Une étude, dont les résultats intitulés «Subduction controls the distribution and fragmentation of Earth’s tectonic plates» ont été publiés dans la revue Nature, a permis, à partir de simulations numériques fondées sur des calculs de convection du manteau rocheux de la Terre, de montrer que la subduction contrôle la distribution et la fragmentation des plaques tectoniques terrestres.

Rappelons tout d'abord que «la surface de la Terre est un puzzle géant dont les 53 pièces (plaques tectoniques) possèdent un agencement caractéristique». Plus précisément, ce puzzle se divise en deux groupes de pièces: «d’une part, 7 grandes pièces adjacentes (l’Amérique du Nord et du Sud, le Pacifique, l’Eurasie, l’Afrique, l’Australie et l’Antarctique) représentant 95 % de la surface et d’autre part, 46 pièces de tailles réduites (Ibérique, Caraïbes, Philippines…)».

Dans le cadre du 'mouvement perpétuel' de la surface terrestre, «les plaques tectoniques disparaissent en s’enfonçant dans le manteau au niveau de zones dites de subduction, associées à la formation de volcans, comme 'la ceinture de feu' autour du Pacifique». En raison du fait que «les indices concernant ces déplacements sont encore très mal connus», jusqu'à présent «seules les reconstructions tectoniques des 100 derniers millions d’années peuvent être considérés comme réalistes», alors que «la Terre est âgée de 4,5 milliards d’années».

Face au «peu de données terrestres permettant de déterminer la taille des plaques dans le passé», l'étude ici présentée a entrepris d'analyser, pour la première fois, des planètes fictives, «obtenues grâce à la simulation numérique couplant les mouvements du manteau rocheux de la Terre et sa surface».

Il est ainsi apparu «que les grandes plaques seraient l’expression des courants présents dans le manteau, entre les zones de subduction, et que les petites plaques se seraient fragmentées, quant à elles, sous l’effet de forces induites par la courbure de ces zones de subduction».

Il en résulte que, bien que la position des plaques change, «la proportion entre grandes et petites plaques serait restée identique au cours des 500 derniers millions d’années au moins, contrairement à ce qu’indiquent les reconstructions de la tectonique des plaques».

Cette étude amène donc à constater que «le volcanisme aux limites des petites plaques et ses effets sur le cycle du carbone ont été sous-évalués» et que «des corrections devront être apportées aux reconstructions des mouvements des plaques».