Une équipe internationale de chercheurs à laquelle participait l'Université de Fribourg a découvert un cratère d'impact de météorite de 31 km enterré sous la calotte glaciaire du Groenland. C'est la première fois qu'un cratère d’impact est découvert sous la glace sur Terre. Les chercheurs ont travaillé pendant trois ans pour vérifier leur découverte, faite en 2015. La recherche est décrite dans une étude récemment publiée dans la revue internationale Science Advances.

Le cratère mesure 31 km de diamètre, ce qui le place parmi les plus grands cratères d'impact connus sur Terre. «Plus grand que toute la ville de Paris, décrit Horst Machguth de l'Université de Fribourg. Le cratère s'est formé quand une météorite de fer de plus d'un kilomètre de diamètre s'est écrasée sur le nord du Groenland, mais il est resté caché sous près d’un kilomètre de glace.»

Dépression circulaire géante
Le cratère a été découvert pour la première fois en juillet 2015, lorsque des chercheurs danois ont inspecté une nouvelle carte de la topographie du sol sous la calotte glaciaire du Groenland. Ils ont remarqué une énorme dépression circulaire sous le glacier Hiawatha, situé au bord de la calotte glaciaire dans le nord du Groenland.

«Nous avons tout de suite su que c'était quelque chose de spécial, mais il était aussi clair qu'il serait difficile de confirmer l'origine de la dépression, explique Kurt Kjær du Musée d'histoire naturelle du Danemark, auteur principal de cette étude. Nous avons déduit que la dépression pourrait être un cratère de météorite encore inconnu, mais n'avions pas encore de preuves concluantes.»

Preuve cruciale
Leur suspicion que la dépression géante était un cratère de météorite a été renforcée lorsque l'équipe a envoyé un avion de recherche allemand de l'Institut Alfred Wegener pour survoler le glacier Hiawatha et cartographier le cratère et la glace sous-jacente avec un nouveau radar puissant, capable de voir à travers la glace. Joseph MacGregor, glaciologue à la NASA, qui a participé à l'étude ajoute: «Pour vérifier notre hypothèse, nous devions regarder à travers la glace de la calotte et cartographier la dépression en détail. Nos collègues de l'Institut Alfred Wegener et de l'Université du Kansas ont effectué un relevé radar dense et ciblé. Ce relevé a dépassé toutes les attentes et donné des images de la structure de la glace et de la surface rocheuse sous-jacente avec une précision stupéfiante. Les caractéristiques généralement associées à un cratère d'impact, comme un bord nettement circulaire et un soulèvement central, tout était là.»

Mais le fait que la dépression ressemble à un cratère d'impact n'est pas une preuve concluante d'un impact de météorite. C’est pourquoi, au cours des étés 2016 et 2017, l'équipe de recherche a visité le site pour cartographier les structures tectoniques dans la roche, près du pied du glacier et recueillir des échantillons de sédiments.

«Une partie du sable de quartz que nous avons collecté contient des déformations planaires, qui ne se forment que sous les pressions extrêmes atteintes brièvement lors d'un impact violent, ce qui prouve que la dépression sous le glacier Hiawatha est un cratère météoritique», explique Nicolaj K. Larsen de l'Université d'Aarhus, Danemark. «Cependant, ajoute Horst Machguth de l'Université de Fribourg, nous avons dû vérifier si ces sables de quartz avaient été emportés par les eaux depuis la dépression actuelle et non d'ailleurs. Une étude approfondie des images satellites nous a permis de prouver que le sable contenant les grains de quartz a été déposé il y a quelques années seulement par une grande rivière d'eau de fonte provenant du dessous du glacier Hiawatha.»

Conséquences de l'impact sur le climat et la vie sur la Terre
Des études antérieures ont montré que les impacts de météorites de grande envergure peuvent affecter profondément le climat de la Terre, avec des conséquences majeures pour la vie. On peut donc se demander quand et comment l'impact des météorites sur le glacier Hiawatha a affecté la planète.

«Le cratère est bien conservé, affirme Horst Machguth, ce qui est surprenant, car l'érosion glaciaire permet d'éliminer assez rapidement les traces d’un impact. Cela indique que le cratère pourrait être assez jeune d'un point de vue géologique. Son état suggère qu'il s'est formé après que la glace a commencé à couvrir le Groenland, il y a 3 millions d'années, le début des dernières périodes glaciaires.»

«La prochaine étape sera de dater l’impact. Ce sera un défi, car il faudra probablement récupérer les matériaux fondus lors de l'impact dans le fond de la structure, mais c'est crucial si nous voulons comprendre comment l'impact de Hiawatha a affecté la vie sur Terre», conclut Kurt Kjær.