eau_sous_terre_2018

De petites poches d’eau existeraient profondément sous la surface de la Terre, selon une analyse de diamants érodés se trouvant à des centaines de kilomètres sous la surface de notre planète. Cette étude nous révèle également une forme étrange d’eau cristallisée connue sous le nom de glace VII, laquelle suggère que cette eau pourrait circuler librement à certaines profondeurs dans la Terre.

Modifier les modèles

Les modèles géophysiques de ce courant, qui influenceraient la fréquence des tremblements de terre provoqués par le mouvement des plaques tectoniques à la surface de la Terre, pourraient devoir être considérablement modifiés, selon les scientifiques. Ces modèles aideraient également les scientifiques à estimer les taux de flux de chaleur à long terme à travers la surface de la Terre et dans l’espace.

« Ces diamants semblent être une confirmation, de ce qui se passe au plus profond de la Terre », explique Steven Shirey, géochimiste à la Carnegie Institution for Science à Washington, D.C., qui n’a pas participé à l’étude. L’une des plus grandes surprises, suggère-t-il, est la preuve de la présence d’eaux non liées à des profondeurs inférieures à 600 kilomètres.

Un nouveau minéral

Les diamants purs ne contiennent que du carbone, mais la plupart contiennent de petites impuretés qui prennent la forme de minuscules cristaux. Oliver Tschauner, minéralogiste à l’Université du Nevada à Las Vegas, nous explique que ces inclusions nous donnent des indices sur la façon dont ces gemmes se sont formées. Par exemple, dans une étude de 2016, des inclusions riches en métaux trouvés dans des dizaines de grands diamants, suggéraient que ces pierres précieuses s’étaient formées dans des poches de métal liquide.

Récemment, Tschauner et ses collègues ont analysé des diamants découverts dans plusieurs sites en Afrique australe et en Chine. Plus d’une douzaine d’entre eux contenaient un nouveau type d’inclusion – une forme distincte d’eau cristallisée. (Les scientifiques ont découvert plus d’une douzaine de types de cristaux de glace, dont la glace IX,) . La glace VII est bien connue des études de matériaux sous haute pression , explique Tschauner, mais les échantillons que lui et ses collègues décrivent sont les premiers échantillons naturels connus, ont rapporté ces chercheurs le 8 mars 2018 dans Science. Sur la base des données de l’équipe, la glace VII a été déclaré comme étant un nouveau minéral

Des poches d’eau à de grandes profondeurs

L’identification de la glace à l’intérieur de ces diamants fournit aux scientifiques plus qu’un nouveau minéral, explique Tschauner. Il suggère également que des poches de fluides aqueux existent à de grandes profondeurs dans le manteau terrestre. Cette eau, plutôt que d’être liée chimiquement dans des roches appelés minéraux hydratés, flotte librement et reste liquide – malgré les températures élevées du manteau terrestre.

Les analyses de l’équipe suggèrent également que certains des diamants étudiés se sont formés à des profondeurs comprises entre 610 et 800 kilomètres sous la surface de la Terre – la première preuve directe d’eau non liée à des profondeurs extrêmes, note Tschauner. Néanmoins, cette nouvelle recherche n’aide pas à déterminer la taille de ces poches ou leur emplacement géographique.

À côté des inclusions de la glace VII se trouvaient de minuscules cristaux de calcite et de divers types de sels, explique Tschauner. Ainsi, lui et ses collègues soutiennent que les diamants qu’ils ont analysés se sont cristallisés dans des poches de liquide salé et liquide à des profondeurs bien inférieures au niveau auquel les scientifiques avaient précédemment identifié l’eau non liée à d’autres minéraux.

De nouveaux modèles des profondeurs

Selon Oded Navon, géochimiste à l’Université hébraïque de Jérusalem, la présence de fluides aqueux entre le manteau supérieur et le manteau inférieur pourrait affecter la façon dont la chaleur est générée dans le manteau. Par exemple, de tels fluides aqueux pourraient transporter plus facilement certaines formes d’éléments radioactifs facilement dissous venant d’une partie du manteau à l’autre. Cela pourrait avoir une incidence sur la désintégration radioactive du manteau, ce qui, à son tour, pourrait rendre les zones chauffées moins visqueuses et donc susceptibles de s’écouler plus facilement. Tous ces changements pourraient influencer les taux, à long terme, à partir desquels la chaleur s’échappe de l’intérieur de la Terre.

Entre autres choses, la composition variable des matériaux de différentes couches du manteau pourrait affecter où et comment les plaques tectoniques sont rentrées à l’intérieur de la Terre.

Des modèles plus précis

Tschauner et son équipe soutiennent par exemple, que la densité et la viscosité de l’intérieur de la Terre affecteraient le niveau auquel les plaques de descente atteignent la flottabilité neutre, bloquant ainsi leur descente. Cela, à son tour, influencerait l’endroit où les plaques fondent et libèrent l’eau et les autres minéraux qu’elles contiennent. Dans l’ensemble, ces nouvelles découvertes de l’équipe peuvent conduire à des modèles plus précis de ce qui se passe dans les profondeurs de la Terre.

[via Science]