L’origine de l’eau de l’océan primitif pourrait se trouver dans les entrailles de la Terre. Les volcans l'auraient émis il y a des milliards d'années. Sur cette image, les fumerolles riches en eau du volcan de la Fossa sur l'île éolienne de Vulcano, en Sicile. © Laurent Sacco, Futura-Sciences

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Quelle est l'origine de l’eau des océans ?

Question/RéponseClassé sous :Origine de l'eau , Eau , eaux primordiales

D'où vient l'eau des océans ? De multiples hypothèses ont été émises, chaque fois remises en cause par des nouvelles découvertes. Mais deux théories sont au coude à coude et sortent du lot. Alors, nos océans sont-ils le résultat d'un déluge primitif issu des entrailles de la Terre ? Ou bien est-elle d'origine extraterrestre ?

Il existe actuellement deux classes de théories sur l'origine de l'eau des océans et elles sont étroitement liée à la cosmogonie du Système solaire.

  1. La première, la plus ancienne, avance que l'eau proviendrait du dégazage du manteau de la Terre pendant l'Hadéen, il y a plus de 4 milliards d'années. Les gaz volcaniques, riches en vapeur d'eau, se seraient alors refroidis et auraient formé les premiers nuages. La condensation de l'eau aurait ensuite arrosé la Terre sous la forme d'un déluge primitif qui aurait peu à peu formé et rempli les océans.
  2. L'autre théorie, de plus en plus étayée par les découvertes des scientifiques, repose sur une origine extraterrestre de l'eau. En effet, la Terre a subi lors de sa formation un intense bombardement météoritique. Comètes de glace et astéroïdes similaires aux météorites de type chondrites riches en eau (des poussières et des micrométéorites peuvent aussi avoir joué un rôle important au début de l'histoire du Système solaire) auraient apporté pendant des millions d'années la précieuse substance bleue dont la Terre aurait été peu pourvue. L'influence du gaz présent dans le disque protoplanétaire a aussi été proposée récemment.

La cosmogonie du Système solaire et la cosmochimie de l'hydrogène

Si cette dernière théorie prend du poids et qu'il soit possible qu'une partie de l'atmosphère et de l'eau, issues du dégazage de la Terre, aient été évacuées dans l'espace, il reste vraisemblable que l'eau des océans trouve son origine à la fois dans le dégazage primitif et dans l'espace. Le balancier ne cesse d'osciller entre les deux théories au fil des ans et du renouvellement des données, d'autres modèles cosmogoniques et de nouveaux raisonnements.

Le Système solaire est un laboratoire pour étudier la formation des planètes géantes et l'origine de la Vie que l'on peut utiliser conjointement avec le reste de l'univers, observable dans le même but. MOJO : Modeling the Origin of JOvian planets, c'est-à-dire modélisation de l'origine des planètes joviennes, est un projet de recherche qui a donné lieu à une série de vidéos présentant la théorie de l'origine du Système solaire et en particulier des géantes gazeuses par deux spécialistes réputés, Alessandro Morbidelli et Sean Raymond. Pour obtenir une traduction en français assez fidèle, cliquez sur le rectangle blanc en bas à droite. Les sous-titres en anglais devraient alors apparaître. Cliquez ensuite sur l'écrou à droite du rectangle, puis sur « Sous-titres » et enfin sur « Traduire automatiquement ». Choisissez « Français » © Laurence Honnorat

On cherche à tester ces théories en utilisant les méthodes et les théories de la cosmochimie, souvent en comparant le rapport d'abondance du deutérium (D) sur l'hydrogène (H) dans les météorites, les comètes et les roches du manteau de la Terre. Rappelons qu'il existe ainsi deux types d'eau, l'une, ordinaire, est faite d'atomes d'hydrogène H avec un seul proton pour noyau ; l'autre, dite lourde, est faite d'atomes de deutérium D, donc un noyau avec un proton et un neutron.

L'étude des météorites sur Terre - qui proviennent majoritairement de la ceinture principale d'astéroïdes - a permis d'établir qu'en moyenne, le rapport D/H était de l'ordre de 140 ppm alors que ce rapport, lorsqu'on l'a déterminé dans certaines comètes, était compris entre 150 et 300 ppm. Comme sur Terre il est d'environ 150 ppm, l'hypothèse cométaire est défavorisée, ou pour le moins, les comètes ne seraient pas, et de loin, la source principale de l'eau sur Terre.

Cours donné dans le cadre des Rencontres Exobiologiques pour Doctorants en Février 2013 au Teich. Par Francis Albarède, directeur du laboratoire de géologie à l'ENS Lyon. © Société Française d'Exobiologie

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