Le manteau terrestre a peu à peu absorbé l’eau des océans, permettant l’émergence des continents et de la vie sur Terre.
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Dans le film Waterworld, sorti en 2015, la Terre est totalement recouverte d’eau suite au réchauffement climatique ayant causé la fonte des glaces. Ce monde marin n’est peut-être pas si imaginaire que ça : selon une nouvelle étude parue dans AGU Advances, la Terre était probablement en grande partie noyée sous les mers il y a 3 à 4 milliards d’années. Selon les calculs des chercheurs, les océans de la planète contenaient alors près de deux fois plus d’eau – suffisamment pour submerger la plus grande partie des continents actuels. « L’hypothèse communément admise selon laquelle le volume des océans est resté presque constant au cours de l’évolution géologique doit être réexaminée », assurent Junjie Dong et ses collègues de l’université de Harvard et de Californie.
Jusqu’à quatre fois plus d’eau dans le manteau que dans les océans !
Mais si la Terre était jadis recouverte d’eau, où diable cette dernière a-t-elle pu bien s’en aller ? L’eau serait en fait toujours bien là, mais enfouie dans la roche au sein du manteau terrestre, entre 100 kilomètres et 2.900 kilomètres de profondeur. Aujourd’hui, deux minéraux dans le manteau stockent une grande partie de l’eau terrestre : la wadsleyite et la ringwoodite, des sortes d’olivine minérale volcanique qui se forment à haute pression. « Les roches riches en ces minéraux représentent 7 % de la masse de la planète, et contiennent environ 2 % de leur poids en eau », explique dans Science Steven Jacobsen, minéralogiste à l’Université Northwestern. Cela peut sembler minime, mais le manteau terrestre solde contiendrait ainsi entre 1,86 et 4,41 fois la masse des océans de surface.
92 % de la planète recouverte d’eau
Or, à ses débuts, le manteau terrestre avait une température environ 300 degrés supérieure à celle d’aujourd’hui. À de telles températures et niveaux de pression, les modélisations montrent que les minéraux du manteau ont une capacité d’absorption d’eau bien moindre. De plus, au fur et à mesure que la température décroît, l’abondance de ces minéraux augmente dans le manteau, ce qui contribue à accroître encore sa capacité d’absorption. Au total, le manteau terrestre actuel peut stocker 3,18 fois plus d’eau qu’à l’époque primitive en valeur médiane, ont calculé les chercheurs. « Avec une configuration terrestre [taille et hauteur] similaire à celle d’aujourd’hui, les continents auraient été submergés à 92 % », avancent les auteurs (contre 70 % aujourd’hui).
À l’origine de la tectonique des plaques
Un monde recouvert d’eau aurait eu plusieurs conséquences sur l’évolution terrestre. « Des océans plus vastes ont pu contribuer à lancer la tectonique des plaques : au fur et à mesure que l’eau pénétrait dans les fractures, la croûte terrestre s’affaiblissait, créant des zones de subduction où une plaque glisse sous une autre, décrit Jun Korenaga, géophysicien à l’université de Yale. En atteignant le manteau, les plaques se refroidissent et deviennent rigides, ce qui “plie” la plaque, lui permettant de continuer à plonger sous la croûte. »
Cette étude rebat aussi les cartes quant à l’apparition de la vie sur Terre. Depuis des années, les scientifiques s’écharpent pour savoir si la vie a émergé dans les océans ou dans des sources d’eau chaude sur les continents. Une Terre recouverte de mer à 92 % affaiblit la deuxième hypothèse. Enfin, cet ancien monde témoigne à quel point l’équilibre de la Terre est fragile. « Si le manteau actuel avait une moindre capacité à stocker l’eau, alors les continents, si essentiels à la vie et au climat de la planète, n’auraient jamais émergé », conclut Rebecca Fischer, coautrice de l’étude.
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