La descente aux Enfers

Aujourd’hui il ne reste au milieu de la toundra qu’un morceau de tuyau fermé par des boulons rouillés, oublié parmi les gravats. Et pourtant, ce coin perdu de l’Arctique russe a vu se dérouler l’une des plus fascinantes « expéditions » scientifiques: le Voyage au Centre de la Terre !

L’intérieur de la Terre a toujours été (et reste) une région difficile à explorer: historiquement, le noyau de la Terre a été découvert après l’électron, qui est pourtant nettement plus petit [1] ! C’est pourtant une obsession qui à la fois fascine et effraie, et depuis longtemps, jusque dans la fiction: des descentes d’Hercule, Orphée, Énée ou Dante aux Enfers, jusqu’aux mines inexorables creusées par les nains de Tolkien, c’est rarement une promenade de santé que l’exploration des entrailles de la Terre. Chez Jules Verne, le voyage est quand même un peu plus prosaïque et mieux organisé: dans Voyage au centre de la Terre, son équipe de scientifiques-aventuriers s’enfonce dans les galeries sous-terraines du volcan Snæfellsjökull, dans le Nord-Ouest de l’Islande, pour tenter de gagner les profondeurs.

En descendant avec Jules Verne

Las! les pentes sont trop douces, et ils voient leur descente bloquée par une étrange mer sous-terraine (rémanence du Styx des Grecs ?), avant de pouvoir regagner la surface, bien loin de leur point de départ, par les tunnels du Stromboli. La promesse du titre n’est pas tenue ! Le professeur Lindenbrock et son équipe ne parviennent pas à descendre plus loin que 40 lieues, soit environ 160 km de profondeur.

150 ans plus tard, la réalité a-t-elle fait mieux que la fiction ? En Afrique du Sud, les 800 km de galeries de la mine d’or de Tau Tona s’enfoncent déjà à 3 900 mètres de profondeur. Evidemment, il est plus facile de creuser à l’horizontale: le tunnel du Mont-Blanc se situe lui aussi à plus de 3 000 mètres sous les sommets. D’ailleurs, il arrive que les géophysiciens, comme les nains de Tolkien, tombent sur un os: en 2009, un forage géothermique islandais a percé par erreur une poche de magma ! Une aubaine pour les volcanologues, mais pas pour la centrale thermique.

Le record du monde

Peut-on fait mieux ? Si l’on n’espère pas descendre en personne, oui ! Comme dans d’autres domaines, il semble que la guerre froide ait longtemps stimulé cette quête des profondeurs. Dès la fin des années 50, les Américains lancent le programme « Mohole », avec pour objectif de forer jusqu’au Moho, cette discrète frontière qui sépare la croûte terrestre du manteau. Ils espèrent l’atteindre au large de la Californie, puisque sous les océans il n’est qu’à 6 km de profondeur. Las, les difficultés d’un forage offshore sont trop grandes à surmonter à l’époque, et le forage ne dépassera pas les 200 mètres sous le plancher océanique. Mais les Soviétiques reprennent l’idée, et eux s’attaquent carrément à la croûte continentale, là où le Moho est à  35 km de profondeur !

Installé dans la péninsule de Kola, non loin de la frontière norvégienne, le projet SG3 démarre en 1970. Il s’enfonce dans le bouclier fennoscandien, une formation géologique très ancienne, et un peu plus froide que la moyenne. Malgré des flux inattendus d’eau et de gaz dans les boues extraites du puits, le forage avance bien. En 1987, la profondeur record de 12,3 km sous la surface est atteinte ! La fin de la guerre froide et l’accumulation des difficultés techniques [2] auront raison du projet, et le site sera définitivement abandonné en 2006.

Bientôt au noyau ?

Depuis l’arrêt de ce forage, d’autres projets pour enfin s’approcher du Moho ont été envisagés, mais jamais concrétisés: le record soviétique tient donc toujours ! Dans les années 1990, le projet allemand atteint 9 km de profondeur, et réussit à forer à des températures supérieures à 250 °C. Mais nous sommes encore très, très loin de nous promener dans le manteau terrestre pour atteindre le noyau comme dans le film Fusion [3]. En revanche, outre l’obtention de précieuses carottes de roches profondes, l’ensemble de ces tentatives aura au moins eu le mérite de perfectionner les techniques de forage à grande profondeur, et d’initier les grandes campagnes scientifiques de forages océaniques, qui se poursuivent encore aujourd’hui [4].


Aller plus loin

  • Le parc naturel du  Snæfellsjökull est ouvert aux randonneurs, mais il est peu probable que d’éventuels tunnels de lave puissent effectivement les conduire (en bon état) jusqu’à la base de la lithosphère !
  • Ce qu’il reste du forage SG3 se trouve ici, près de la ville de Zapolyarny, dans l’oblast de Mourmansk en Russie.
  • Les motifs sculptés de l’Héphaisteion à Athènes, le chant VI de l’Énéide de Virgile, la première partie de la Divine Comédie de Dante, l’opéra-bouffe Orphée aux Enfers ou le Seigneur des Anneaux de Tolkien décrivent tous des voyages mouvementés vers les entrailles de la Terre.
  • L’IODP tente toujours de forer jusqu’au Moho sous la croûte océanique, avec l’expédition 360, actuellement en cours.

[1] L’électron comme particule responsable des rayons cathodiques est mis en évidence expérimentalement par Jean Perrin et Joseph Thomson en 1897. L’existence du noyau terrestre n’est postulée qu’en 1906 par Oldham, et il est précisément localisé en 1914 par le sismologue Beno Gutenberg.
[2] La température à cette profondeur est déjà de 180 °C, ce qui ne facilite pas le travail de la foreuse. Les roches devenant de plus en plus plastiques, le puits de forage tend à se refermer à chaque fois que la tête de la foreuse est retirée.
[3] Il arrive, cela dit, que ce soit des morceaux de manteau qui parviennent jusqu’à nous: des échantillons comme les diamants remontés par les cheminées de kimberlite et les enclaves de péridotite dans certaines roches volcaniques, ou bien même des pans entiers comme celui du col du Chenaillet dans le Queyras !
[4] En 2012, le navire Chikyu de l’IODP (Integrated Ocean Drilling Program) a ainsi foré plus de 2000 mètres sous le plancher océanique, lui-même situé à presque 7 km de profondeur sous la surface de l’eau.

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