Teddy Roosevelt a qualifié le Grand Canyon de l’un des grands sites que chaque Américain devrait voir. Et il y a 100 ans, le 26 février 1919, le Congrès soulignait la recommandation de voyage de Roosevelt en désignant le canyon de l’Arizona comme parc national.
Mais l’histoire du canyon, long de 277 miles, est bien plus profonde. Les humains l’ont rencontré pour la première fois il y a environ 12 000 ans, alors que les premiers Américains se répandaient sur le continent. Au XVIe siècle, quelques explorateurs espagnols ont commencé à passer par là. Et en mai 1869, le vétéran manchot de la guerre civile John Wesley Powell – futur directeur de l’US Geological Survey – a mené neuf hommes dans une expédition en bateau sans précédent sur le fleuve Colorado. Son rapport sur ce voyage, et un second deux ans plus tard, ont contribué à cimenter la réputation du Grand Canyon en tant qu’icône nationale et merveille naturelle.
Aujourd’hui, le Grand Canyon accueille 6 millions de visiteurs par an, ce qui en fait le deuxième parc national américain le plus visité après les Great Smoky Mountains, beaucoup plus accessibles. Les touristes affluent pour s’émerveiller de l’immensité du canyon, et du spectacle pur de la façon dont le fleuve Colorado a creusé couche après couche de roche pour exposer une ombre de rouges, bruns, roses, violets et plus encore.
Alors que 2019 marque le centenaire du parc national et le 150e anniversaire de la première expédition de Powell, « c’est un bon moment pour regarder à la fois en arrière et en avant », dit Karl Karlstrom, un géologue de l’Université du Nouveau-Mexique à Albuquerque qui a étudié le canyon pendant la majeure partie de sa carrière. « C’est amusant – on pourrait penser que tout est déjà découvert dans le Grand Canyon parce que les gens y travaillent depuis si longtemps. Et pourtant, nous continuons à changer radicalement notre compréhension. »
Parmi les nouvelles découvertes, il y a la mise à jour des âges de l’une des couches rocheuses les plus importantes du canyon, une découverte qui déplace des points clés de son histoire géologique. Les chercheurs continuent également à débattre de l’âge du canyon lui-même – même s’ils explorent ce que son avenir pourrait réserver à l’ère du changement climatique.
Ici, Knowable jette un coup d’œil aux étapes importantes de l’évolution du canyon, vues à quelques moments choisis du passé, du présent et du futur.
Plus d’un milliard d’années : Les fondations sont posées
L’histoire du Grand Canyon a commencé il y a près de 2 milliards d’années, lorsque deux plaques de la croûte terrestre sont entrées en collision. En se rejoignant, des rangées d’îles volcaniques se sont écrasées et ont fusionné. Sous l’effet d’une chaleur et d’une pression extrêmes, leurs roches se sont transformées en roches de « socle » de couleur sombre que l’on voit aujourd’hui près du fond du canyon – notamment des roches vieilles de 1,84 milliard d’années appelées gneiss d’Elves Chasm, les plus anciennes connues dans le canyon.
Pendant une période ultérieure, entre environ 1,75 milliard et 1,25 milliard d’années, l’histoire géologique du Grand Canyon est absente. L’érosion a effacé les roches de cette période comme des chapitres arrachés d’un livre d’histoire. L’histoire reprend entre 1,25 milliard et 730 millions d’années, lorsque de nouvelles couches de roches, connues sous le nom de Supergroupe du Grand Canyon, se sont formées par intermittence.
Les sédiments ont dérivé au fond des mers préhistoriques et s’y sont durcis, formant des couches dont un calcaire vieux de 1,25 milliard d’années constellé de fossiles d’algues, la première vie enregistrée dans le canyon.
Plus de 100 millions d’années : Les couches rocheuses supérieures se mettent en place
Les forces géologiques ont fini par briser les couches du supergroupe en morceaux et les ont inclinées en biais. L’érosion les a affouillées, et une autre mer s’est formée au-dessus d’elles. De nouveaux sédiments ont commencé à se déposer au fond de la mer – et c’est l’étape qui a récemment surpris Karlstrom et ses collègues.
Ils ont décidé d’analyser des fragments minéraux provenant de l’une des couches rocheuses, connue sous le nom de formation Sixtymile. Elle n’avait jamais été datée avec précision auparavant, mais on pensait qu’elle avait environ 650 millions d’années. Mais l’étude des minéraux a montré qu’elle n’avait que 508 millions d’années, a écrit l’équipe l’année dernière dans Nature Geoscience. Cela signifie que la formation de Sixtymile ne fait pas partie du Supergroupe du Grand Canyon, plus ancien, mais d’un groupe de roches plus jeunes qui se sont formées lorsque le niveau de la mer s’est élevé et que les eaux ont traversé la région de part en part. Maintenant, l’équipe de Karlstrom peut utiliser ces nouvelles dates pour mieux comprendre à quelle vitesse cette inondation s’est produite et à quelle vitesse d’autres couches rocheuses se sont formées au sommet de la formation Sixtymile.
Au cours des quelques centaines de millions d’années suivantes, les sédiments alimentés par les océans ont continué à s’empiler. Les roches qui forment les deux tiers supérieurs des parois du canyon – les calcaires et les schistes et grès de différentes couleurs chatoyantes – appartiennent à cette période, entre environ 508 millions et 270 millions d’années. John Strong Newberry, qui fut le premier géologue à explorer le canyon en 1857, les a qualifiés de « plus splendide exposition de roches stratifiées au monde ». Pour couronner le tout, au bord du canyon, trône le calcaire de Kaibab, de couleur crème, qui a un âge relativement vif de 270 millions d’années.
Les géologues qui étudient l’histoire profonde du Grand Canyon ont révélé les couches complexes de roches qui sous-tendent le gouffre géant.
Il y a plus d’un million d’années : Le plateau s’élève, la rivière le traverse
Il a fallu des éons, mais à ce moment-là, toutes les couches rocheuses du canyon avaient été construites. Elles avaient juste besoin d’être rendues visibles. Et cette partie de l’histoire a commencé il y a environ 70 millions d’années, lorsque deux plaques de la croûte terrestre se sont froissées et ont commencé à pousser les montagnes Rocheuses. Ce qui est aujourd’hui la région des Four Corners, dans le sud-ouest des États-Unis – plus largement connue sous le nom de plateau du Colorado – a commencé à s’élever, passant du niveau proche de la mer à des milliers de pieds de hauteur.
Il y a soixante millions d’années, les montagnes Rocheuses et l’ensemble du plateau du Colorado, dont fait partie le Grand Canyon, se sont élevés sous l’effet de l’activité tectonique. Après l’érosion des couches supérieures de la roche (en vert), le fleuve Colorado est devenu puissant et a commencé à se frayer un chemin à travers la roche ancienne, laissant le canyon étonnant que nous voyons aujourd’hui.
Il y a environ 6 millions d’années, les eaux se précipitant des Rocheuses avaient formé le puissant fleuve Colorado. À mesure que le plateau s’élevait, le fleuve l’entaillait, creusant le canyon au fil du temps. Des rivières plus petites ont fini par creuser les canyons latéraux, les mesas et les buttes qui sont si caractéristiques du canyon aujourd’hui.
Tous les géologues ne sont pas d’accord avec la chronologie de cette histoire. Certains ont soutenu, en se basant sur la durée pendant laquelle certains minéraux rocheux semblent avoir été exposés à la surface dans certaines parties du canyon, que ce dernier a jusqu’à 70 millions d’années. Mais Karlstrom affirme que si certaines parties du canyon pourraient être plus anciennes, le système fluvial dans son ensemble n’a pas été connecté et n’a pas coulé avant environ 6 millions d’années.
Plus de 10 000 ans : Les humains rencontrent le canyon
Alors que l’histoire géologique du canyon touche à sa fin, l’histoire humaine commence. Les hommes sont arrivés pour la première fois en Amérique à la fin de la dernière période glaciaire, il y a plus de 12 000 ans.
Il y a environ 10 000 ans, ils vivaient dans et autour du canyon et chassaient d’énormes bêtes, aujourd’hui éteintes, comme le paresseux de Shasta (Nothrotheriops). Plus récemment, les habitants du canyon ont fabriqué et laissé des figurines d’animaux à perruque fendue qui ont été datées d’environ 4 000 ans. Il y a mille ans, les gens cultivaient le fond du canyon et entreposaient leurs récoltes dans des abris creusés dans les parois, dont certains sont encore visibles aujourd’hui.
Pendant la dernière période glaciaire, des paresseux terrestres géants comme ce paresseux de Shasta parcouraient l’Ouest américain (à gauche). Ces grands mammifères, qui se sont éteints, auraient coexisté avec les Amérindiens qui vivaient dans et près du Grand Canyon il y a plus de 10 000 ans. D’anciennes représentations d’animaux créées à partir de brindilles fendues (à droite), dont certaines datent de 4 000 ans, ont été trouvées dans tout le canyon.
CREDIT : FUNKMONK / WIKIMEDIA COMMONS (GAUCHE) ; GRAND CANYON NPS (DROIT)
Il y a 100 ans : Le canyon devient une destination américaine
Aujourd’hui, il y a au moins 12 tribus amérindiennes qui vivent dans ou près du canyon, mais leur vie est dramatiquement différente des temps passés. En 1882, par exemple, le gouvernement américain a restreint les Havasupai à une petite réserve au fond du canyon. Au lieu de se déplacer de façon saisonnière là où le gibier était le plus abondant, les Havasupai ont été contraints de gagner difficilement leur vie dans le canyon tout au long de l’année.
Les gens ont utilisé et vécu dans le Grand Canyon de façon continue pendant près de 12 000 ans, selon les découvertes archéologiques faites dans le parc national. Ici, des greniers à grains vieux d’environ 1 000 ans sont perchés au-dessus de Nankoweap, le long du fleuve Colorado dans le Marble Canyon.
CREDIT : NPS PHOTO BY MARK LELLOUCH
Et c’est alors qu’est apparu le parc national, et l’attention des voyageurs du monde entier.
Depuis lors, l’écosystème du fleuve a également radicalement changé. Bien que les écologistes aient réussi à empêcher le barrage du fleuve Colorado près du Grand Canyon lui-même, le gouvernement a construit un barrage plus en amont, à Glen Canyon, en 1963. Les crues naturelles ne permettant plus de reconstituer les sédiments sur les berges du fleuve, les bancs de sable et les plages ont commencé à s’éroder. Des espèces envahissantes, comme le tamaris (genre Tamarix), se sont installées et ont évincé les espèces indigènes.
Huit fois depuis 1996, la dernière fois en novembre dernier, les responsables ont libéré des crues contrôlées du barrage de Glen Canyon, pour tenter de restaurer une partie des sédiments le long des berges en aval et d’inverser les dommages écologiques que le barrage a causés au canyon et ailleurs.
Dans 100 ans : Le changement climatique menace le parc
Les histoires géologiques et humaines du canyon entrent en collision lorsqu’il s’agit de penser à l’avenir – en particulier au rôle de l’eau dans l’Ouest américain face aux changements climatiques. Le fleuve Colorado fournit de l’eau à des millions de personnes dans sept États ainsi qu’au Mexique. Il est déjà surchargé. Le débit des cours d’eau en amont du fleuve a diminué de plus de 16 % au cours du siècle dernier, principalement en raison du réchauffement des températures et de la diminution des chutes de neige. Alors que les gestionnaires de l’eau décident de la quantité d’eau à conserver derrière le barrage de Glen Canyon et de celle à libérer en aval, l’écosystème fluvial du Grand Canyon n’est qu’un des nombreux utilisateurs en concurrence.
Une autre question urgente pour le parc est de savoir comment fournir suffisamment d’eau aux millions de touristes qui boivent, se lavent, tirent la chasse d’eau et utilisent l’eau de toute autre manière chaque année. Pour étancher la soif des services aux visiteurs de la South Rim, très développée, il faut pomper quotidiennement 500 000 gallons d’eau de source à travers le canyon depuis des sources souterraines de la North Rim. Mais le système de canalisation date des années 1960 et se casse fréquemment. Et la plomberie hydrologique qui alimente les sources est compliquée.
L’une des préoccupations les plus immédiates des géologues qui étudient le Grand Canyon est la façon dont le changement climatique pourrait l’affecter. L’une des inquiétudes concerne la durabilité de l’approvisionnement en eau.
Les modèles climatiques indiquent que le manteau neigeux hivernal va diminuer, et il n’est pas du tout certain que les sources de la bordure nord pourront continuer à fournir suffisamment d’eau. Déjà, des sources dans certaines autres régions du canyon se sont taries ces dernières années. La demande des visiteurs, l’exploitation minière à proximité et le changement climatique sont autant de menaces qui pèsent sur l’approvisionnement en eau du canyon, explique Laura Crossey, géochimiste à l’université du Nouveau-Mexique.
Le canyon, dont les racines remontent à des milliards d’années, pourrait faire fi de ces changements, mais les problèmes d’eau pourraient bientôt poser un défi aux humains qui viennent s’en émerveiller. « Qui sait, demande Karlstrom, où nous serons dans 100 ans ? »
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