L'existence d'un océan dans les entrailles de la Terre se confirme

Une réserve d'eau plus importante que celle de tous les océans et les mers réunis serait bien cachée dans la zone de transition du manteau terrestre.
La découverte de ce diamant comprenant une inclusion de ringwoodite, annoncée en mars dernier, avait relancé l'hypothèse d'un gigantesque océan dissimulé sous nos pieds. © Richard Siemens/University of Alberta
Par Chloé Durand-Parenti



La théorie n'est pas nouvelle mais, depuis quelques mois, les indices s'accumulent. Le manteau terrestre pourrait bien abriter un gigantesque réservoir d'eau, jusqu'à trois fois plus vaste que l'ensemble des océans de notre belle planète bleue. Tout a commencé en mars dernier avec l'annonce de la découverte d'un diamant marron sans grande valeur marchande mais suffisamment spécial pour mériter une publication dans la revue Nature. En effet, après avoir étudié sous toutes les coutures ce caillou des profondeurs ramené à la surface par un volcan brésilien, une équipe scientifique dirigée par Graham Pearson, de l'université d'Alberta au Canada, y a décelé la toute première inclusion naturelle de ringwoodite d'origine terrestre. Un minéral que l'on avait jusqu'ici retrouvé dans des météorites et produit en laboratoire, mais dont on ne faisait que soupçonner très vivement la présence dans les profondeurs de la Terre.

Pourquoi cette intuition ? Parce que la ringwoodite n'est rien d'autre que de l'olivine - le principal minéral du manteau terrestre - soumise à des conditions de température et de pression élevées telles que celles qui s'exercent entre environ 520 et 660 kilomètres de profondeur en direction du centre de la Terre, dans une sorte de zone de transition entre le manteau supérieur et le manteau inférieur de la planète. Or, la particularité remarquable de cette ringwoodite est qu'elle tend naturellement à piéger l'eau en son sein, non à l'état de liquide, de gaz ou de glace, mais sous la forme d'ions hydroxydes. D'ailleurs, après analyse de leur précieux échantillon, les chercheurs ont confirmé que celui-ci contenait bien environ 1,5 % d'eau. Autrement dit, même si ce pourcentage ne peut en aucun cas être généralisé, cela démontrait premièrement qu'il y avait bien quelque part de la ringwoodite dans le manteau terrestre et, deuxièmement, que celle-ci pouvait contenir une quantité d'eau significative. L'hypothèse d'un réservoir d'eau gigantesque dans le manteau terrestre en sortait donc considérablement renforcée...

Ondes sismiques et roches humides

Forte de ce résultat, une autre équipe de chercheurs américains, conduite par Steven Jacobsen de l'université Northwestern de l'Illinois et Brandon Schmandt de l'université du Nouveau-Mexique, a tenté à son tour d'éclairer la question en étudiant le comportement des ondes sismiques qui font sonner la Terre comme une cloche, pendant plusieurs jours, après un tremblement de terre. Car lorsque ces ondes rencontrent des roches humides, elles ralentissent, et c'est là quelque chose que les scientifiques savent mesurer. Mais quel rapport avec l'eau piégée dans la ringwoodite puisque celle-ci n'est pas sous la forme liquide ? C'est que, grâce à des expérimentations menées en laboratoire, Steven Jacobsen est préalablement parvenu à montrer que, dans des conditions de pression et de température comparables à celles qui s'exercent à la limite entre la zone de transition et le manteau inférieur de la Terre, la fameuse roche est contrainte de restituer l'ensemble de son eau.

C'est donc là, à environ 700 kilomètres de profondeur, que se situerait ce qui pourrait être la plus grande réserve d'eau de la planète. Et, après une analyse minutieuse des données recueillies par EarthScope USArray - un réseau de 2 000 sismographes répartis sur le sol des États-Unis - lors de 500 tremblements de terre, les chercheurs en sont convaincus. Les enregistrements semblent bien corroborer cette idée (article paru dans la revue Science). Grâce à ces recherches, les scientifiques espèrent maintenant parvenir à mieux comprendre le cycle de l'eau sur notre planète mais aussi comment se sont formés nos océans. Toute l'eau de la Terre, si nécessaire à la vie, pourrait bien ne pas provenir uniquement des comètes...