La Terre mange ses propres océans, ce qui rend les tremblements de terre plus probables

La Terre mange ses propres océans, ce qui rend les tremblements de terre plus probables

Alors que les plaques tectoniques de la Terre plongent les unes sous les autres, elles entraînent trois fois plus d’eau dans l’intérieur de la planète qu’on ne le pensait auparavant. L'eau sous la surface de la Terre peut contribuer au développement du magma et lubrifier les failles, rendant ainsi les séismes plus probables.

En utilisant les grondements sismiques naturels de la zone de subduction sujette aux tremblements de terre dans la fosse des Mariannes, où la plaque du Pacifique glisse sous la plaque des Philippines, les chercheurs ont pu estimer la quantité d'eau incorporée dans les roches qui plongent sous la surface.

La découverte a des conséquences importantes pour la compréhension du cycle des eaux profondes de la Terre. L'eau sous la surface de la Terre peut contribuer au développement du magma et lubrifier les failles, rendant ainsi les séismes plus probables.

Le cycle de l'eau profonde

L'eau est stockée dans la structure cristalline des minéraux. Le liquide s’intègre à la croûte terrestre lorsque des plaques océaniques flambant neuves se forment et lorsque les mêmes plaques se plient et se craquelent lorsqu’elles se frottent sous leurs voisins. Ce dernier processus, appelé subduction, est le seul moyen pour que l'eau pénètre profondément dans la croûte et le manteau, mais on sait peu de choses sur la quantité d'eau qui se déplace au cours du processus.

«Avant de réaliser cette étude, tous les chercheurs savaient que l’eau devait être entraînée par la dalle en subduction, mais ils ne savaient tout simplement pas quelle quantité d’eau.»

Les chercheurs ont utilisé des données recueillies par un réseau de capteurs sismiques positionnés autour de la fosse centrale des Mariannes, dans l'ouest de l'océan Pacifique. La partie la plus profonde de la tranchée se situe à près de 11 km sous le niveau de la mer. Les capteurs détectent les tremblements de terre et les échos de tremblements de terre sonnant à travers la croûte terrestre comme une cloche. Cai et son équipe ont suivi la vitesse de déplacement de ces trembleurs: un ralentissement de la vitesse, indique-t-il, indiquerait des fractures remplies d'eau dans des roches et des minéraux «hydratés» qui emprisonnent de l'eau dans leurs cristaux.

Manque d'eau

Les chercheurs ont observé de tels ralentissements dans la croûte, à environ 30 km sous la surface. En utilisant les vitesses mesurées, ainsi que les températures et les pressions connues, l’équipe a calculé que les zones de subduction entraînent 3 milliards de teragrammes d’eau dans la croûte tous les millions d’années (un teragramme représente un milliard de kilogrammes).

L'eau de mer est lourde; un cube de cette eau de 1 mètre de long sur chaque côté pèserait 1 024 kilogrammes (2 250 livres). Mais encore, le montant tiré par les zones de subduction est ahurissant. C’est aussi trois fois plus d’eau que l’on estimait auparavant que les zones de subduction en absorbaient.

Et cela soulève quelques questions: L'eau qui descend doit remonter, généralement dans le contenu des éruptions volcaniques. La nouvelle estimation de la quantité d'eau en baisse est supérieure à celle de la quantité émise par les volcans, ce qui signifie que les scientifiques ont oublié quelque chose dans leurs estimations, ont indiqué les chercheurs. Il ne manque pas d'eau dans les océans.

Cela signifie que la quantité d'eau entraînée dans la croûte et la quantité rejetée doivent être à peu près égales. Le fait qu’ils ne suggèrent pas qu’il existe quelque chose à propos de la façon dont l’eau se déplace à l’intérieur de la Terre que les scientifiques n’ont pas encore comprise.