Géologie : comment la Grande-Bretagne est-elle devenue une île ?

Jusqu'au stade isotopique MIS 12 -- il y a plus ou moins 450.000 ans -- au cours de la glaciation de l'Elsterien-Anglien, l'Europe et la Grande-Bretagne étaient connectées, y compris lors des hauts niveaux marins du Pléistocène. Un isthme localisé sur le haut structural du Weald-Artois reliait alors les deux entités et séparait la mer du Nord de la Manche. Il est communément accepté que la connexion s'est faite à cette époque, même si les modalités de la rupture de cet isthme sont débattues.

Cette ouverture est-elle le résultat de phénomènes catastrophiques, celui d'une érosion lente par des fleuves en bas niveau marin augmentée d'une érosion par les courants de maréemarée en haut niveau marin ou encore de l'érosion par des glaciers ? Les résultats d'une nouvelle étude publiée dans la revue Nature Communications montrent que la rupture de cet isthme est liée au déversement catastrophique d'un lac proglaciaire dont les eaux viennent des fleuves de l'Europe du nord-ouest et de la fontefonte de la calotte glaciairecalotte glaciaire.

Vue en perspective 3D de la bathymétrie du détroit du Pas-de-Calais montrant la grande vallée au centre du Détroit. À noter la barre rocheuse constituée de craie au sud de l’Angleterre et au nord de la France, formée des restes de la connexion au travers du Détroit avant sa rupture. © Imperial College London, Sanjeev Gupta, Jenny Collier

Premières évidences d'un Brexit géologique

Les premières recherches sur cette zone, dans les années 1960-1970, ont mis en évidence des dépressions appelées les fosses Dangeard. À la fin des années 1980, la société Eurotunnel en charge des travaux de reconnaissance préalables au creusement du tunnel sous la Manche a réalisé des investigations géophysiques dans le détroit. Si leurs données ont permis de définir le tracé du tunnel, leur résolutionrésolution ne permettait pas de trancher entre les deux hypothèses. En 2002, l'université de Lille et le Laboratoire d'océanologie et de géosciences (LOG) a voulu reprendre ces études. Des profils sismiques haute résolution ont alors été tirés à partir du Sepia II de l'Insu avec l'aide de l'université de Gand.

En 2015, des chercheurs de l'Imperial College de Londres ont mis en évidence de gigantesques vallées sur les fonds de la Manche qui ont été interprétées comme le résultat de gigantesques inondations qui incisèrent le substratum rocheux. À leur initiative, les chercheurs britanniques décidèrent de constituer un petit groupe de scientifiques de part et d'autre de la Manche pour se concentrer sur la question des modalités de l'ouverture de ce détroit. De nouvelles missions de géophysique et de bathymétrie ont ainsi été réalisées. En parallèle, une réinterprétation des données géophysiques anciennes complétée par une analyse de toutes les données bathymétriques possibles a été entreprise.

Une barre de craie a agi comme un gigantesque barrage derrière lequel se trouvait un lac proglaciaire. Ces résultats montrent comment le lac s'est déversé sous la forme de chutes d'eau géantes, érodant l'escarpement rocheux, le fragilisant et, éventuellement, conduisant à sa chute et le largage de quantités énormes d'eau sur le fond des vallées situées en dessous.

Vue d’artiste du passage continental qui lors des âges glaciaires reliait la Grande-Bretagne à la France. © Imperial College London, Chase Stone

Des chutes d’eau gigantesques

Les dépressions énormes analysées sur les fonds de la mer correspondraient à des marmites de géants, creusées par l'eau qui descendait en cascade de l'escarpement, se fracassant sur le sol et érodant les roches. Ces marmites sont effectivement énormes : jusqu'à plusieurs kilomètres de diamètre et de l'ordre de 100 mètres de profondeur. Et elles furent creusées dans de la roche. Sept dépressions géantes ont été observées, à peu près alignées entre les ports de Calais et de Douvres. Elles seraient la preuve du déversement des eaux du lac dans le sud de la mer du Nord.

Le fait que ces dépressions soient alignées suggère qu'elles sont le résultat de cascades provenant d'un unique escarpement rocheux qui a peut-être atteint 32 kilomètres de long et 100 mètres de haut : la connexion continentale entre l'Europe et la Grande-Bretagne.

Peut-être des centaines ou des milliers d'années plus tard, un nouveau système de vallées, le chenal du Lobourg, a été sculpté par des méga-inondationsinondations au travers du détroit. Les chercheurs démontrent que ce système est en connexion avec le gigantesque réseau que l'on observe dans la zone centrale de la Manche. Le déversement de plus petits lacs au front des calottes glaciaires de la mer du Nord a pu être responsable des derniers épisodes d'érosion.

Si ces données montrent de façon convaincante l'existence de chutes d'eau de grande taille, il subsiste des questions non résolues. En particulier, le cadre chronologique n'est déterminé qu'indirectement par des comparaisons de faunesfaunes entre les deux bassins marins (Manche et mer du Nord) et les dépôts de la mer Celtique, par exemple. Les seuls prélèvements effectués n'ont pénétré les sédimentssédiments des fosses que sur quelques dizaines de centimètres. La prochaine étape sera donc de réaliser des forages profonds afin de recueillir les sédiments piégés dans les fosses et de les dater.