Il est temps de courir à nouveau vers l’arc-en-ciel. Cette année, nous le faisons à Zurich, en Suisse. En collaboration avec le département des sciences de la terre et des planètes de l’ETH, l’université de Zurich, nous examinons la géologie des parcours des championnats du monde. Nous commençons par les contre-la-montre le dimanche 22 septembre. Nous courons le long du magnifique lac de Zurich et des collines verdoyantes qui entourent la ville. Pour comprendre comment ce paysage s’est formé, nous devons commencer par regarder vers le sud, au lieu de la ville elle-même.
Alpes lentes
Par une journée ensoleillée, les Alpes suisses forment un magnifique panorama que vous pouvez apprécier en vous promenant sur les rives du lac de Zürich, où se déroule la finale du contre-la-montre. Les Alpes suisses sont le résultat d’une très longue histoire. Cette chaîne de montagnes est passée d’une lente divergence à un mouvement de glissement et finalement à la convergence entre l’Europe et l’Afrique. Ce processus a été très lent si vous le comparez à celui d’autres chaînes de montagnes. Il a été si lent que si les Alpes suisses se mesuraient à d’autres chaînes de montagnes dans une course contre la montre géologique, elles arriveraient probablement en avant-dernière position. La lanterne rouge, en quelque sorte. Pour comprendre comment les Alpes se sont formées, nous remontons dans le temps.
Le début du jurassique
Notre histoire commence à Jurassic Park, c’est-à-dire il y a environ 170 millions d’années. C’est l’époque où les dinosaures ont commencé à devenir les animaux terrestres dominants, mais aussi l’époque où le supercontinent Pangée, sur lequel ils vivaient, a commencé à se désagréger pour former l’océan Atlantique. Au début, l’Atlantique ne s’étendait pas vers le nord au-delà du nord-ouest de l’Europe. Il bifurquait vers l’ouest en passant par ce qui est aujourd’hui les Pyrénées et le golfe de Gascogne jusqu’aux Alpes. Cela a ouvert une petite mer tropicale que les géologues appellent la Téthys alpine.
La Suisse était située près de la marge septentrionale de cette mer. Imaginez qu’elle se trouve à une latitude similaire à celle de l’actuelle mer Rouge. À l’époque, vous auriez dû apporter un équipement de plongée sous-marine au lieu de skis dans n’importe quel centre de vacances suisse. Vous siroteriez des cocktails sur la plage au lieu de boire du gluhwein avec votre fondue au fromage. Bon, trêve de stéréotypes. Au cours de cette période, des couches de calcaire et d’argile se sont déposées. Ces argiles s’avèrent très importantes pour la suite de notre histoire.
La haute montagne
Pendant des millions d’années, alors que la construction d’autres chaînes de montagnes célèbres telles que l’Himalaya, les Andes et même les Alpes Dinariques voisines battait son plein, la Suisse est restée relativement neutre – géologiquement parlant. Mais les choses sont sur le point de changer. Il y a environ 30 millions d’années, l’Afrique, ou plus exactement la plaque africaine, a changé de cap. Elle a lentement commencé à envahir ce qui est aujourd’hui la Suisse. Les roches sédimentaires déposées dans la petite mer ont été pliées et poussées sous le niveau de la mer pour former les Alpes suisses.
Dès que ces roches se sont retrouvées au-dessus du niveau de la mer, les forces de la pluie et du vent ont commencé à les briser. C’est un processus que nous appelons érosion et qui a rendu les Alpes beaucoup plus basses au fil du temps. En fait, même si les Alpes suisses sont célèbres pour les sommets enneigés de montagnes comme le Mönch, la Jungfrau et le Cervin qui s’élèvent à plus de quatre kilomètres au-dessus du niveau de la mer, ces sommets étaient autrefois recouverts de plus de dix kilomètres de roches ! Cela ne veut pas dire que les Alpes avaient une hauteur de 14 km. Il y a beaucoup d’autres éléments à prendre en compte pour déterminer l’altitude des montagnes. Pour en savoir plus, consultez le blog de la 18e étape du Tour de France masculin de cette année.
Roches de montagne manquantes
À l’origine, les sommets des Alpes se trouvaient profondément sous le niveau de la mer dans la croûte terrestre. Ils ont été recouverts par dix kilomètres de rochers qui ont été raclés. Cela signifie qu’il nous manque beaucoup de matériaux rocheux. Où est-il passé ? Comment tant de pierres ont-elles pu disparaître, me direz-vous ? Après des années d’érosion dans la zone 1 de l’image ci-dessous, tous les déchets – gravier, sable et boue – ont été transportés vers le nord par les systèmes fluviaux. Ce sont l’Aar, la Reuss, la Limmat et, bien sûr, le Rhin.
Au fur et à mesure que ces rivières se déplaçaient vers le nord, une grande partie des grains les plus gros, tels que le gravier et le sable, se sont déposés plus ou moins horizontalement devant la chaîne de montagnes qui se développait. C’est la zone 2. Ces dépôts constituent les fondations de la ville de Zurich. Pendant ce temps, les grains les plus fins se sont dirigés vers le nord, en direction de la mer du Nord. Ils ont formé un grand delta que nous connaissons aujourd’hui sous le nom de Pays-Bas. C’est la zone 3 sur l’image ci-dessous.
Il est temps de sortir du nucléaire
Si vous la comparez aux Alpes, Zurich est plutôt ennuyeuse. Nous voulons dire en termes tectoniques, car cette ville n’est jamais ennuyeuse. Nous voulons dire que pour une zone métropolitaine d’un million d’habitants, ne pas avoir à faire face à des tremblements de terre perturbateurs n’est pas si mal. En fait, cela a fait de la région située au nord-ouest de Zurich l’endroit idéal pour construire les trois réacteurs nucléaires suisses. Ensemble, ils fournissent environ 40 % de la demande en électricité de la Suisse.
Comme vous le savez peut-être, la production d’énergie nucléaire génère des déchets radioactifs. Ces déchets sont actuellement stockés dans une installation temporaire située à proximité. Temporaire, parce que ces installations en surface ne peuvent être utilisées que pendant quelques décennies au maximum. Les déchets nucléaires peuvent rester radioactifs pendant des centaines de milliers d’années. À titre de référence, notre espèce humaine n’existe que depuis environ 300 000 ans. Il y a là un problème à résoudre.
La géologie à la rescousse !
Heureusement, les Suisses n’ont pas eu à chercher longtemps un bon endroit pour stocker leurs déchets nucléaires à long terme. Il se trouve que le meilleur endroit se trouve dans le sous-sol, juste sous les réacteurs nucléaires ! C’est là que se trouve l’argile à Opalinus évoquée au début de ce blog. Il s’agit d’une couche rocheuse constituée de boue déposée au Jurassique sur la bordure nord de la Téthys alpine il y a des dizaines de millions d’années. Elle a ensuite été comprimée par le poids de tout le gravier et du sable descendant des Alpes qui se sont déposés au-dessus d’elle. Toute cette attente s’avère aujourd’hui très utile.
Cette argile présente une caractéristique qui la rend idéale pour le stockage des déchets nucléaires. Elle est pratiquement imperméable. Cela signifie que l’eau contenue dans la couche reste immobile et ne s’écoule pas à travers elle. En fait, lorsque les scientifiques ont foré cette couche pour la première fois, ils ont rencontré l’eau de mer dans laquelle l’argile s’est déposée il y a plus de 170 millions d’années !
L’une des raisons de cette imperméabilité est que l’argile est auto-obturante. Si une fissure s’ouvre dans la roche et que de l’eau commence à s’y écouler, l’argile absorbe l’eau et gonfle. Cela referme la fissure et empêche l’eau de continuer à s’écouler.
En raison de la stabilité tectonique et de la géologie favorable de la région de Zurich, le gouvernement suisse envisage de stocker définitivement ses déchets nucléaires dans l’argile à Opalinus. Les scientifiques estiment, sur la base de recherches approfondies et de tests rigoureux effectués à la Nagra, que cette argile peut contenir en toute sécurité des matières radioactives pendant au moins un million d’années. C’est plus de trois fois la durée de vie de l’homme ! Stefan Heuberger vous en dit plus sur la manière dont les scientifiques calculent la sécurité du site. Il explique également comment un endroit tectoniquement stable est devenu si accidenté.
Ce blog a été traduit automatiquement de l’anglais. Les éventuelles fautes de langue ne sont pas imputables à l’auteur.
