs, qui décrit comment la roche chaude et dense se détache des plaques tectoniques après les ruptures continentales et voyage comme des blobs dans une lampe à lave. La théorie était finaliste du Breakthrough of the Year 2024 du magazine Science.
L'auteur principal, Tom Gernon, professeur de sciences de la Terre à l'University of Southampton, a expliqué : « Cette remontée thermique a longtemps été une caractéristique énigmatique de la géologie nord-américaine. Elle se trouve sous une partie du continent qui est tectoniquement quiescente depuis 180 millions d'années, de sorte que l'idée qu'il s'agissait simplement d'un résidu de la séparation de la masse terrestre n'a jamais vraiment tenu la route. »
L'étude, publiée dans Geology (2025 ; 53(10) : 859, DOI : 10.1130/G53588.1), a utilisé des modèles informatiques géodynamiques, la tomographie sismique et des reconstructions de plaques pour retracer le trajet de l'anomalie. Le co-auteur Sascha Brune, chef de la section de modélisation géodynamique au GFZ, a noté : « Ces instabilités convectives font sombrer lentement des morceaux de roche, épais de plusieurs dizaines de kilomètres, depuis la base de la couche externe de la Terre connue sous le nom de lithosphère. À mesure que la lithosphère s'amincit, du matériau mantellique plus chaud remonte pour le remplacer, créant une région chaude connue sous le nom d'anomalie thermique. »
La chaleur de la NAA pourrait soutenir les Appalaches en affaiblissant et en éliminant les racines lithosphériques denses, soulevant les montagnes malgré l'inactivité tectonique de surface depuis 180 millions d'années. Les calculs indiquent que le centre de l'anomalie pourrait atteindre sous la région de New York dans environ 15 millions d'années.
Une anomalie chaude similaire existe probablement sous le centre-nord du Groenland, formée de l'autre côté de la mer du Labrador. Gernon a ajouté : « Les anciennes anomalies thermiques continuent de jouer un rôle clé dans la configuration de la dynamique des calottes glaciaires continentales par le bas. » Le co-auteur Derek Keir a déclaré : « L'idée que le rift des continents peut provoquer des gouttes et des cellules de roche chaude circulante en profondeur qui s'étendent sur des milliers de kilomètres à l'intérieur des terres nous amène à repenser ce que nous savons des marges continentales à la fois aujourd'hui et dans le passé profond de la Terre. »
Ces résultats mettent en lumière comment les rifts anciens influencent l'évolution continentale à long terme, y compris le soulèvement, l'érosion et le volcanisme intérieur dans des régions stables.