De nombreuses théories entourent l'origine de l'eau sur Terre. On a longtemps cru que les comètes et les astéroïdes avaient apporté l'eau à la surface de la Terre à ses débuts. Mais une découverte récente a bouleversé toutes les autres théories. Des géologues ont découvert de la ringwoodite, un minéral hydraté, à 700 kilomètres de profondeur sous la surface terrestre. Cela suggère que l'eau présente à la surface de la Terre pourrait avoir progressivement émergé des profondeurs de la Terre primitive.
Il y a 90 millions d'années, une éruption volcanique au Brésil a ramené à la surface de la Terre un diamant imparfait. Des chercheurs ont découvert de la ringwoodite, qui contient des ions hydroxyles, à l'intérieur de ce diamant.
Avant la découverte du diamant imparfait, l'idée d'un vaste océan profondément enfoui sous la surface de la Terre n'existait que dans un roman de Jules Verne. «"Voyage au centre de la Terre". Le diamant a été découvert près du fleuve São Luís, à Juina, au Brésil. Il a été ramené à la surface par une éruption volcanique, il y a 90 millions d'années, au sein d'une coulée de lave contenant de la kimberlite. Dédaigné initialement pour sa faible valeur commerciale, il a néanmoins offert aux géologues un aperçu précieux de l'intérieur de la Terre.
Une inclusion hermétiquement scellée, contenant des minéraux piégés au sein du diamant lors de sa formation, a été découverte. Graham Pearson, de l'Université de l'Alberta à Edmonton, au Canada, a décidé d'étudier cette inclusion. Grâce à la microscopie infrarouge, il a mis en évidence la présence d'ions hydroxyles. Ces ions se forment généralement à partir de l'eau. Leur présence indique donc celle d'eau au site de formation du diamant.
Des recherches ont montré que le diamant s'est formé dans le manteau terrestre, ce qui indique la présence d'eau profondément sous la surface de la planète.
Le géophysicien Steve Jacobsen, de l'Université Northwestern à Evanston (Illinois), et son équipe ont tenté de calculer la profondeur à laquelle le diamant s'est formé. Une étude approfondie des défauts du diamant a révélé qu'il était composé de ferropericlase. Ce minéral est composé d'oxydes de fer et de magnésium. Il est capable d'absorber d'autres métaux, tels que le chrome, l'aluminium et le titane, à des températures et des pressions extrêmement élevées, caractéristiques du manteau inférieur. Cependant, d'autres minéraux ont été progressivement libérés lorsque le diamant a été exposé à des conditions plus clémentes lors de sa remontée vers la surface terrestre. La présence de ces métaux dans le diamant lors de sa formation indique qu'il s'est nécessairement formé dans le manteau inférieur.
Jacobsen et son équipe ont étudié les ondes sismiques de 500 tremblements de terre et ont découvert que la ringwoodite humide est effectivement présente dans la zone de transition du manteau à une profondeur de 700 kilomètres.
Pour confirmer la présence de ringwoodite hydratée dans le manteau, Jacobsen et son équipe ont étudié les ondes sismiques. Ces ondes, générées par les séismes, se propagent à travers l'intérieur de la Terre, y compris le noyau. Comme l'explique Jacobsen, « elles font résonner la Terre comme une cloche pendant plusieurs jours ». Ces ondes sont détectables en surface. En mesurant leur vitesse à différentes profondeurs, les géologues peuvent déterminer la nature de la roche traversée.
Pour cette étude, Jacobsen et son équipe ont utilisé 2 000 sismomètres. Ils ont étudié les ondes sismiques générées par plus de 500 séismes. Ils savaient déjà que les ondes ralentissent lorsqu'elles traversent de la ringwoodite hydratée. Au cours de l'étude, ils ont découvert des traces de ringwoodite humide dans la zone de transition à 700 kilomètres de profondeur. Cette zone sépare le manteau supérieur du manteau inférieur. La pression et la température à cette profondeur peuvent extraire l'eau de la ringwoodite. Jacobsen a déclaré : « C'est une roche dont les grains contiennent de l'eau, comme s'ils transpiraient. ».
Les recherches de Jacobsen prouvent l'existence d'une nappe phréatique profonde dans la Terre. Cela nous aidera à comprendre comment les eaux terrestres se recyclent.
Graham Pearson affirme avoir découvert un autre cristal de ringwoodite contenant de l'eau.
Suite à ses recherches, Jacobsen a déclaré : « Il s’agit de la preuve la plus convaincante à ce jour de l’existence d’un cycle de l’eau sur la planète. La principale conclusion est que le cycle de l’eau terrestre est beaucoup plus vaste que nous ne l’avions jamais imaginé et s’étend profondément dans le manteau terrestre. ».
Selon Lydia Hollis de l'Université de Glasgow (Royaume-Uni), « À terme, cette recherche nous aidera à mieux comprendre comment notre planète traite ses déchets. ».
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