Un "océan" gigantesque à 640 km sous la surface de la Terre

Des chercheurs auraient fait une trouvaille stupéfiante.

Retrouvé sous une couche de roches à plus de 640 kilomètres sous la surface de la Terre un réservoir qui contient 3 fois plus d’eau que tous les océans réunis.

On vous explique tout sur cette découverte époustouflante qui pourrait permettre aux scientifiques d’en savoir plus sur l’origine de l’eau sur Terre.

Des scientifiques travaillant à l’université Northwestern , aux Etats-Unis, ont apporté les preuves qu’il existait une immense quantité d’eau sous terre. Ce réservoir est emprisonné dans une cavité composée d’une roche sous haute pression nommée ringwoodite . Grâce à cette découverte, les chercheurs espèrent expliquer comment les océans se sont formés sur notre planète.

L’équipe, dirigée par le minéralogiste Steven Jacobsen , a utilisé un ensemble de 2000 sismographes pour étudier la façon dont les ondes sismiques générées par les tremblements de terre bougeaient à travers l’intérieur de la Terre.

La vitesse de ces vagues a changé en fonction des roches à travers lesquelles elles passent, et la ringwoodite mouillée a un effet particulier sur ces ondes. Steven a reproduit la même expérience dans son laboratoire et est arrivé à cette conclusion édifiante : la ringwoodite, lorsqu’elle est maintenue sous une extrême chaleur et pression, comme dans le manteau terrestre, « transpire de l’eau ». Celle-ci serait ensuite piégée dans une zone de transition, entre 320 et 640 kilomètres de profondeur.

Et si l’eau sur Terre provenait d’un gigantesque réservoir souterrain ?

C’est en tout cas ce que pense l’équipe de chercheurs, après avoir découvert cet océan. Les scientifiques espèrent d’ailleurs que cela leur permettra de mieux comprendre le cycle de l’eau sur Terre mais aussi comment la tectonique des plaques déplace l’eau entre la surface et ce réservoir.

Ce mystérieux réservoir est en réalité dissimulé au cœur d’une roche bleue, connue sous le nom de ringwoodite, à 700 km de profondeur dans le manteau terrestre, c’est-à-dire la couche de roches brûlantes située entre la surface de la Terre et son noyau. La taille impressionnante du réservoir, trois fois le volume des océans de la planète, pourrait permettre d’en savoir un peu plus sur l’origine de l’eau sur Terre.

En effet, certains géologues estiment que l’eau est arrivée sur Terre suite à l’impact de comètes.

Mais cette découverte vient plutôt apporter du crédit à une autre théorie selon laquelle les océans ont progressivement suinté de l’intérieur de la Terre. « C’est une preuve tangible que l’eau sur Terre est venue de l’intérieur », estime Steven Jacobsen, de la Northwestern University dans l’Illinois, et auteur principal de l’étude. Selon lui, cette eau cachée pourrait également servir à maintenir les océans, en restant d’une certaine manière connectée à eux. Cela expliquerait ainsi pourquoi leur taille n’a pratiquement pas changé depuis des millions d’années.

Le parcours des ondes sismiques révèle la présence d’eau. L’équipe de Steven Jacobsen a utilisé pas moins de 2 000 sismographes à travers les États-Unis afin d’étudier les ondes sismiques générées par plus de 500 tremblements de terre.

Ces ondes se déplacent à l’intérieur de la Terre, y compris dans le noyau. Toutefois, elles peuvent être largement détectées à la surface. « Après un séisme, les ondes font sonner la Terre comme une cloche pendant plusieurs jours », précise Steven Jacobsen, repris par le New Scientist. En mesurant la vitesse de ces ondes, en fonction de la profondeur, les chercheurs ont pu déterminer quel type de roches elles traversaient.

Le réservoir d’eau s’est ainsi révélé de lui-même, car les ondes ont ralenti lorsqu’elles ont traversé la roche humide. Au préalable, Steven Jacobsen avait déterminé ce qui se passerait si des ringwoodites contenant de l’eau se mettaient en travers des ondes sismiques. Pour cela, il a développé des ringwoodites synthétiques dans son laboratoire avant de les exposer à des pressions et des températures élevées, similaires à celles du manteau, à 700 km de profondeur.

« Cela nous indique que s’il y a des ringwoodites humides similaires dans la zone de transition, nous nous attendons à ce qu’elles produisent un liquide. Et puisque les liquides transforment la façon dont les ondes sismiques se propagent, c’est une cible que je peux viser avec un sismographe », explique à LiveScience Brandon Schmandt, sismologue à l’Université du Nouveau-Mexique et co-auteur.

Résultat, les scientifiques ont rapidement trouvé des signes de ringwoodites dans la zone de transition entre le manteau supérieur et le manteau inférieur. À cette profondeur, la pression et la température sont assez élevées pour extraire l’eau des roches. « C’est une couche de roche avec de l’eau le long des arêtes entre les grains, un peu comme si elles transpiraient », détaille le chercheur. Un réservoir bénéfique Ces découvertes des deux chercheurs viennent soutenir une étude récente menée par Graham Pearson, de l’Université d’Alberta.

Le scientifique avait pu étudier un diamant provenant de la zone de transition et amené jusqu’à la surface grâce à un volcan.

Un océan gigantesque à 640 km sous la surface de la Terre suite

La suite des recherches veut prouver que les océans ont bien une origine souterraine. D’autres tests seront néanmoins nécessaires pour avancer dans ce sens. L’équipe deSteven n’a pour l’instant été capable que de confirmer que le réservoir se trouvait sous les Etats-Unis mais il est difficile de déterminer jusqu’où il s’étend. Toujours est-il qu’il est immense, c’est certain.

Il avait ainsi découvert qu’il contenait des ringwoodites porteuses d’eau. Ses résultats constituaient la première preuve réelle qu’un large volume d’eau était dissimulé dans la zone de transition.

« Nous devrions nous réjouir de la présence de ce réservoir. S’il n’était pas là, il serait à la surface de la Terre et les sommets des montagnes constitueraient la seule terre visible« , explique Steven Jacobsen.

« La zone de transition peut contenir beaucoup d’eau, peut-être le même volume que l’ensemble des océans de la planète », affirme Brandon Schmandt.

« Cette étude apporte un soutien expérimental au rôle important que joue la zone de transition dans le contrôle du flux d’hydrogène sur Terre », ajoute Graham Pearson.

L’équipe de chercheurs espère désormais pouvoir récolter d’autres données sismiques à travers le globe pour déterminer si la fonte du manteau est commune ou non. Les résultats devraient également aider les scientifiques à comprendre le cycle de l’eau sur Terre.

« L’eau de la surface que nous possédons actuellement provient du dégazage de l’eau des roches fondues. Quel volume d’eau est toujours présent à l’intérieur de la Terre par rapport à la surface ? », s’interroge Brandon Schmandt.

Références: Science, DOI: 10.1126/science.1253358

Source Un océan gigantesque à 640 km sous la surface de la Terre New Scientist

Sandra Véringa

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