Une analyse de fragments de magma dans des cristaux d’olivine provenant de roches vieilles de 3,3 milliards d’années a permis d’émettre l’hypothèse que la croûte océanique avait déjà, depuis très longtemps, un processus de recyclage dans les profondeurs de la Terre. Mais ce qui est vraiment exceptionnel, c’est que la découverte indique une date de début de subduction antérieure à celle déjà connue.

Une découverte fascinante dans le domaine de la géochimie

L’analyse géochimique des komatiites, d’anciennes roches volcaniques, a en effet révélé que le processus par lequel notre planète recycle la matière, en particulier l’eau, est beaucoup plus ancien que nous le pensions. L’étude a été menée par les géochimistes de la Russian Academy of Sciences (RAS). Les conclusions de leurs études ont notamment été publiées dans la revue Nature. Selon leur découverte, le cycle de recyclage de l’eau existe depuis le premier milliard d’années d’existence de la Terre. 

Une roche komatiite © Wikimedia / Rolinator

L’étude a été dirigée par Alexander Sobolev, membre de la RAS et docteur en géologie et minéralogie. « Le mécanisme qui a provoqué l’enfoncement de la croûte altérée par l’eau de mer dans le manteau a déjà existé il y a plus de 3,3 milliards d’années. Cela signifie qu’un cycle mondial de la matière, qui sous-tend la tectonique des plaques moderne, s’est établi dans le premier milliard d’années d’existence de la Terre. L’excès d’eau dans la zone de transition du manteau provenait de l’ancien océan situé à la surface de la planète », a-t-il déclaré.

Considérés comme l’une des forces les plus destructrices de la nature, les volcans ont joué un rôle crucial dans le développement de la vie sur Terre. Outre la formation de la terre elle-même, les éruptions volcaniques ont contribué à libérer les molécules d’eau emprisonnées profondément dans le manteau terrestre. Cela se fait de manière à ce que l’eau se dissolve dans le magma avant d’être rejetée par le volcan via la lave qui émet de l’eau sous forme de vapeur en raison de la réduction de la pression.

Du magma en fusion © Flickr / Danny Dunnink

Des résultats édifiants pour les chercheurs russes

Pour leur étude, les chercheurs ont ainsi analysé le contenu de minuscules blocs de magma conservés dans des cristaux apparus il y a 3,3 milliards d’années dans la ceinture de Barberton, en Afrique du Sud. La quantité surprenante d’eau contenue dans le magma, ainsi que d’autres éléments de preuve, suggèrent que l’enfoncement de la croûte océanique amène de l’eau de la surface dans le manteau avant l’éruption. Cela a ainsi fourni les premières preuves de la subduction ou d’un système plus primitif de recyclage de l’eau dans la croûte terrestre.

Ces résultats s’ajoutent ainsi à la théorie existante sur l’origine et l’architecture des océans souterrains qui ont déjà fait l’objet d’une étude antérieure en 2016. Selon cette étude réalisée par les scientifiques de la Vernadsky Institute for Geochemistry and Analytical Chemistry à partir de la bande de magma de la ceinture de roches d’Abitibi au Canada, il existait un réservoir d’eau souterraine aussi grand que l’ensemble des océans à la surface il y a des milliards d’années. Si la nouvelle découverte ne démentit pas cette hypothèse, elle a réussi à démontrer que toute cette eau était en fait présente 600 millions d’années plus tôt qu’on ne le croyait jusqu’à présent.

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