Nancy : nouvelle hypothèse sur les origines de l’eau sur Terre par des chercheurs du CNRS

Dans un article publié dans la  prestigieuse revue "Science", la scientifique nancéienne Laurette Piani et son équipe affirment que notre planète aurait été, dès sa formation, riche en eau. Une hypothèse qui pourrait changer notre compréhension de l’origine de l’eau sur notre planète.

 

L'eau recouvre 70% de la surface de la Terre. Elle est indispensable à la vie. Comment est-elle arrivée là? Cette question agite le monde scientifique depuis très longtemps. Dans un article publié dans la revue Science le 28 août 2020,  une équipe de chercheurs du CRPG (CNRS/Université de Lorraine) emmenée par Laurette Piani affirme que notre planète aurait été, dès son origine, riche en eau, vraisemblablement contenue en abondance dans les roches qui l'ont constituée.

Ce que nous montrons avec cette étude est que les roches, qui ont formé la terre dès le départ, contenaient un peu d’hydrogène, suffisamment pour expliquer une grande partie de l’eau qui est à la surface de la terre, mais aussi dans le manteau.

Laurette Piani Chargée de recherche CNRS (CRPG / Université de Lorraine)

Des météorites particulières : les chondrites à enstatite

Cette découverte bat en brèche la thèse dominante selon laquelle l'eau aurait été apportée tardivement par des astéroïdes et comètes tombés sur la Terre. Cette hypothèse était favorisée par les températures trop élevées du Système solaire qui auraient empêché que l'eau condense et s'agglomère aux autres solides sous forme de glace.
Laurette Piani et son équipe se sont penchées sur des météorites appelées chondrites à enstatite. Ils en ont réussi à en réunir treize en se les procurant auprès de plusieurs Muséum national d’Histoire naturelle en France à l’étranger.

Ces chondrites à enstatite ont la particularité d'avoir une composition chimique proche de celle des roches primitives la Terre.

Laurette Piani 

"Nous avions l'intuition basée sur des travaux précédents sur ce type de météorites que cela pouvait être intéressant de regarder l’hydrogène et de le comparer à celui de la Terre. On ne savait pas ce qu’on allait trouver à quel point cela allait avoir un impact sur nos connaissances liées l’origine de l’eau sur la Terre."

Ces météorites sont très rares. Elle représente moins de 2 % des météorites connues sur Terre. Cela demande une sélection un peu complexe des échantillons et aussi des protocoles de mesures très spécifiques. 

Laurette Piani

En mesurant le contenu en hydrogène de ces chondrites à enstatite, les chercheurs ont découvert que non seulement elles en contenaient, mais aussi qu’il y en avait assez pour fournir de l’eau à la planète bien avant la période à laquelle on pensait que l’eau avait été apportée. "Nous avons découvert que la composition isotopique de l'hydrogène des chondrites à enstatite était similaire à celle de l'eau stockée dans le manteau terrestre".  La composition isotopique des océans est pour sa part compatible avec un mélange contenant 95% d'eau de ces chondrites, un élément supplémentaire étayant la thèse selon laquelle elles sont à l'origine de l'eau terrestre. Les auteurs ont également trouvé que les isotopes de l'azote de ces météorites sont similaires à ceux de l'azote de la Terre.
              
Pour Laurette Piani, cette étude publiée dans "Science" n'exclut pas un apport tardif en eau par des comètes. Mais ces nouveaux éléments changent beaucoup de choses. "C’est une vision qui change complètement, car on pensait au départ que la terre était sèche."  

Le travail de l'auteur apporte un élément crucial et élégant à ce puzzle. L'eau de la Terre pourrait simplement provenir du matériau primitif de la planète. 

Anne H. Peslier Nasa-johnson Space Center à Houston (USA)

Un nouveau champ de recherches

Pour Laurette Piani, l'aventure ne fait que commencer... "Maintenant, on veut essayer de comprendre pourquoi ces météorites contiennent plus d’hydrogène que ce qu’on pensait au départ. On est en train de lancer des expériences pour reproduire les minéraux qui il y a dans ses météorites et voir comment on peut y mettre de l’hydrogène en quantités importantes."