Des chercheurs de l’Université Curtin ont développé une technique utilisant du gaz krypton dans des cristaux de zircone microscopiques pour retracer l’histoire des paysages terrestres sur des millions d’années. Cette méthode, qui repose sur les rayons cosmiques frappant les minéraux de surface, révèle comment l’érosion et le déplacement des sédiments ont façonné les terrains en réponse aux changements climatiques et tectoniques. Cette approche pourrait également aider à localiser des gisements minéraux en Australie.
Une équipe internationale dirigée par des scientifiques du Timescales of Mineral Systems Group de l’Université Curtin, au sein de la School of Earth and Planetary Sciences, a introduit une nouvelle méthode pour étudier les anciens paysages. En collaboration avec des chercheurs de l’Université de Göttingen et de l’Université de Cologne, le groupe a analysé des cristaux de zircone extraits de sables de plage anciens. Ces minéraux résistants, connus pour résister à l’altération et à l’érosion pendant des millions d’années, capturent du gaz krypton produit lorsque des rayons cosmiques — particules de haute énergie provenant de l’espace — les frappent près de la surface terrestre. Parallèlement les chercheurs peuvent déterminer la durée pendant laquelle les grains de zircone ont été exposés en surface avant leur enfouissement. Cela agit comme une « horloge cosmique », fournissant des indications sur le rythme de l’érosion des paysages, du remaniement des sédiments et de la stabilisation à travers les échelles de temps géologiques. L’auteur principal, le Dr Maximilian Dröllner, chercheur adjoint de Curtin affilié à l’Université de Göttingen, a expliqué l’importance : « L’histoire de notre planète montre que les forces climatiques et tectoniques peuvent contrôler le comportement des paysages sur de très longues échelles de temps. Cette recherche nous aide à comprendre ce qui se passe lorsque les niveaux de la mer changent et comment les mouvements profonds de la Terre influencent l’évolution des paysages. » Les résultats indiquent que dans les régions tectoniquement stables avec des niveaux de mer élevés, les taux d’érosion diminuent, permettant aux sédiments de persister et d’être remaniés pendant des millions d’années. Le co-auteur, le professeur Chris Kirkland, chef du Timescales of Mineral Systems Group, a mis en lumière des applications plus larges : « Alors que nous modifions les systèmes naturels, nous pouvons nous attendre à des changements dans la façon dont les sédiments sont stockés dans les bassins versants et le long des côtes et des plateaux continentaux. Nos résultats montrent que ces processus peuvent remodeler fondamentalement les paysages, pas seulement les côtes, au fil du temps. » Le professeur associé Milo Barham, un autre co-auteur du groupe, a relié la recherche à l’exploration des ressources : « Le climat n’influence pas seulement les écosystèmes et les schémas météorologiques, il contrôle aussi où finissent les ressources minérales et à quel point elles deviennent accessibles. Des périodes prolongées de stockage des sédiments permettent aux minéraux résistants de se concentrer progressivement tandis que les matériaux moins stables se dégradent, expliquant pourquoi l’Australie abrite certains des gisements de sables minéralisés les plus importants au monde. » L’étude, intitulée « Ancient landscape evolution tracked through cosmogenic krypton in detrital zircon », est parue dans les Proceedings of the National Academy of Sciences en 2026.
