Un nouvel éclairage sur la genèse et la composition de notre planète a été dévoilé : un gigantesque réservoir d’eau, peut‑être enfoui dans le manteau terrestre depuis l’origine de la Terre, redessine notre lecture de son histoire. Cette découverte remet en question l’idée que nous avions jusqu’ici de la répartition de l’eau sur la planète et pose de nouvelles questions sur la véritable origine de cette réserve d’eau.
Volatils et eau : ce qu’ils ont apporté à la jeune Terre
Lors de sa formation, la Terre a incorporé de nombreux éléments volatils, qui ont tous joué un rôle majeur dans l’habitabilité de notre environnement, explique Futura Sciences. Parmi eux, l’eau est considérée comme indispensable, son absence rendant très improbable l’émergence de la vie. Pourtant, l’origine précise de cette eau sur Terre fait toujours débat. Les indices pointent vers un stock conséquent formé dès les premiers temps de la planète, daté d’environ 4,4 milliards d’années.
À cette époque tourmentée, la Terre était une masse de roche en fusion, souvent qualifiée d’« océan de magma primordial ». Après l’accrétion et la cristallisation rapide de ce magma, les premières structures terrestres se sont mises en place : le manteau et la croûte primitive. Une part importante de l’eau aurait alors été expulsée du magma profond vers ce que certains décrivent comme un « océan unique » à la surface.
Au cœur du manteau : enquête sur la bridgmanite
Les découvertes récentes ciblent un minéral en particulier, la bridgmanite, qui pourrait avoir joué un rôle central dans le piégeage de l’eau, ce silicate domine aujourd’hui le noyau terrestre. Des études montrent que la bridgmanite peut enfermer de l’eau dans sa structure cristalline lors de la cristallisation du manteau.
Un des défis des scientifiques est de savoir comment cette eau était répartie à l’origine : majoritairement à la surface, formant nos océans, ou piégée dans les profondeurs, difficile d’accès ? Une équipe citée dans la revue Science cherche à répondre à cette question en mesurant la quantité d’eau que la bridgmanite peut stocker dans des conditions expérimentales extrêmes : pressions de 70,93 GPa (gigapascals) et températures supérieures à 3 700 K (Kelvin).
Des résultats expérimentaux qui surprennent
Les résultats sont pour le moins intrigants : la quantité d’eau incorporée dans les cristaux de bridgmanite augmente avec la température et non principalement avec la pression ou la quantité initiale d’eau disponible. Ce comportement a été mis en évidence grâce à une cellule à enclume de diamants chauffée par laser, qui reproduisait les conditions de l’époque.
En construisant des modèles du refroidissement et de la cristallisation du magma primordial, les chercheurs proposent que l’eau se soit concentrée dans les magmas résiduels et ait été piégée dans la bridgmanite formée aux niveaux les plus profonds du manteau, influençant ainsi l’évolution des continents. Cela aurait permis un stockage d’eau bien plus important que ce que l’on pensait auparavant, estimé à « de 10 à 100 fois plus ». Ce réservoir massif pourrait encore influencer la dynamique actuelle de la Terre, notamment au niveau des points chauds comme les îles Hawaï.
Ce que ça change pour notre planète
Ces découvertes bousculent des hypothèses antérieures, comme celle selon laquelle l’eau aurait été apportée à la Terre par des comètes de glace. De récentes études, par exemple l’analyse d’un diamant publiée dans Nature, renforcent l’idée d’une eau native à la planète, piégée dans des minéraux comme la ringwoodite à environ 660 kilomètres (zone de transition du manteau) de profondeur.
