Un réservoir d’eau faisant trois fois le volume de l’ensemble des océans du monde a été découvert en profondeur sous la surface de la Terre. Cette découverte pourrait aider à expliquer la provenance des mers terrestres.
Cette mine aquifère est dissimulée dans un minéral appelé la ringwoodite bleue qui se situe à 700 kilomètres de profondeur dans le manteau terrestre, au sein d’une couche de roches chaudes entre la surface de la Terre et son noyau.
Cette impressionnante taille du réservoir jette un nouvel éclairage sur l’origine de l’eau sur Terre. Certains géologues pensent que l’eau est arrivée grâce à des comètes qui ont frappé la planète, mais cette nouvelle découverte soutient une autre idée : les océans auraient progressivement suinté de l’intérieur de la Terre primitive.
« C’est une bonne preuve que l’eau de la Terre venait de l’intérieur », a dit Steven Jacobsen de l’Université Northwestern à Evanston dans l’Illinois. L’eau cachée pourrait aussi agir comme tampon pour les océans de surface, ce qui expliquerait pourquoi ils ont conservé une dimension identique durant des millions d’années.
« Pinger » la planète
L’équipe de Jacobsen s’est servi de 2000 sismomètres pour étudier les ondes sismiques générées par plus de 500 tremblements de terre. Ces ondes parcourent tout l’intérieur de la Terre, y compris le noyau, et peuvent être détectées à la surface. « Elles transforment la Terre en une cloche vibrant pendant plusieurs jours [après le séisme] », a décrit Jacobsen.
En mesurant la vitesse de propagation des ondes à différents niveaux du sol, l’équipe a pu déterminer les types de roches traversées. La couche d’eau s’est révélée d’elle-même car les ondes ralentissent à son contact, car il leur faut plus de temps pour passer à travers de la roche détrempée que de la pierre sèche.
Bleu lagon – ce cristal de ringwoodite est mis en pièce dans un laboratoire d’expérimentation. Les cercles oranges sont les régions vidées de leur eau qui a été expulsée au-dehors – Image © Steve Jacobsen/Northwestern University
Jacobsen a prédit à l’avance ce qui se passerait sur les ondes si elles venaient à croiser de la ringwoodite contenant de l’eau. Il a mis en place de la ringwoodite dans son laboratoire, et exposé ces échantillons à des pressions et des températures écrasantes correspondant à celles situées 700 km sous nos pieds.
D’une manière assez sure, ils ont trouvé des traces de ringwoodite humide dans la zone de transition à -700 km – séparant les zones supérieures et inférieures du manteau. À cette profondeur, les pressions et les températures sont suffisantes pour extraire l’eau de la ringwoodite. « C’est de la roche avec de l’eau courant le long de ces frontières entre les grains, presque comme si elles transpiraient », a annoncé Jacobsen.
C’est humide en bas
La conclusion de Jacobsen se recoupe avec une étude récente menée par Graham Pearson de l’Université de l’Alberta à Edmonton, au Canada. Pearson a étudié un diamant en provenance de cette zone de transition qui avait été éjecté à la surface par un volcan, et a découvert qu’il contenait de la ringwoodite aquifère. Cela a concouru pour la première preuve solide démontrant qu’il y avait beaucoup d’eau dans la zone de transition (Nature, doi.org/S6H).
« Depuis notre compte-rendu initial sur la ringwoodite hydratée, nous avons découvert un autre cristal de ringwoodite, contenant également de l’eau, de sorte que la preuve est maintenant très solide », a signalé Pearson.
Jusqu’à présent, Jacobsen a seulement la preuve de la présence de roches liquides sous les États-Unis. Il veut maintenant savoir si cette poche s’enroule autour de l’ensemble de la planète.
« Nous devrions être reconnaissants d’avoir ce profond réservoir », a exprimé Jacobsen. « S’il n’était pas là, il serait à la surface de la Terre, et les sommets des montagnes seraient le seul terrain où nous réfugier ».
Cette découverte a été publiée dans la revue scientifique Science du 13 juin 2014 sous la référence DOI:10.1126/science.1253358
Citations de New Scientist
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