On sait que la Terre est une immense usine chimique. Une étude publiée dans Nature par une équipe de géologues et géochimistes américains, italiens et australiens confirme une fois de plus qu’elle fait aussi du recyclage. Simon Turner de l’Université Macquarie et ses collègues viennent en effet de prouver que le magma participant aux activités volcaniques de l’archipel des Açores contient des isotopes autrefois inclus dans des plaques datant de 2.5 milliards d’années.
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Coupe de l'intérieur de la Terre.

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La théorie de la tectonique des plaquestectonique des plaques est maintenant largement admise mais elle a dû attendre la fin des années 60 pour s'imposer largement dans le monde des géosciences. Les géologuesgéologues et géophysiciens du début du XXième siècle avaient du mal à croire que des continents entiers puissent dériver et imaginaient difficilement une physiquephysique capable de rendre compte d'un manteaumanteau solide mais tout de même animé d'immenses courants de convectionsconvections sur des échelles de millions d'années.

Les progrès de la géochimie et de la géophysique allaient changer tout cela. La science du géomagnétismegéomagnétisme avec la découverte des inversions du champ magnétique terrestrechamp magnétique terrestre, dont on va fêter le centenaire dans quelques semaines, sera à la source de la découverte de l'expansion des fonds océaniques et de la théorie de la tectonique des plaques.

L'image que nous avons maintenant est celle d'une planète active et complexe dont la croûte est composée de plaques océaniques et continentales, de compositions minéralogiques différentes, sans cesse en mouvementmouvement sous l'action combinée de courants de convection internes et de la gravitégravité terrestre. Des blocs continentaux se forment par collisions de plaques continentales et se déchirent, selon un cycle de 400 millions d'années proposé par le canadien Tuzo Wilson. Des plaques océaniques, plus lourdes, participent de ce ballet incessant depuis plusieurs milliards d’années et finissent souvent par plonger à l'intérieur de la TerreTerre par subductionsubduction.

C'est précisément sur ce qu'il advient de ces plaques subductées que l'article de Nature, Boron and oxygen isotope evidence for recycling of subducted components over the past 2.5 Gyr parle en apportant quelques nouvelles informations.

Les scientifiques savaient bien sûr depuis longtemps que l'augmentation de température graduelle avec la profondeur à l'intérieur de la Terre finirait par faire fondre la plaque subductée, et que les atomesatomes la constituant seraient rendus au manteau. Après le brassage dû à des cellules de convections et autres panaches mantelliquespanaches mantelliques, ceux-ci finiraient donc par remonter en surface, dans des laveslaves ou des gazgaz au niveau des appareils volcaniques.

Or, il faut savoir que les isotopesisotopes sont de fabuleux traceurs des processus géodynamiques et, en comparant au spectromètrespectromètre de massemasse les rapports d'abondances de ceux-ci dans des matériaux géologiques, bien des choses peuvent être apprises. Ce sont donc les isotopes de borebore et d'oxygèneoxygène qui ont parlé. Ils ont confirmé qu'ils provenaient d'un morceau de croûte terrestrecroûte terrestre, datant de près de 2,5 milliards d'années, ayant subi un lent processus initial de fractionnement à basse température, et donc bien en surface, avant de plonger dans le manteau et de remonter plus tard au niveau des Açores.

Comme l'a dit Simon Turner « C'est une démonstration du pouvoir des nouvelles techniques scientifiques, capables de nous donner une remarquable vue sur le long terme de l'histoire de la planète ».