lundi , 25 septembre 2017

Découverte d’un grand lac à 15 km sous un volcan

Notre planète est bleue à la surface et à l’intérieur. Un grand réservoir d’eau a été découvert en dessous d’un volcan dans les Andes et l’intérieur de la Terre pourrait avoir des poches d’eau similaires sous la plupart des grands volcans.


Découverte d’un grand lac à 15 km sous un volcan
La présence inattendue de cette eau, qui est partiellement mélangée avec du magma fondu, pourrait expliquer le pourquoi du comment d’une éruption. Cette eau pourrait également jouer un rôle dans la formation de la croute continentale sur laquelle on vit et cela pourrait être une preuve qu’il y a de l’eau qui circule sous notre planète depuis sa formation.

La terre profonde en laboratoire

Jon Blundy et ses collègues de l’université de Bristol ont fait cette découverte en étudiant une grande anomalie de 15 kilomètres sous le volcan dormant Uturuncu dans les Andes boliviennes. L’anomalie, connue comme le corps magmatique d’Altiplano-Puna, ralentit les vagues sismiques et conduit l’électricité contrairement au magma environnant. L’équipe de Blundy a pris des roches qui provenaient d’une éruption d’Uturuncu il a 500 000 ans et les a mélangé avec différentes quantités d’eau avant de les exposer dans des conditions en laboratoire qui imitent l’anomalie. Cela inclut des pressions qui sont 30 000 fois supérieures à l’atmosphère terrestre et des températures de 1500 degrés Celsius. Selon les chercheurs, nous avons reproduit les conditions des profondeurs de la Terre en laboratoire. Ils ont découvert qu’une caractéristique de l’eau en particulier, la conductivité électrique, correspondait exactement à la valeur mesurée dans l’anomalie. Et par le poids, nous avons calculé que cette anomalie contient de 8 à 10 % d’eau.1

Une quantité d’eau gigantesque

Le corps magmatique d’Altiplano-Puna est connu pour avoir un volume de 500 000 kilomètres cubes et donc, les chercheurs estiment qu’il doit contenir une quantité d’eau similaire aux plus grands lacs d’eau douce sur Terre. La quantité est similaire à celle du lac Supérieur et Huron selon Blundy. Et c’est une quantité considérable. D’autres anomalies, avec une conductivité similaire non expliquée, ont été découvertes sous d’autres volcans tels que la Zone volcanique de Taupo en Nouvelle-Zélande ou le Mont st Helen dans l’Etat de Washington.

Cette étude éclaire une nouvelle caractéristique du cycle de l’eau dans les profondeurs de la Terre et nous rappelle que nous connaissons très peu de choses sur la circulation de l’eau à travers la croute terrestre et les systèmes du manteau sur des échelles de temps géologiques selon Steve Jacobsen de l’université de Northwestern en Illinois. L’équipe de ce chercheur avait découvert un réservoir d’eau qui est 3 fois supérieur au volume de tous les océans réunis à 700 kilomètres de la surface.2

De telles preuves suggèrent qu’il y a de grandes quantités d’eau dans les profondeurs de la Terre et certains de ces réservoirs sont peut-être la source des océans actuels. Cela sous-entend que notre planète est habitable parce que cette eau des profondeurs est remontée à la surface plutôt que de suggérer que l’eau de la surface est arrivée par des comètes ou des astéroïdes riches en glace.

Hors de notre atteinte

Mais on doit oublier l’idée d’extraire cette eau souterraine. Elle est mélangée avec de la roche partiellement fondue à des températures de 950 à 1000 degrés Celsius. Mais de l’eau présente dans le magma pourrait expliquer la composition des roches de la croute continentale. Quand le magma dans le manteau, principalement composé de basalte, se propage dans la croute, alors l’eau permet d’enrichir ce basalte avec de la silice et extrait le magnésium. Ce processus va éventuellement former des roches comme l’andésite qu’on trouve sous les Andes. Le processus d’Uturuncu est un microcosme de la formation de la croute continentale et cela implique beaucoup plus d’eau qu’on le pensait selon Blundy.

L’eau est également l’un des composants volatiles dissous dans le magma qui provoque les éruptions volcaniques. L’eau est dissoute dans les profondeurs quand la pression est basse, mais elle se transforme en bulle qui provoque une éruption explosive. Au final, la découverte de cette eau va améliorer l’analyse de l’activité sismique ce qui va donner de meilleurs systèmes d’alerte.

Sources

1.
Laumonier M, Gaillard F, Muir D, Blundy J, Unsworth M. Giant magmatic water reservoirs at mid-crustal depth inferred from electrical conductivity and the growth of the continental crust. doi:http://dx.doi.org/10.1016/j.epsl.2016.10.023. [Source]
2.
Schmandt B, Jacobsen SD, Becker TW, Liu Z, Dueker KG. Dehydration melting at the top of the lower mantle. Science. 2014;344(6189):1265-1268. doi: 10.1126/science.1253358
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A propos de Jacqueline Charpentier

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Ayant fait une formation en chimie, il est normal que je me sois retrouvée dans une entreprise d'emballage. Désormais, je publie sur des médias, des blogs et des magazines pour vulgariser l'actualité scientifique et celle de la santé.

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