D'où vient l'eau des océans ? La réponse est incertaine et le débat dure depuis des décennies. Pendant longtemps, on a pensé qu’elle provenait du dégazage du manteau de la Terre primitive. Les indications s’accumulent pourtant en faveur d’une origine extraterrestre, comme Francis Albarède vient de le réaffirmer récemment dans Nature.
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Les gazgaz qu'émettent les volcansvolcans, comme par exemple les fumerollesfumerolles que l'on peut admirer au sommet du cratère de VulcanoVulcano Fossa dans l'une des îles éolienneséoliennes, sont riches en eau. De là à penser que l'eau de la TerreTerre tire son origine de l'activité volcanique il n'y a qu'un pas qui a été franchi depuis longtemps par les géochimistes et les géologuesgéologues.

L'analyse des météoritesmétéorites et les informations fournies par le programme ApolloApollo ont montré sans l'ombre d'un doute que les planètes telluriquesplanètes telluriques se formaient par un processus d'accrétionaccrétion à partir de planétésimaux. C'est en effet ce que l'on déduit de la ressemblance entre la composition chimique et minéralogique du manteau terrestremanteau terrestre avec celle des chondriteschondrites et l'omniprésence de cratères d'impacts sur des planètes comme Mars ou MercureMercure. Ainsi, les chondrites sont-elles composées d'olivineolivine, de pyroxène et de ferfer et l'on sait que l'olivine et le pyroxène sont les constituants principaux des péridotitespéridotites, les roches du manteau.

Or, certaines chondrites sont riches en eau, contrairement au manteau terrestre. D'autres mesures concernant la chimiechimie des roches du manteau montrent aussi un appauvrissement en éléments volatils par rapport aux chondrites. L'idée d'un dégazagedégazage du manteau pendant la période de l'HadéenHadéen, conduisant à la formation de l'atmosphèreatmosphère et des océans de la Terre, apparaît comme un scénario très probable. Bien des livres de géologiegéologie et de volcanologie écrits pendant les années 1970 expliquaient alors de cette manière l'apparition de l'eau sur Terre en faisant des volcans tueurs le prix nécessaire à payer pour l'apparition de la vie elle-même.

Pourtant, les modèles de formation du système solairesystème solaire s'affinant et la théorie faisant de la LuneLune la conséquence de la collision entre la Terre et une planète de la taille de Mars, baptisée Théia, prenant du poids, il devenait de plus en plus probable que l'eau ne puisse pas provenir d'un processus de dégazage. Ainsi, l'eau contenue dans le manteau serait partie dans l'espace bien avant qu'une croûte solidesolide et une tectonique des plaquestectonique des plaques ne puissent s'enclencher. L'hypothèse d'une origine volcanique de l'eau des océans a donc graduellement mais sûrement perdu beaucoup de terrain.

Cliquer pour agrandir. Tentative de reconstruction chronologique de l'accrétion de la Terre. Les éléments indiqués en brun (U symbolise l'uranium, Pb le plomb, Hf l'hafnium, W le tungstène, I l'iode et Xe le xenon) sont utilisés pour dater précisément les événements. Une première phase (<em>T Tauri phase</em>) correspond à un épisode de fortes radiations électromagnétiques qui a interrompu l'accrétion des matériaux planétaires. Puis, l'arrivée de matière planétaire a permis l'accrétion de protoplanètes. Collisions après collisions, les planètes se sont ainsi formées avec leurs masses actuelles ; la dernière collision a donné naissance à la Terre et à la Lune (30 millions d'années après la formation du Système Solaire). Le chronomètre Hf-W date la séparation métal-silicate, c'est-à-dire la séparation noyau-manteau. Un apport tardif et lointain (au-delà de 2,5 Unités astronomiques) d'astéroïdes chondritiques, entre 80 et 130 millions d'années après la formation du Système solaire, aurait notamment véhiculé des matériaux contenant de l'eau et des éléments volatils à partir desquels se seraient formés les océans. © CNRS-Insu-Albarède-<em>Nature</em> 2009

Cliquer pour agrandir. Tentative de reconstruction chronologique de l'accrétion de la Terre. Les éléments indiqués en brun (U symbolise l'uranium, Pb le plomb, Hf l'hafnium, W le tungstène, I l'iode et Xe le xenon) sont utilisés pour dater précisément les événements. Une première phase (T Tauri phase) correspond à un épisode de fortes radiations électromagnétiques qui a interrompu l'accrétion des matériaux planétaires. Puis, l'arrivée de matière planétaire a permis l'accrétion de protoplanètes. Collisions après collisions, les planètes se sont ainsi formées avec leurs masses actuelles ; la dernière collision a donné naissance à la Terre et à la Lune (30 millions d'années après la formation du Système Solaire). Le chronomètre Hf-W date la séparation métal-silicate, c'est-à-dire la séparation noyau-manteau. Un apport tardif et lointain (au-delà de 2,5 Unités astronomiques) d'astéroïdes chondritiques, entre 80 et 130 millions d'années après la formation du Système solaire, aurait notamment véhiculé des matériaux contenant de l'eau et des éléments volatils à partir desquels se seraient formés les océans. © CNRS-Insu-Albarède-Nature 2009

Si l'on en croit les travaux publiés par Francis Albarède du Laboratoire des sciences de la Terre (INSU-CNRS / ENS Lyon / Université Claude BernardClaude Bernard) les traceurs isotopiques et les modèles de formation des planètes conduisent même aujourd'hui à la conclusion que la Terre était à l'origine pauvre en eau. La température dans le disque protoplanétairedisque protoplanétaire et le flux intense de radiation dans la phase dite T TauriT Tauri du jeune SoleilSoleil aurait conduit à la formation de planètes telluriques sèches.

L'eau des océans ne pourrait alors pas être d'origine terrestre. Elle aurait été amenée plusieurs dizaines de millions d'années après la formation de la Terre par le bombardement de comètescomètes et d'astéroïdesastéroïdes formés au-delà de la ceinture d'astéroïdesceinture d'astéroïdes actuelle. Dans ces régions éloignées du Soleil primitif, la température et le flux de radiation lumineuse autorisaient alors la formation de chondrites riches en eau.

On ne peut qu'être songeur devant les conclusions atteintes depuis quelques années par différents auteurs au sujet de la présence de plusieurs matières précieuses sur Terre. Ainsi, l'or, le platineplatine et jusqu'aux diamants noirs sont probablement d'origine extraterrestre...