Vlad Krasen
1 
4859
461
Alors que les plaques tectoniques de la Terre plongent les unes sous les autres, elles entraînent trois fois plus d'eau à l'intérieur de la planète qu'on ne le pensait auparavant..
Ce sont les résultats d'un nouvel article publié aujourd'hui (14 novembre) dans la revue Nature. En utilisant les grondements sismiques naturels de la zone de subduction sujette aux tremblements de terre dans la tranchée des Mariannes, où la plaque Pacifique glisse sous la plaque philippine, les chercheurs ont pu estimer la quantité d'eau incorporée dans les roches qui plongent profondément sous la surface. [En photos: l'océan caché sous la surface de la Terre]
La découverte a des ramifications majeures pour la compréhension du cycle des eaux profondes de la Terre, a écrit la chercheuse en géologie marine et en géophysique Donna Shillington de l'Observatoire de la Terre Lamont-Doherty de l'Université Columbia dans un éditorial accompagnant le nouvel article. L'eau sous la surface de la Terre peut contribuer au développement du magma et lubrifier les failles, ce qui rend les tremblements de terre plus probables, a écrit Shillington, qui n'était pas impliqué dans la nouvelle recherche..
Le cycle des eaux profondes
L'eau est stockée dans la structure cristalline des minéraux, a écrit Shillington. Le liquide est incorporé dans la croûte terrestre à la fois lorsque de toutes nouvelles plaques océaniques brûlantes se forment et lorsque les mêmes plaques se plient et se fissurent en broyant sous leurs voisines. Ce dernier processus, appelé subduction, est le seul moyen par lequel l'eau pénètre profondément dans la croûte et le manteau, mais on sait peu de choses sur la quantité d'eau qui se déplace pendant le processus, ont écrit le chef de l'étude Chen Cai de l'Université de Washington à Saint-Louis et ses collègues dans leur nouveau papier.
«Avant de faire cette étude, chaque chercheur savait que l'eau doit être transportée par la dalle de sous-conduction», a déclaré Cai. "Mais ils ne savaient tout simplement pas combien d'eau."
Les chercheurs ont utilisé des données recueillies par un réseau de capteurs sismiques positionnés autour de la fosse centrale des Mariannes dans l'océan Pacifique occidental. La partie la plus profonde de la tranchée est à près de 11 kilomètres sous le niveau de la mer. Les capteurs détectent les tremblements de terre et les échos des tremblements de terre sonnant à travers la croûte terrestre comme une cloche. Cai et son équipe ont suivi la vitesse de déplacement de ces tremblements: un ralentissement de la vitesse, a-t-il dit, indiquerait des fractures remplies d'eau dans les roches et des minéraux «hydratés» qui emprisonnent l'eau dans leurs cristaux..
Manque d'eau
Les chercheurs ont observé de tels ralentissements profondément dans la croûte, à environ 30 km sous la surface, a déclaré Cai. En utilisant les vitesses mesurées, ainsi que les températures et pressions connues qui s'y trouvent, l'équipe a calculé que les zones de subduction entraînent 3 milliards de téragrammes d'eau dans la croûte tous les millions d'années (un téragramme équivaut à un milliard de kilogrammes).
L'eau de mer est lourde; un cube de cette eau de 1 mètre (3,3 pieds) de longueur de chaque côté pèserait 1 024 kilogrammes (2 250 livres). Mais encore, le montant tiré vers le bas par les zones de subduction est ahurissant. C'est aussi trois fois plus d'eau que les zones de subduction auraient précédemment absorbé, a déclaré Cai..
Et cela soulève quelques questions: l'eau qui descend doit remonter, généralement dans le contenu des éruptions volcaniques. La nouvelle estimation de la quantité d'eau qui descend est plus grande que les estimations de la quantité émise par les volcans, ce qui signifie que les scientifiques manquent quelque chose dans leurs estimations, ont déclaré les chercheurs. Il n'y a pas d'eau manquante dans les océans, a déclaré Cai. Cela signifie que la quantité d'eau entraînée dans la croûte et la quantité rejetée doivent être à peu près égales. Le fait qu'ils ne le soient pas suggère qu'il y a quelque chose sur la façon dont l'eau se déplace à l'intérieur de la Terre que les scientifiques ne comprennent pas encore.
"De nombreuses autres études doivent se concentrer sur cet aspect", a déclaré Cai.
- 50 faits intéressants sur la Terre
- Infographie: de la plus haute montagne à la plus profonde tranchée océanique
- Chronologie de la photo: comment la Terre s'est formée