Publié le 2024-02-29 10:00:00. Une immense réserve d’eau, potentiellement trois fois supérieure au volume de tous les océans de surface, a été découverte enfouie à plus de 700 kilomètres de profondeur dans le manteau terrestre, remettant en question notre compréhension du cycle de l’eau sur notre planète.
- La découverte révèle un réservoir d’eau colossal piégé dans un minéral spécifique, la ringwoodite, au sein du manteau terrestre.
- Cette réserve d’eau profonde pourrait jouer un rôle crucial dans la stabilité des océans à long terme et dans l’activité tectonique.
- L’étude, basée sur l’analyse de signaux sismiques, ouvre de nouvelles perspectives sur l’origine de l’eau sur Terre et sur la possibilité d’eau interne sur d’autres planètes.
Des chercheurs ont mis en évidence l’existence d’un océan caché au cœur de notre planète, à une profondeur d’environ 700 kilomètres. Loin d’être une étendue liquide comme ceux que nous connaissons à la surface, cette masse d’eau est emprisonnée dans la structure cristalline d’un minéral particulier, la ringwoodite, une forme dense d’olivine. Cette découverte, fruit d’une analyse minutieuse des ondes sismiques générées par des tremblements de terre, suggère un échange dynamique et continu entre l’intérieur et la surface de la Terre.
L’ampleur de ce réservoir est stupéfiante : son volume pourrait dépasser celui de tous les océans terrestres réunis, une estimation qui défie les modèles existants. La clé de cette découverte réside dans l’emplacement de l’eau, située dans la zone de transition du manteau, une région où les minéraux subissent des transformations importantes sous l’effet de la pression et de la température.
Contrairement à l’eau liquide que l’on pourrait imaginer, celle-ci est intégrée à la structure même des minéraux. La ringwoodite, en particulier, a la capacité unique d’incorporer des molécules d’eau dans sa structure cristalline, transformant le manteau terrestre en une véritable éponge planétaire. Cette capacité d’absorption est confirmée par des expériences en laboratoire simulant les conditions extrêmes de pression et de température qui règnent à ces profondeurs.
Pour parvenir à cette conclusion, les scientifiques ont analysé les données de plus de deux mille sismographes à travers le monde, étudiant la propagation des ondes sismiques issues de centaines de tremblements de terre. Lorsqu’une onde sismique traverse un matériau contenant de l’eau, sa vitesse de propagation est modifiée de manière mesurable. Cette signature caractéristique a permis de cartographier avec précision les zones du manteau saturées en eau.
Les inclusions de diamants, remontés à la surface par des éruptions volcaniques, ont également fourni des indices précieux. Ces cristaux agissent comme des capsules temporelles, piégeant des minéraux formés à des profondeurs considérables. L’analyse de ces minéraux confirme la capacité de la ringwoodite à retenir l’eau dans des conditions extrêmes.
Cette découverte a des implications majeures pour notre compréhension du cycle de l’eau. L’eau ne circule pas uniquement à la surface, à travers les nuages, les rivières et les océans. Elle descend également dans le manteau terrestre avec les plaques tectoniques et remonte à la surface par le biais des volcans. Ce “circuit profond” pourrait expliquer la stabilité des océans sur des échelles de temps géologiques. Sans cet équilibre, la Terre serait radicalement différente.
La présence d’eau dans le manteau affecte la fusion des roches et facilite l’activité magmatique et les flux de chaleur. En bref, cette hydrosphère profonde est un élément silencieux mais déterminant dans le fonctionnement de notre planète.
« C’est une preuve tangible que l’eau de la Terre provient de la planète elle-même. »
Chercheur principal (non nommé dans la source)
Les prochaines étapes de la recherche consisteront à affiner la cartographie de cette réserve d’eau profonde et à déterminer sa répartition régionale. Les scientifiques souhaitent également mieux comprendre les quantités d’eau remontant à la surface par le volcanisme et recyclées par la subduction. Ces données permettront de mieux appréhender l’histoire de l’eau sur Terre et son impact sur le climat.
Des réseaux sismiques mondiaux, des simulations haute résolution et des expériences en laboratoire utilisant des cellules à diamant seront essentiels pour progresser dans cette voie. Cette découverte ouvre de nouvelles perspectives non seulement sur la géologie interne de notre planète, mais aussi sur la recherche de vie sur d’autres mondes, où l’eau interne pourrait jouer un rôle crucial dans l’habitabilité.
Pour aller plus loin
