La découverte d’un diamant rare suggère que de l’eau se cache très profondément dans le manteau terrestre

Selon une étude publiée le 26 septembre 2022, des chercheurs ont analysé un diamant provenant du Botswana et ont constaté la présence de minéraux et d’inclusions ayant pu contenir de l’eau se trouvant à la frontière entre les deux manteaux terrestres. Ces données viennent étayer l’hypothèse selon laquelle de l’eau serait présente plus profondément sous la surface terrestre.

◆ Un diamant qui vient d’Afrique australe et des profondeurs de la Terre

La grande majorité des diamants se forment entre environ 150 et 200 km sous la surface de la Terre ; très peu d’entre eux proviennent d’endroits plus profonds. Tingting Gu, physicien au Gemological Institute of America, et ses collègues chercheurs ont pu examiner l’un de ces diamants rares, de type IaB, extrait de la mine de Karowe au Botswana, en Afrique, qui comportait une douzaine d’inclusions minérales.

Selon un article de Geo du 28 septembre 2022, l’étude explique que les recherches ont été faites grâce à des technologies telles que la microspectroscopie Raman, qui utilise un laser pour évaluer les propriétés physiques d’un matériau : de la ringwoodite a été découverte dans la composition du diamant, matière qu’on trouve généralement entre les manteaux supérieur et inférieur, à une profondeur comprise entre 410 et 660 kilomètres.

Trust my science précise qu’autour de cette ringwoodite, les chercheurs ont également identifié de la ferropériclase et de l’enstatite, minéraux qui se trouvent aussi entre les deux manteaux. La présence concomitante de ces différentes sortes de minéraux dans le diamant suggère qu’il s’est formé en profondeur avant de remonter dans la croûte.

Geo conclut : « Les minéraux retrouvés autour de la ringwoodite proviendraient du manteau inférieur comme en attestent leurs propriétés, ce qui tendrait à prouver que de l’eau est bien présente à ce niveau-là. »

◆ Un diamant chargé en eau

La ringwoodite, ainsi que d’autres minéraux trouvés dans ce diamant présentent des caractéristiques hydriques, et laissent supposer que l’environnement dans lequel le diamant s’est formé était plutôt humide.

Ce n’est pas la première fois que des traces d’eau sont découvertes dans la zone de transition du manteau. Comme l’expliquait Trust my Science, en 2018, « des chercheurs ont rapporté la découverte d’inclusions d’une forme d’eau à haute pression, appelée glace-VII, dans des diamants provenant de 410 à 660 km de profondeur ». Mais selon l’étude parue en septembre 2022, la combinaison de matériaux trouvée dans ce diamant du Botswana est vraiment unique.

Les preuves présentées en 2018 n’ont pas permis d’estimer la quantité d’eau stockée à ces profondeurs. Il a été supposé que l’enrichissement en eau pouvait aussi s’expliquer par la présence d’une petite poche d’eau localisée. Mais les recherches de Gu et ses collègues soutiennent davantage l’idée d’un environnement largement aqueux. « La composition péridotitique et les conditions hydriques s’étendent au moins à travers la zone de transition et dans le manteau inférieur », précisent-ils.

◆ Des théories qui s’étiolent

La surface de la Terre est recouverte à 70 % d’eau, mais l’eau se trouve également dans le manteau supérieur qui correspond à la couche sur laquelle la croûte terrestre flotte. Il est généralement admis que « c’est lorsque ce manteau supérieur se transforme en manteau inférieur qui est plus chaud que l’eau serait beaucoup moins présente dans les minéraux ». L’étude évoquée dans cet article de 2022 remet donc en cause cette théorie, rapporte LiveScience.

Théorie qui a déjà été décriée auparavant, mais dont les détracteurs n’ont pas été très nombreux ou encensés. Prenons l’exemple du scientifique Oscar E. Meinzer (1876-1948), auteur du livre Hydrology, qui parlait de la présence d’eau à de grandes profondeurs pouvant atteindre en partie la surface de la Terre. Ou encore celui de Stephan Riess (1898-1985) qui forait des puits là où, selon lui, de l’eau des grandes profondeurs, qu’on peut appeler « eau-mère », était devenue accessible, dans des zones parfois complètement asséchées.

Cette étude ne fait finalement que remettre au goût du jour les travaux et expérimentations de scientifiques qui existent depuis plus d’un siècle…

Article par Estelle Brattesani

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