Voyages en géologie : Aventure en plein ciel sur l’Altiplano bolivien

Lagune verte (Laguna Verde) est un lac salé très concentré situé au sud-ouest de la réserve nationale de faune andine Eduardo Avaroa, au pied du volcan Licancabur, dans la province de Sur Lipez, en Bolivie. La couleur vert-turquoise de l’eau est due à la suspension d’arsenic et d’autres minéraux. Crédit : ©.com/thomaslusth.

Par Terri Cook et Lon Abbott

Niché entre deux chaînes de la rude cordillère des Andes, l’Altiplano est un vaste plateau balayé par les vents qui s’étend sur plus de 900 kilomètres du sud du Pérou au nord de l’Argentine. La majeure partie de ce haut plateau aride, dont l’altitude moyenne est d’environ 3 750 mètres, se trouve dans l’ouest de la Bolivie, où sa surface est parsemée d’une série d’attractions naturelles étonnantes. Des cristaux blancs de neige des plus grandes salines du monde aux flamants roses dans un lac rouge brique, en passant par les eaux d’un azur saisissant du lac Titicaca, le plus haut lac navigable de la planète, l’Altiplano offre aux voyageurs intrépides des panoramas spectaculaires aux couleurs vives. Vous pourriez facilement passer un mois à explorer cette région, ou en avoir un avant-goût alléchant d’une semaine dans le cadre d’un plus grand voyage en Amérique du Sud, comme nous l’avons fait en 2016, lorsque nous avons commencé au Pérou et terminé en Patagonie.

La haute plaine de Bolivie

L’Altiplano est pris en sandwich entre les chaînes occidentale et orientale de la cordillère des Andes. La chaîne orientale est appelée Cordillera Real. Les Andes sont l’exemple classique utilisé dans les cours d’introduction à la géologie pour illustrer comment la subduction d’une plaque tectonique océanique sous une plaque continentale forme des montagnes. Mais cette explication de Géologie 101 ne rend pas compte de l’altitude élevée de l’Altiplano, qui fait l’objet d’un débat vigoureux.

L’Altiplano bolivien est pris en sandwich entre les chaînes occidentale et orientale de la Cordillère des Andes. Crédit : à la fois : K. Cantner, AGI.

La topographie élevée de la plupart des chaînes de montagnes et des plateaux est soutenue par une croûte continentale extra-épaisse. Là où deux plaques convergent, la croûte est raccourcie en empilant une dalle de croûte sur une autre le long d’une faille de chevauchement, ce qui l’épaissit. La croûte de 70 kilomètres d’épaisseur sous l’Altiplano est l’une des plus épaisses de la planète. Mais les géologues n’ont pu documenter qu’un raccourcissement crustal d’environ 120 kilomètres le long des failles de chevauchement de l’Altiplano nord, soit environ la moitié de la quantité nécessaire pour produire une croûte aussi épaisse. Un autre mécanisme doit être à l’œuvre ici. L’une des principales hypothèses est que, lorsque les failles de chevauchement ont épaissi et chauffé la croûte sous les Andes adjacentes, la croûte inférieure a commencé à couler vers l’Altiplano comme du tire, épaississant la croûte à cet endroit et fournissant la flottabilité supplémentaire nécessaire pour élever le plateau si haut.

Malgré l’aridité extrême et l’altitude élevée, les troupeaux de lamas et les volées de flamants prospèrent sur l’Altiplano. Crédit : à la fois : Terri Cook et Lon Abbott.

Mais même le flux crustal ne suffit pas à expliquer complètement la grande hauteur de l’Altiplano. Pour obtenir une image plus complète de l’histoire du soulèvement de l’Altiplano, les géologues ont employé une variété de paléo-altimètres, tels que les isotopes de l’oxygène, les isotopes de carbone et d’oxygène agglomérés, et l’analyse des formes des feuilles fossiles. Les isotopes de l’oxygène deviennent plus légers à haute altitude, et le degré d’agglutination des isotopes lourds du carbone et de l’oxygène est fonction de la température, qui varie avec l’altitude. La température détermine également le pourcentage de feuilles d’arbres dont les bords sont irréguliers ou lisses. Les résultats indiquent que l’Altiplano méridional s’est soulevé le premier, il y a environ 16 à 9 millions d’années, suivi de l’Altiplano central, il y a environ 10 à 6 millions d’années. Le nord de l’Altiplano, en revanche, a atteint son altitude actuelle de 4 000 mètres il y a seulement 5 millions d’années. Qui plus est, l’ensemble du plateau s’est élevé après la période de compression maximale des plaques, qui s’est produite il y a environ 50 millions à 20 millions d’années. Si l’explication de Geology 101 était correcte, alors le moment du soulèvement devrait correspondre à cette période de compression maximale.

Illimani, le plus haut sommet de la Cordillère royale des Andes, domine La Paz, la plus haute capitale du monde. Crédit : Terri Cook et Lon Abbott.

L’hypothèse alternative principale attribue la montée de l’Altiplano à un mécanisme différent : le détachement et l’enfoncement d’un blob de lithosphère mantellique dense du fond de la plaque sud-américaine. La lithosphère est constituée de l’ensemble de la croûte et de la partie supérieure la plus froide et la plus rigide du manteau. En dessous d’une profondeur d’environ 100 à 200 kilomètres, le manteau est suffisamment chaud pour s’écouler lentement, comme de la tire, où il est appelé l’asthénosphère. Le manteau lithosphérique et l’asthénosphère ont une composition identique, mais la lithosphère est plus froide, ce qui la rend plus dense. Ainsi, si un morceau se détache, il s’enfonce dans l’asthénosphère. Une telle « gouttelette lithosphérique » est alors remplacée par une asthénosphère plus chaude et plus flottante, ce qui fait que le plateau s’élève comme un navire qui monte plus haut dans l’eau lorsque sa cargaison est déchargée.

Une hypothèse concernant la hauteur de l’Altiplano attribue la montée du plateau au détachement et à l’enfoncement d’une goutte (ou « drip ») de lithosphère mantellique dense du fond de la plaque sud-américaine il y a environ 16 millions d’années , ce qui a ensuite fait rebondir et monter la croûte sus-jacente et la lithosphère restante. Lorsque la coulée de lithosphère plus froide et plus dense s’est enfoncée dans l’asthénosphère sous l’Altiplano sud, la lithosphère sous l’Altiplano central a été déstabilisée, ce qui a déclenché une coulée similaire sous l’Altiplano nord. Ce scénario, qui explique clairement de nombreuses caractéristiques de l’histoire géologique de l’Altiplano, est confirmé par des images tomographiques récentes d’une masse de lithosphère froide et dense qui s’enfonce sous le plateau. Crédit : K. Cantner, AGI.

Les partisans de cette hypothèse suggèrent qu’il y a environ 16 millions d’années, un blob de lithosphère inférieure sous le sud de l’Altiplano a commencé à s’égoutter. Cela a déclenché une réaction en chaîne, déstabilisant d’abord la lithosphère sous l’Altiplano central, qui, à son tour, a déclenché un égouttement similaire sous l’Altiplano nord. Ce scénario, qui explique proprement de nombreuses caractéristiques autrement complexes de l’histoire géologique de l’Altiplano, est soutenu par des images tomographiques récentes d’une tache de lithosphère froide et dense qui s’enfonce sous le plateau.

Lac Titicaca : Lieu de naissance du soleil

La Cordillère Royale contraste fortement avec les eaux azurées du lac Titicaca, le plus grand lac d’Amérique du Sud. Crédit : Terri Cook et Lon Abbott.

Situé près du bord nord de l’Altiplano et à cheval sur la frontière entre la Bolivie et le Pérou, le lac Titicaca est le plus grand lac d’Amérique du Sud, tant par sa surface que par son volume. Les pics étincelants et enneigés des montagnes de la Cordillère Royale qui se reflètent dans l’eau d’un bleu éclatant sont des spectacles à couper le souffle, au sens figuré, grâce à l’éclairage de haute altitude, et au sens propre, en raison de l’air très raréfié ici, à 3 800 mètres d’altitude.

Au cours des 8 000 dernières années, le bassin du lac Titicaca a accueilli de nombreuses civilisations dont les légendes se sont progressivement mêlées. Selon les mythes des Tiwanaku, qui ont contrôlé la région pendant une grande partie du premier millénaire de notre ère, ainsi que des Incas, qui ont conquis cette région au XVe siècle, le lac Titicaca est le centre du cosmos et l’origine de leurs civilisations. Ils considéraient également les eaux saphir comme le lieu de naissance du soleil, de la lune et des étoiles, tous façonnés par un dieu créateur à partir d’îles du lac.

Ancien emplacement d’un important sanctuaire inca, Copacabana est aujourd’hui la principale ville touristique bolivienne sur le magnifique lac Titicaca. Crédit : Terri Cook et Lon Abbott.

Le soleil aurait émergé d’un rocher sur Isla del Sol, la plus grande île de Titicaca, que vous pouvez facilement visiter via un ferry ou une excursion depuis Copacabana, la principale ville touristique bolivienne sur le lac et le site d’un autre important sanctuaire inca. Une excellente façon d’explorer cette île vénérée est de prendre un ferry le matin depuis la plage de Copacabana jusqu’à la communauté indigène de Cha’llapampa à l’extrémité nord de l’île, puis de suivre l’un des sentiers de randonnée jusqu’à un escalier de pierre abrupt – l’Escalera del Inca – au sud, en arrivant à temps pour le ferry de retour.

Environ 800 familles indigènes vivent sur l’Isla del Sol, que vous pouvez explorer via un réseau de sentiers de randonnée autrefois utilisés par les Incas. Crédit : Terri Cook et Lon Abbott.

Il y a deux principaux sentiers de randonnée sur l’île : une route côtière qui se promène à travers des villages flanqués de plages de sable et de baies d’un bleu profond, et un chemin de crête central plus difficile. L’un ou l’autre de ces chemins offre une vue magnifique sur le lac, les roches sédimentaires inclinées qui composent l’île et la cordillère enneigée à l’ouest. Si vous choisissez l’itinéraire de la crête, un petit détour près de la pointe nord de l’île vous mènera aux ruines incas de Chincana, dont l’attraction principale est un labyrinthe de murs en ruine et de petites portes qui abritent un puits sacré. Juste au sud-est des ruines se trouve une table censée avoir été le lieu de divers sacrifices.

Si vous êtes acclimaté à l’altitude, l’une ou l’autre des promenades devrait prendre environ trois à quatre heures ; sinon, il serait préférable de passer la nuit pour ne pas potentiellement manquer le dernier ferry. Si vous voulez avoir le temps d’explorer les ruines, il est préférable de passer une nuit ou deux sur l’île. Dans tous les cas, assurez-vous d’apporter beaucoup de crème solaire et d’eau (la principale source de l’île desséchée, la Fuente del Inca, se trouve au sud).

Salar de Uyuni

Les enfants des auteurs ont aimé mettre en scène des photos à perspective forcée sur les vastes étendues de sel. Crédit : les deux : Terri Cook et Lon Abbott.

Sur l’Altiplano méridional de Bolivie, une autre attraction superlative de haute altitude vous attend : le Salar de Uyuni, les plus grandes étendues de sel du monde. En contraste frappant avec les eaux cobalt du Titicaca, la surface incrustée de sel du salar, qui couvre plus de 10 000 kilomètres carrés, est d’un blanc aveuglant. Les voyages à travers le salar sont une aventure en raison de la difficulté de conduire sur la surface souvent glissante de la playa et du manque d’éléments pour vous orienter. Pour des raisons de sécurité, les Jeeps d’excursion voyagent ensemble en caravane. Après avoir quitté la ville frontalière d’Uyuni, les circuits visitent un cimetière de wagons de train et de locomotives rouillés avant de partir à travers les salars.

Le salar plat comme une crêpe est tout ce qui reste du paléo-lac Tauca, qui couvrait jusqu’à 80 000 kilomètres carrés de l’Altiplano entre environ 18 500 et 8 500 ans. Chaque fois que notre excursion en jeep atteignait le bord du salar, nous voyions les anciens rivages du lac Tauca, qui se dressent à des dizaines de mètres au-dessus de la surface actuelle du salar, haute de 3 656 mètres. Le salar lui-même est une croûte de sel de plusieurs mètres d’épaisseur, composée principalement d’halite et de gypse, qui recouvre de jeunes roches volcaniques. Ces roches volcaniques forment une crête en grande partie enterrée qui dépasse parfois la croûte de sel pour former une série d’îles couvertes de cactus qui semblent, grâce aux mirages, flotter au-dessus de la surface salée. La plus connue est Isla Incahuasi, que presque tous les circuits visitent. Ici, nous avons lentement soufflé pendant environ 15 minutes jusqu’au point le plus élevé de l’île – environ 30 mètres au-dessus de la surface du salar – pour des vues de la vaste surface cristalline étincelante sous la lumière brillante du soleil.

Le salar est l’une des ressources minérales les plus importantes de la Bolivie. En plus d’être une source de sel, qui est exploité ici depuis le 16e siècle, et d’ulexite, un minéral de bore fibreux utilisé dans les engrais (qui est également connu sous le nom de « pierre de télévision » en raison de la façon dont il conduit la lumière), le salar est l’une des plus grandes sources de lithium, le métal le plus léger de la Terre. Le lithium est un composant essentiel des batteries lithium-ion qui alimentent les outils sans fil, les véhicules électriques et les appareils électroniques portables, notamment les téléphones cellulaires, les ordinateurs portables et les appareils photo. L’U.S. Geological Survey estime que le Salar de Uyuni abrite 5,5 millions de tonnes de lithium, soit environ la moitié des réserves mondiales.

Les parties les plus élevées d’une crête volcanique en grande partie enterrée forment plusieurs îles qui dépassent du vaste Salar de Uyuni. Crédit : Terri Cook et Lon Abbott.

L’isolement pur, ainsi que la vaste platitude du Salar de Uyuni, nous sont apparus évidents lorsque notre guide s’est arrêté au milieu des salines pour aider notre groupe à prendre des photos en perspective forcée. Nos enfants ont adoré mettre en scène des images d’illusions d’optique qui les faisaient paraître plus grands – et leur frère ou sœur plus petit – et trouver des angles amusants pour donner l’impression qu’ils tenaient l’autre dans la paume d’une main. La partie préférée des adultes de la visite a eu lieu le soir, lorsque nous avons regardé le soleil couchant baigner le sel étincelant dans une lumière éthérée jaune, rose et bleue qui semblait illuminer chaque carreau de sel hexagonal. Une fois que le soleil s’est couché et que la température a chuté, nous étions reconnaissants d’arriver à notre « hôtel » douillet fait de blocs de sel.

High in the Andes

Lors du deuxième jour des visites de trois jours au Salar de Uyuni, les caravanes de jeeps laissent le sel derrière elles pour grimper encore plus haut dans les Andes arides en route vers la frontière chilienne. Nichés entre des volcans imposants et des champs de quinoa, quelques petits villages peuplent ce paysage d’une beauté rude et extrêmement isolé. Le point culminant ici est la réserve nationale de faune andine Eduardo Avaroa, une réserve de 714 000 hectares mise de côté pour protéger des dizaines d’espèces d’oiseaux, dont trois espèces rustiques de flamants endémiques.

La couleur rouge inhabituelle de la Laguna Colorada est causée par des algues. Crédit : Terri Cook et Lon Abbott.

La réserve est surtout connue pour ses lacs colorés, dont la Laguna Colorada, dont la couleur rouge vif provient des algues et contraste fortement avec le ciel bleu, les dépôts blancs de borax dans et autour du lac, et – si vous avez la chance de les voir – des dizaines de flamants roses qui se pavanent dans les eaux très peu profondes. Une autre scène dramatique attend les visiteurs de la Laguna Verde de la réserve, où un lac vert sarcelle – dont la teinte provient de ses fortes concentrations de carbonates combinées à des métaux lourds dissous, dont le cuivre, l’arsenic et le plomb – se trouve sous le cône classique du volcan Licancabur de 5 868 mètres de haut.

Le champ géothermique de Sol de Mañana, qui présente des marmites de boue bouillante et des fumerolles mais pas de geysers, fait partie des champs géothermiques les plus élevés sur Terre. Crédit : Terri Cook et Lon Abbott.

Dans les environs se trouvent également deux autres attractions : l’Arbre de pierre, un rocher sculpté par le vent en forme d’arbre qui rappelle une illustration du Dr Seuss, et le champ géothermique de Sol de Mañana, où vous pourrez vous promener parmi les marmites de boue bouillante et les fumerolles fumantes. Les nuages de vapeur et l’odeur de soufre, ainsi que l’altitude de 4 850 mètres et l’absence de tout dispositif de sécurité, ne font qu’ajouter au sentiment surréaliste d’une aventure en hauteur dans cette partie spectaculaire des Andes.

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