Profondément dans la Terre, des pressions stupéfiantes se mélangent à des températures élevées pour compacter des matériaux réguliers en minéraux exotiques. Dans ces conditions extrêmes, un minéral familier — un mélange de magnésium, de fer et de sable que les géologues appellent olivine (et la plupart des gens le connaîtraient par sa forme de pierre précieuse, le péridot) — est transformé en un matériau appelé ringwoodite. Ce matériau est produit dans la soi-disant « zone de transition » de la Terre, d’environ 255 à 416 miles de profondeur, où le manteau extérieur se tourne vers le manteau intérieur. Alors que la ringwoodite a déjà été trouvée auparavant, dans les météorites qui se sont écrasées sur Terre, la ringwoodite d’origine terrestre est une découverte rare.
Au Brésil, cependant, les chercheurs ont trouvé un échantillon terrestre de ringwoodite, probablement précipité à la surface par l’activité volcanique, explique Hans Keppler pour Nature. Normalement, à mesure qu’elle se déplace vers la surface, la ringwoodite se décomposerait, retournant à l’olivine régulière. Trouver le ringwoodite était un régal. Mais selon une étude sur la composition chimique du minéral, l’échantillon de ringwoodite avait une surprise encore plus grande enfermée à l’intérieur. Le géochimiste Graham Pearson et ses collègues ont découvert qu’environ 1,5% du poids de la ringwoodite est constitué d’eau — une réponse à la question scientifique de longue date de savoir si l’intérieur de la Terre pourrait être un peu humide.
Si cet échantillon de ringwoodite est représentatif du reste de la zone de transition, dit Keppler, « cela se traduirait par un total de 1,4 × 10 ^ 21 kg d’eau — à peu près la même que la masse de tous les océans du monde réunis. »
Si l’eau est là, cependant, elle est tout sauf accessible.
Dans les années 1960, des scientifiques soviétiques ont tenté de forer le trou le plus profond possible. Leur plan était de descendre jusqu’à la discontinuité de Mohorovičić, la limite entre la croûte et le manteau supérieur, à environ 22 miles de profondeur. Ils ont creusé pendant 24 ans et n’ont parcouru que 7,5 milles. L’eau, si elle est là, ferait encore environ 315 kilomètres.
Même si nous avons pu l’atteindre, l’abondance d’eau dans la zone de transition ne se limite pas à traîner dans une grande piscine. Dans ces conditions extrêmes, le H2O de l’eau est divisé en deux — son H et son OH séparés, liés à la ringwoodite et à d’autres minéraux.
Donc, si l’eau de la zone de transition est si loin hors de portée, à quoi bon savoir qu’elle est là? Le blocage de la présence d’eau, disent Pearson et ses collègues dans leur étude, est un facteur important pour comprendre les volcans et le magma, l’histoire de l’eau terrestre et les processus qui contrôlent l’évolution des plaques tectoniques de notre planète.
Renseignez-vous sur cette recherche et plus encore au Deep Carbon Observatory.
