Les pierres mouvantes de Racetrack Playa

Des traces sans témoin

Racetrack Playa est un ancien lac asséché, perché à 1 130 mètres d'altitude dans les montagnes de la Vallée de la Mort, en Californie. Sa surface d'argile mesure environ 2,5 kilomètres sur 4 et elle est presque parfaitement plate. Des centaines de pierres y sont posées. Derrière beaucoup d'entre elles s'étire un sillon creusé dans la boue séchée, parfois long de plusieurs centaines de mètres, avec des courbes et des angles brusques.

Les plus grosses pèsent environ 320 kilos, selon le Service des parcs nationaux. L'une d'elles, un bloc de dolomie surnommé « Karen », est estimée entre 700 et 800 livres par le Service géologique des États-Unis, qui en a publié une photographie. Le site est isolé : il faut plusieurs heures de piste depuis la ville la plus proche, et il n'y a pas de réseau téléphonique. C'est l'une des raisons pour lesquelles personne n'avait vu les pierres bouger.

Soixante ans d'hypothèses

Les géologues s'y intéressent depuis la fin des années 1940. L'étude de 2014 fait remonter la première description à un article de McAllister et Agnew publié en 1948. Très vite, deux familles d'explications s'opposent : le vent seul, ou la glace.

Pour le vent, il fallait des rafales extrêmes. En 1953, Shelton parvint à déplacer une petite pierre sur une surface mouillée avec le souffle d'une hélice d'avion, soit plus de 20 mètres par seconde. D'autres auteurs ont avancé des vitesses bien plus élevées. En 1995, l'équipe de John Reid calcula qu'une pierre de 20 kilos demanderait un vent de près de 78 mètres par seconde à sa hauteur, ce qu'elle jugeait irréaliste. On a aussi parlé de tourbillons de poussière et de films d'algues rendant la boue glissante.

Pour la glace, Stanley proposa en 1955 que les pierres soient prises dans une plaque gelée et entraînées avec elle. Mais dans les années 1970, Robert Sharp et Dwight Carey installèrent un enclos de piquets autour de deux pierres : l'une sortit de l'enclos pendant l'hiver, ce qui semblait difficile avec une grande plaque de glace. En 1995, Reid et ses étudiants revinrent pourtant à la glace. Ils remarquèrent que des traces éloignées de plus de 800 mètres avaient des formes semblables, comme si les pierres avaient bougé ensemble, et conclurent que des plaques de glace étaient nécessaires.

L'expérience « la plus ennuyeuse du monde »

En 2011, le paléobiologiste Richard Norris, de la Scripps Institution of Oceanography, et son cousin James Norris, ingénieur, lancent avec Jib Ray un projet pour trancher la question. Ils sont rejoints par le planétologue Ralph Lorenz, qui étudie le site depuis 2007 pour comprendre les lacs asséchés d'autres planètes, et par Brian Jackson. Avec l'accord du Service des parcs, l'équipe installe une station météo qui mesure les rafales chaque seconde, des caméras qui prennent des images à intervalles réguliers, et quinze pierres équipées de GPS qui se déclenchent dès qu'elles bougent. Le parc ayant refusé que l'on utilise les pierres du site, ces pierres viennent d'ailleurs.

Ralph Lorenz s'attendait à « l'expérience la plus ennuyeuse du monde ». Il a fallu attendre deux hivers. Fin novembre 2013, des pluies forment un étang peu profond, de quelques centimètres au plus, sur le sud du lac.

Décembre 2013 : les pierres bougent

Le 4 décembre 2013, deux pierres équipées de GPS se déplacent d'environ 65 mètres chacune. Elles étaient distantes de 153 mètres et se sont mises en mouvement à six secondes d'intervalle. Le 20 décembre, Richard et James Norris sont sur place pour changer des batteries. Vers 11 h 37, par une belle journée ensoleillée, la glace qui couvre l'étang commence à craquer et à se déplacer. Les pierres se mettent à glisser. Dans l'après-midi, une fois la glace fondue, plus de soixante pierres ont laissé de nouvelles traces. Le communiqué du Service des parcs situe cette rupture de la glace au 21 décembre ; l'article scientifique et la presse retiennent le 20.

Le 9 janvier 2014, James Norris revient avec Ralph Lorenz et filme de nouveaux mouvements. Au total, l'équipe documente cinq épisodes pendant les deux mois et demi où l'étang subsiste. Une pierre parcourt au total 224 mètres au cours de l'hiver.

Une glace fine comme une vitre

Le mécanisme décrit dans PLOS ONE est simple. L'étang doit être assez profond pour qu'une glace flottante se forme pendant les nuits froides, mais assez peu pour que les pierres dépassent. La nuit, l'eau gèle en une plaque très mince, de 3 à 6 millimètres, que les auteurs comparent à une vitre. Le matin, le soleil la fait fondre et la brise en grandes plaques flottantes, larges de dizaines de mètres. Un vent léger, de 3 à 5 mètres par seconde, pousse ces plaques, qui poussent à leur tour les pierres. Celles-ci avancent de 2 à 5 mètres par minute, pendant quelques secondes à seize minutes, en creusant un sillon dans la boue sous l'eau.

Un second article, publié le lendemain par Ralph Lorenz et ses collègues, détaille les traces laissées le 9 janvier 2014. Ce jour-là, la glace mesurait entre 5 et 8 millimètres. La plaque a avancé d'une vingtaine de centimètres vers le sud en tournant sur elle-même, ce qui a dessiné des traces courbes, des angles droits et des zigzags parallèles. Certaines pierres, pourtant à quelques dizaines de centimètres d'autres qui bougeaient, sont restées immobiles : les auteurs y voient l'effet du hasard du frottement et de la prise de la glace. Ce phénomène de poussée de la glace est connu ailleurs. Scientific American rappelle qu'en 1952, sur un lac du Nevada, la glace poussée par le vent avait arraché assez de poteaux pour couper une ligne téléphonique transcontinentale.

Cette explication renverse les anciennes idées. Il ne faut ni vent violent ni glace épaisse capable de soulever les pierres : une glace trop fine pour les saisir suffit à les pousser. Elle explique aussi les traces parallèles, puisqu'une même plaque entraîne plusieurs pierres, et les virages, quand le vent change ou que la plaque tourne. Le mouvement est si lent qu'il passe presque inaperçu de loin. « Il est possible que des touristes l'aient vu sans s'en rendre compte », a remarqué James Norris. Le Service des parcs note enfin que des traces sans pierre, qu'il attribuait à des vols, ont en fait été creusées par des plaques de glace échouées.

Ce qui reste ouvert

Les conditions nécessaires sont rares : assez de pluie pour former un étang, des nuits de gel, puis des journées ensoleillées et un peu de vent. Les auteurs parlent d'événements espacés de plusieurs années, voire de décennies. Le dernier mouvement suspecté avant l'étude remontait à 2006, et Ralph Lorenz estime que les pierres ne bougent que quelques minutes sur un million. Le Service des parcs ajoute que le réchauffement du climat a peut-être rendu ces épisodes moins fréquents depuis les années 1970.

Une question demeure : l'équipe n'a pas vu bouger les plus grosses pierres, et l'on ne sait pas si le même mécanisme suffit pour elles. Certaines encyclopédies, comme la Britannica, présentent encore le vent sur l'argile mouillée comme l'explication courante, ce qui montre que la correction de 2014 n'est pas partout intégrée.

Les explications examinées

Questions ouvertes

• Les plus gros blocs, comme « Karen », bougent-ils de la même manière ?
• Le réchauffement du climat rendra-t-il ces mouvements encore plus rares ?

Sources

Meilleure source : niveau 1 (source primaire) · barème de la charte éditoriale.

1. Richard D. Norris, James M. Norris, Ralph D. Lorenz, Jib Ray et Brian Jackson, « Sliding Rocks on Racetrack Playa, Death Valley National Park: First Observation of Rocks in Motion », PLOS ONE 9(8), e105948 (27 août 2014) — PLOS ONE Niv. 2
2. Ralph D. Lorenz et al., « Trail formation by ice-shoved "sailing stones" observed at Racetrack Playa, Death Valley National Park », Earth Surface Dynamics Discussions 2, p. 1005-1022 (28 août 2014) — Copernicus / European Geosciences Union Niv. 2
3. John B. Reid Jr. et al., « Sliding rocks at the Racetrack, Death Valley: What makes them move? », Geology 23(9), p. 819-822 (1995) — Geological Society of America (copie de l'auteur, UC Santa Cruz) Niv. 2
4. Mystery Solved: Mysterious « sailing stones » of Death Valley seen in action for the first time (communiqué du 27 août 2014) — National Park Service, Death Valley National Park Niv. 3
5. Racetrack Playa : photographie du bloc « Karen » (publiée le 21 décembre 2003, domaine public) — U.S. Geological Survey, Geology and Ecology of National Parks Niv. 1
6. Sailing stone — Encyclopaedia Britannica Niv. 3
7. Mystery of Death Valley's « Wandering Stones » Explained (2014) — Scientific American Niv. 4
8. Maris Fessenden, « Researchers Solve the Mystery of Death Valley's Sailing Rocks » (28 août 2014) — Smithsonian Magazine Niv. 4