A story to share together
La fresque de la Terre dans le couloir et le magma de l'Erciyes
À Kayseri, Defne et Kerem, deux élèves de sixième, déroulent une frise à l'échelle des couches de la Terre dans le couloir de l'école. En découvrant à quel point la croûte est fine et le manteau épais et solide, ils découvrent par eux-mêmes, grâce à des expériences avec de la glace et de l'eau chaude, où se forme le magma et pourquoi il remonte.
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Depuis la fenêtre de la classe de Defne, on pouvait apercevoir le sommet majestueux du mont Erciyes. En cours de sciences, ils étudiaient les couches de la Terre, et son voisin de table, Kerem, avança une théorie avec enthousiasme pendant la récréation. « D'après moi, sous l'Erciyes, il y a un tuyau rempli de feu qui descend jusqu'au centre de la Terre », affirma-t-il. Defne n'avait jamais réfléchi à la longueur que pourrait avoir un tel tuyau et fronça les sourcils avec curiosité. Le lendemain matin, elle arriva à l'école avec un immense rouleau de papier sous le bras et un mètre ruban.
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Defne savait que le rayon de la Terre mesurait environ six mille quatre cents kilomètres. Elle décida que chaque centimètre sur le papier représenterait dix kilomètres, ce qui ferait une bande de six cent quarante centimètres de long. Kerem déroula le papier le long du couloir et mesura sa longueur avec le mètre ruban. Defne marqua ensuite les différentes couches avec des peintures de couleur. Le manteau occupait deux cent quatre-vingt-dix centimètres, le noyau externe liquide deux cent vingt-cinq, et le noyau interne solide cent vingt-deux centimètres.
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La croûte, elle, n'était qu'un trait fin de seulement trois centimètres et demi au tout début de la bande, car sous les continents, la croûte mesurait environ trente-cinq kilomètres d'épaisseur. Kerem marcha du début de la bande jusqu'au centre et fit plus de dix pas. Pendant ce temps, Defne observa le globe en mousse de la classe : la plupart des épingles rouges marquant les volcans s'alignaient le long des lignes de fracture où les plaques se rencontrent. De plus, le manteau n'était pas en fusion, mais constitué de roche solide s'écoulant de quelques centimètres par an. « Ton tuyau va devoir traverser les deux cent quatre-vingt-dix centimètres de roche solide du manteau », fit remarquer Defne.
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Mais alors, comment la roche solide pouvait-elle fondre au bord des plaques ? Defne avait lu que lorsqu'une plaque océanique plonge sous une autre plaque, elle entraîne avec elle de l'eau de mer dans les profondeurs. Peut-être que l'eau permettait à la roche brûlante de fondre à une température plus basse. Comme il était impossible d'apporter de la vraie roche du manteau en classe, Defne conçut une expérience par analogie. Elle demanda à la cantine deux glaçons provenant du même bac, deux petites assiettes et une pincée de sel.
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Defne posa les glaçons sur deux assiettes séparées et saupoudra du sel uniquement sur celui de gauche. Dans cette expérience, la glace représentait la roche du manteau, et le sel l'eau transportée par la plaque qui s'enfonce. Dix minutes plus tard, une large flaque d'eau s'était formée autour du glaçon salé, tandis que l'autre était presque sec. « Le sel a abaissé le point de fusion de la glace », s'exclama Kerem avec enthousiasme. « L'eau doit sûrement abaisser le point de fusion de la roche chaude de la même manière. »
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La question suivante était de comprendre pourquoi le magma parvenait à traverser des kilomètres de roche pour monter vers le haut. Kerem remplit un grand bocal en verre à ras bord avec de l'eau à température ambiante. Defne versa de l'eau froide venant du réfrigérateur dans une petite bouteille, y ajouta quelques gouttes de colorant alimentaire rouge et descendit la bouteille ouverte au fond du bocal à l'aide d'une ficelle. Au lieu de monter, l'eau rouge s'étala au fond comme un tapis et y resta. « L'eau froide est plus dense, c'est pour ça qu'elle reste en bas », dit Defne en pinçant les lèvres.
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Defne vida la bouteille et, cette fois, la remplit avec de l'eau chaude du robinet avant d'ajouter deux gouttes de colorant. Dès que la bouteille atteignit le fond, une colonne rouge s'éleva en tourbillonnant et s'étala à la surface de l'eau. L'eau chauffée se dilate légèrement, ce qui signifie qu'elle prend plus de place que la même quantité d'eau froide. Elle est donc moins dense et monte. De même, comme le magma est moins dense que la roche solide qui l'entoure, il se faufile lentement vers le haut.
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Les vingt premiers centimètres de la bande représentaient les deux cents kilomètres supérieurs de la Terre et étaient bien trop petits pour y dessiner des détails. Ils décidèrent donc de représenter cette partie en gros plan sur un grand carton. Defne peignit une plaque océanique plongeant en biais sous un continent. À environ cent kilomètres de profondeur, juste au-dessus de la plaque qui s'enfonçait, elle plaça une poche de magma rouge. Kerem dessina ensuite une fissure partant de là vers le haut, ainsi qu'une chambre magmatique.
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Defne savait que les montagnes abruptes comme l'Erciyes ne se formaient pas en une seule éruption, mais grandissaient grâce aux couches de lave et de cendres superposées pendant des centaines de milliers d'années. Sur le carton, elle empila en alternance de fines couches d'argile grise et des bandes d'argile rouge pour former un cône pointu. À l'autre extrémité du carton, Kerem ajouta un fond océanique où deux plaques océaniques s'éloignaient lentement l'une de l'autre. Là-bas, la roche du manteau remontant des profondeurs fondait partiellement en raison de la diminution de la pression qui pesait sur elle.
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Le jour de l'exposé, leurs camarades de classe marchèrent le long de la bande dans le couloir, en partant de la fine ligne de la croûte jusqu'à la section dorée située au centre. L'un d'eux posa deux doigts sur la croûte et rit d'étonnement en voyant que cette couche n'était pas plus large que deux doigts. Kerem descendit une fois de plus la bouteille d'eau chaude rouge au fond du bocal. Defne montra d'abord la colonne rouge qui s'élevait. Puis, elle fit lentement glisser son doigt depuis la poche de magma sur le carton jusqu'au sommet imposant de l'Erciyes qui resplendissait à la fenêtre.
