Une nouvelle étude suggère que la phase fondue précoce de la Terre a préservé de l'eau profondément dans son manteau grâce à la bridgmanite, empêchant sa perte dans l'espace. Menée par des chercheurs de la Chinese Academy of Sciences, les résultats expliquent comment ce réservoir caché a contribué à l'évolution de la planète vers un monde riche en eau. Publiée dans Science, la recherche remet en question les vues précédentes sur la sécheresse du manteau.
Les années formatrices de la Terre, il y a environ 4,6 milliards d'années, ont été marquées par des impacts cosmiques intenses qui ont transformé la planète en un enfer fondu. Un océan de magma global dominait la surface, avec des températures trop extrêmes pour l'existence d'eau liquide, soulevant des questions sur la formation des océans actuels, couvrant 70 % de la surface.
Une équipe dirigée par le Prof. Zhixue Du de l'Institut de géochimie de Guangzhou à la Chinese Academy of Sciences a proposé une solution. Leur recherche, détaillée dans le numéro du 11 décembre 2025 de Science, démontre que la bridgmanite — le minéral prédominant dans le manteau inférieur — peut stocker une quantité substantielle d'eau dans des conditions de forte chaleur. Des expériences antérieures, limitées à des températures plus basses, ont sous-estimé cette capacité, mais le nouveau travail a utilisé des outils avancés pour simuler des profondeurs supérieures à 660 kilomètres, atteignant des températures jusqu'à 4 100 °C.
En utilisant une cellule d'enclume en diamant avec chauffage laser, ainsi que des techniques comme la diffraction électronique tridimensionnelle cryogénique, NanoSIMS et la tomographie par sonde atomique, les scientifiques ont confirmé l'intégration structurelle de l'eau dans la bridgmanite. Le coefficient de partage de l'eau du minéral augmente fortement avec la température, impliquant que pendant le refroidissement de l'océan de magma, la bridgmanite a piégé beaucoup plus d'eau que prévu — potentiellement 0,08 à 1 fois le volume des océans modernes.
Ce coffre-fort souterrain a profondément influencé la géologie de la Terre. L'eau stockée a réduit la viscosité des roches du manteau, facilitant la convection et la tectonique des plaques. Sur des éons, des processus volcaniques l'ont libérée, aidant à la création de l'atmosphère et des océans de surface. Comme le notent le co-auteur Wenhua Lu et ses collègues dans leur article « Eau substantielle retenue précocement dans le manteau profond de la Terre », ce mécanisme a été crucial pour transformer un proto-planète en feu en un monde habitable.
La découverte reformule le manteau inférieur non comme aride, mais comme un réservoir vital d'eau, avec des implications pour comprendre l'habitabilité planétaire ailleurs.