Une étude, dont les résultats intitulés «Dynamic ups and downs of the Himalaya» ont été publiés dans la revue Geology, a abouti à proposer que l’écoulement du manteau supérieur soit responsable à la fois de la surrection de l’ensemble Himalaya-Tibet et de la subsidence de la plaine du Gange, survenues depuis le début de la collision Inde-Asie à partir de 15 millions d’années.

Tout d'abord, soulignons qu'un panneau lithosphérique, qui entre en subduction, entraîne «un écoulement visqueux du manteau qui distord la surface, ce que l’on appelle la 'topographie dynamique'».

Ainsi, «dans le cas de la collision Inde-Asie, le panneau plongeant de la plaque Indo-australienne» , emporté vers le Nord sous l’Eurasie «à mesure que le continent indien emboutissait l’Eurasie» a été étiré et déformé et a changé de géométrie.

Afin d'estimer l'impact de ces évolutions «sur la topographie dynamique de l’Himalaya-Tibet et de la plaine du Gange», les données de l’imagerie sismique (tomographie) ont été utilisées pour «déterminer le champ de densité dans le manteau et l’écoulement visqueux associé qui induit la subsidence dynamique de la surface».

Comme le creux prédit «est centrée dans le bassin du Gange, là où les sédiments sont les plus épais et son amplitude (en tenant compte du poids des sédiments le remplissant) est du même ordre de grandeur que l’épaisseur réelle du bassin», ces observations suggèrent «qu’un fort excès de masse se trouve à présent à cet emplacement, sous le Nord de l’Inde, et pourrait infléchir la surface du continent sans que la flexure élastique de la plaque indienne ne doive être invoquée».

Pour vérifier l'hypothèse que «la déflection (le creux) dynamique de la surface aurait migré du Nord vers le Sud, c’est-à-dire de l’Himalaya vers l’Inde», l'étude ici présentée a «utilisé des reconstructions synthétiques de la tomographie sismique pour les périodes plus anciennes et retrouvé la géométrie passée du panneau plongeant».

Il a été ainsi possible «de calculer l’évolution dans le passé de l’écoulement autour du panneau plongeant et la topographie dynamique associée». Les modèles prédictifs «confirment que la migration du panneau plongeant est accompagnée d’une migration de la déflection dynamique de la surface».

Globalement, cela se traduit d’une part par une surrection de près de 1000 mètres de la surface en Himalaya et au sud du Tibet, au Miocène entre 25 Ma et 15 Ma, et d’autre part par le creusement d’un bassin profond de plusieurs milliers de mètres, au front sud de l’Himalaya».

 

Il en découle que «la topographie dynamique transitoire répondant à la subduction de la lithosphère indienne» pourrait être «une cause unique permettant d’expliquer à la fois la surrection rapide de l’Himalaya et la subsidence de l’avant-pays, sans qu’il paraisse indispensable de faire appel à d’autres événement tels que le délestage du manteau lithosphérique ou la flexion élastique de la lithosphère indienne».

Comme l'enregistrement géologique laisse penser «que des mouvements verticaux comparables se sont produits antérieurement à l’Eocène (entre 50 et 40 Ma)», la probable coïncidence temporelle «avec le détachement présumé d’un panneau plongeant à cette époque» suggère «que la topographie dynamique a pu être un acteur majeur à d'autres époques dans cette région».

Du fait que «de tels mouvements verticaux ont été identifiés dans la plupart des chaînes de montagnes», on est amené à identifier la topographie dynamique, et donc la dynamique du manteau supérieur, comme «un contributeur fondamental au façonnement de la topographie des chaînes de montagnes».