{"id":9964,"date":"2023-11-05T19:26:07","date_gmt":"2023-11-05T19:26:07","guid":{"rendered":"https:\/\/www.africa-press.net\/sao-tome-e-principe\/politique\/terre-premiere-plongee-dans-le-manteau"},"modified":"2023-11-05T21:30:53","modified_gmt":"2023-11-05T21:30:53","slug":"terre-premiere-plongee-dans-le-manteau","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.africa-press.net\/sao-tome-e-principe\/toutes-les-actualites\/terre-premiere-plongee-dans-le-manteau","title":{"rendered":"Terre\u00a0: premi\u00e8re plong\u00e9e dans le manteau"},"content":{"rendered":"

Africa-Press – S\u00e3o Tom\u00e9 e Pr\u00edncipe. <\/strong><\/span>L\u2019analyse du \u201cbutin\u201d \u2013 30 tonnes de roches de couleur gris vert et noire \u2013 n\u2019a pas encore commence\u0301. Il fait l\u2019objet, pour le moment, d\u2019un long et minutieux travail d\u2019inventaire a\u0300 l\u2019Universite\u0301 A&M du Texas (E\u0301tats-Unis) ainsi qu\u2019au laboratoire Ge\u0301osciences Montpellier. Lorsque celui-ci sera termine\u0301, en avril 2024, une e\u0301quipe internationale de chercheurs commencera alors une batterie d\u2019examens visant a\u0300 percer certains des secrets les mieux garde\u0301s de notre plane\u0300te.<\/p>\n

Car ces roches proviennent du manteau de la Terre, couche de 2900 kilome\u0300tres d\u2019e\u0301paisseur situe\u0301e entre sa crou\u0302te superficielle et son noyau en fusion, qui alimente notamment les e\u0301ruptions volcaniques. Elles ont e\u0301te\u0301 recueillies par le navire de forage Joides Resolution au beau milieu de l\u2019Atlantique Nord, entre avril et juin, en creusant un puits de 1267 me\u0300tres de profondeur sous 800 me\u0300tres d\u2019eau. \u201cLes carottes que nous avons re\u0301cupe\u0301re\u0301es sont extre\u0302mement pre\u0301cieuses, uniques. C\u2019est la premie\u0300re fois que des e\u0301chantillons du manteau sont collecte\u0301s sans discontinuite\u0301 sur une telle profondeur. Nous attendions cela depuis des de\u0301cennies \u201c, jubile Marguerite Godard, ge\u0301ochimiste au laboratoire Ge\u0301osciences Montpellier qui faisait partie de l\u2019expe\u0301dition.<\/p>\n

Les scientifiques ont certes de\u0301ja\u0300 analyse\u0301 quantite\u0301 de fragments issus des entrailles de la Terre. Occasionnellement, les volcans arrachent en effet des morceaux de pe\u0301ridotite \u2013 la roche majoritaire du manteau supe\u0301rieur (jusqu\u2019a\u0300 670 km de profondeur) compose\u0301e principalement d\u2019olivine vert-jaune et de pyroxe\u0300nes vert bouteille -, enclave\u0301s dans du magma. Des nodules pouvant mesurer quelques dizaines de centime\u0300tres, que les ge\u0301ologues appellent \u201cxe\u0301nolithes\u201d, e\u0301mergent ainsi lors de certaines e\u0301ruptions. On trouve aussi de larges portions du manteau dans les Alpes franco-italiennes, l\u2019Himalaya ou la pe\u0301ninsule Arabique. De\u0301nomme\u0301es ophiolites, elles re\u0301sultent de l\u2019affrontement des plaques tectoniques, constitue\u0301es elles-me\u0302mes de la crou\u0302te et de la partie la plus rigide du manteau supe\u0301rieur.<\/p>\n

Cette dernie\u0300re affleure par conse\u0301quent en surface lorsque les plaques se chevauchent dans des massifs montagneux. \u201cTous ces spe\u0301cimens ont e\u0301te\u0301 cependant alte\u0301re\u0301s au cours de leur histoire, leur voyage depuis l\u2019inte\u0301rieur de la Terre, subissant diverses modifications chimiques puis l\u2019e\u0301rosion \u201c, explique Benoi\u0302t Ildefonse, directeur du laboratoire Ge\u0301osciences Montpellier. Ils ne sont donc pas pleinement repre\u0301sentatifs des conditions re\u0301gnant dans le manteau supe\u0301rieur \u2013 en particulier l\u2019abondance d\u2019e\u0301le\u0301ments volatils comme le carbone ou les mole\u0301cules d\u2019eau se\u0301questre\u0301es dans les tre\u0301fonds de la Terre.<\/p>\n

De\u0301couvrir la composition et la structure du manteau<\/b><\/p>\n

Les ge\u0301ologues re\u0302vent ainsi, depuis des dizaines d\u2019anne\u0301es, de mettre la main sur des e\u0301chantillons frais du manteau : a\u0300 la fois de grande qualite\u0301 et a\u0300 des niveaux de profondeurs importants, pour savoir ce qu\u2019il rece\u0300le exactement et comment il est structure\u0301. \u201cCette ve\u0301rite\u0301 du terrain permettrait de re\u0301pondre a\u0300 une foule de questions critiques \u201c, souligne Benoi\u0302t Ildefonse. S\u2019ils connaissaient les concentrations exactes de carbone dans les roches du manteau, les scientifiques auraient \u201cune vision plus juste de son cycle global a\u0300 l\u2019e\u0301chelle de la plane\u0300te, indique Satish Singh, de l\u2019Institut de physique du globe de Paris. Et ce faisant, une meilleure compre\u0301hension du re\u0301chauffement climatique actuel du\u0302 aux e\u0301missions humaines de dioxyde de carbone. \u201d<\/p>\n

Idem pour l\u2019eau mantellique, dont les quantite\u0301s e\u0301quivaudraient de deux a\u0300 dix fois celles des oce\u0301ans. Une estimation plus fine permettrait de mieux mode\u0301liser le mouvement des plaques tectoniques pour lequel les roches hydrate\u0301es servent de lubrifiant, un phe\u0301nome\u0300ne qui engendre lui-me\u0302me des se\u0301ismes et e\u0301ruptions volcaniques.<\/p>\n

Faute de donne\u0301es, la manie\u0300re dont le manteau e\u0301vacue la chaleur interne de la Terre et engendre du magma reste par ailleurs mal comprise. Tout comme la myste\u0301rieuse frontie\u0300re qui se\u0301pare la crou\u0302te du manteau, de\u0301nomme\u0301e \u201cdiscontinuite\u0301 de Mohorovicic\u201d ou plus simplement Moho. Seules des me\u0301thodes indirectes comme l\u2019analyse des ondes sismiques ont permis jusqu\u2019a\u0300 pre\u0301sent de l\u2019appre\u0301hender. \u201cMais on ne connai\u0302t ni son ro\u0302le ni sa ve\u0301ritable nature : bien de\u0301limite\u0301e, sur quelques dizaines de me\u0300tres seulement, ou beaucoup plus continue sur des kilome\u0300tres d\u2019e\u0301paisseur \u201c, rele\u0300ve Satish Singh.<\/p>\n

Les premie\u0300res tentatives visant a\u0300 traverser le Moho et re\u0301cupe\u0301rer des e\u0301chantillons du manteau supe\u0301rieur remontent au de\u0301but des anne\u0301es 1960. Elles furent re\u0301alise\u0301es dans l\u2019oce\u0301an Pacifique, \u201cles mesures sismiques ayant de\u0301montre\u0301 que la crou\u0302te ne faisait que 6 a\u0300 7 km d\u2019e\u0301paisseur sous les oce\u0301ans contre 35 km en moyenne sur les continents \u201c, de\u0301taille Satish Singh. En 1961, un groupe de ge\u0301ologues ame\u0301ricains embarqua ainsi a\u0300 bord du CUSS 1 \u2013 l\u2019un des premiers navires de forage de\u0301veloppe\u0301 initialement par l\u2019industrie pe\u0301trolie\u0300re \u2013 pour creuser des puits au large de l\u2019i\u0302le Guadalupe (Mexique) sous 3600 me\u0300tres d\u2019eau. Ils expe\u0301rimente\u0300rent notamment le \u201cpositionnement dynamique\u201d, technique permettant de stabiliser tre\u0300s pre\u0301cise\u0301ment un bateau a\u0300 la verticale d\u2019un puits gra\u0302ce a\u0300 un syste\u0300me de balises et de moteurs auxiliaires.<\/p>\n

A\u0300 la poursuite du Moho<\/b><\/p>\n

Soixante ans apre\u0300s les premie\u0300res tentatives, cette que\u0302te reste inacheve\u0301e : percer l\u2019e\u0301corce terrestre jusqu\u2019a\u0300 atteindre le manteau, afin de de\u0301voiler la structure d\u2019une zone frontie\u0300re de\u0301nomme\u0301e Moho. Les ge\u0301ologues se focalisent depuis une dizaine d\u2019anne\u0301es sur trois sites candidats. Tous dans le Pacifique ou\u0300 une crou\u0302te homoge\u0300ne et continue ne s\u2019e\u0301tend \u201cque\u201d sur 6 km d\u2019e\u0301paisseur : au nord d\u2019Hawaii, au large du Costa Rica et dans l\u2019ouest du Mexique. Ils ont e\u0301te\u0301 choisis sur plusieurs crite\u0300res.<\/p>\n

\u201cLa tranche d\u2019eau ne doit pas e\u0302tre trop profonde, pas plus de 3000 m ide\u0301alement, note le sismologue Satish Singh. Et la crou\u0302te oce\u0301anique a\u0302ge\u0301e d\u2019au moins 15 millions d\u2019anne\u0301es, afin que la tempe\u0301rature au Moho ne de\u0301passe pas 250 \u00b0C. \u201d Elle ne doit pas e\u0302tre trop vieille non plus, pour e\u0301viter de trop grandes couches de se\u0301diments. \u201cDes mesures sismiques tre\u0300s pointues devraient permettre d\u2019affiner ce choix \u201c, espe\u0300re-t-il. Mais il faudra de\u0301velopper aussi de nouvelles technologies pour que les te\u0302tes de forage fonctionnent a\u0300 tre\u0300s haute tempe\u0301rature. \u201cLa gageure principale reste ne\u0301anmoins la dure\u0301e des ope\u0301rations et donc leur cou\u0302t \u201c, rele\u0300ve le ge\u0301ologue Benoi\u0302t Ildefonse. Atteindre le Moho pourrait prendre en effet de nombreuses anne\u0301es et cou\u0302ter pre\u0300s d\u2019un milliard d\u2019euros !<\/p>\n

Mais en de\u0301pit de \u201cformidables innovations et plusieurs succe\u0300s ope\u0301rationnels, les re\u0301sultats scientifiques sont tre\u0300s loin des espe\u0301rances de l\u2019e\u0301poque \u201c, rappelle Benoi\u0302t Ildefonse. Apre\u0300s cinq ans de travaux et un cou\u0302t de plus de 50 millions de dollars, le projet MoHole est arre\u0302te\u0301, ne de\u0301passant pas 183 me\u0300tres de profondeur et recueillant uniquement des se\u0301diments et quelques dizaines de me\u0300tres de basaltes. \u201cLe de\u0301fi technologique apparaissait immense, sans parler du cou\u0302t financier \u201c, pose le ge\u0301ologue montpellie\u0301rain.<\/p>\n

A\u0300 ce jour, le puits le plus profond dans la crou\u0302te oce\u0301anique atteint ainsi 2111 me\u0300tres, donc encore tre\u0300s loin du Moho. Il a e\u0301te\u0301 fore\u0301 entre 1979 et 1993 dans le Pacifique oriental par le Joides Resolution, navire surmonte\u0301 d\u2019un derrick de 60 me\u0300tres de haut servant d\u2019abord a\u0300 la prospection pe\u0301trolie\u0300re avant d\u2019e\u0302tre utilise\u0301 pour la recherche oce\u0301anographique. Pas moins de sept expe\u0301ditions auront e\u0301te\u0301 ne\u0301cessaires pour rallier cette profondeur sous 3457 me\u0300tres d\u2019eau. Lors de la dernie\u0300re, le train de tige et la te\u0302te de forage n\u2019avaient de cesse, l\u2019un de se bloquer, l\u2019autre de se casser.<\/p>\n

Cap vers le massif Atlantis, de la taille du mont Blanc<\/b><\/p>\n

Au printemps dernier, quand le Joides Resolution quitte l\u2019archipel des Ac\u0327ores pour l\u2019expe\u0301dition 399 du programme IODP (International Ocean Discovery Program), l\u2019objectif ne consiste pas a\u0300 battre un quelconque record. Il met alors le cap vers le massif Atlantis, montagne sous-marine d\u2019une taille similaire au mont Blanc.<\/p>\n

\u201cCe relief se situe au niveau de la dorsale me\u0301dio-atlantique, zone ou\u0300 les plaques nord-ame\u0301ricaine et eurasiatique s\u2019e\u0301cartent de quelques centime\u0300tres par an en faisant remonter les roches du manteau \u201c, expose Marguerite Godard. Il n\u2019y a ainsi plus besoin d\u2019aller au-dela\u0300 du Moho pour re\u0301cupe\u0301rer les roches du manteau. Par ailleurs, pre\u0300s du sommet, se trouve un re\u0301seau de chemine\u0301es hydrothermales ou\u0300 des re\u0301actions dites de serpentinisation entre les pe\u0301ridotites et l\u2019eau de mer produisent de grandes quantite\u0301s d\u2019hydroge\u0300ne. Or, ces dernie\u0300res constituent une source d\u2019e\u0301nergie pour une varie\u0301te\u0301 de micro-organismes primitifs (bacte\u0301ries, arche\u0301es) qui auraient e\u0301volue\u0301 sur Terre il y a plusieurs milliards d\u2019anne\u0301es. \u201cEn forant a\u0300 proximite\u0301 de ce champ hydrothermal, nous voulions ainsi mieux comprendre les fluides qui y circulent tout comme la biosphe\u0300re profonde ayant participe\u0301 peut-e\u0302tre a\u0300 l\u2019origine du vivant \u201c, rapporte Marguerite Godard.<\/p>\n

Mais alors que ce type de forage, au niveau du manteau serpentinise\u0301, n\u2019avait jamais pu de\u0301passer 200 me\u0300tres de profondeur, celui-ci progresse de fac\u0327on ine\u0301dite et inattendue. Sans rencontrer de difficulte\u0301s ope\u0301rationnelles ni d\u2019obstacles majeurs, comme des zones de rupture qui sont l\u2019ennemi du foreur en rendant les puits instables ou en brisant les tre\u0301pans. \u201cA\u0300 certains moments, nous re\u0301cupe\u0301rions sur le pont jusqu\u2019a\u0300 4 me\u0300tres de carottes toutes les cinq heures ! Nous n\u2019avions pratiquement plus de tubes pour les stocker a\u0300 la fin de l\u2019expe\u0301dition, raconte Marguerite Godard. C\u2019est gra\u0302ce au savoir-faire ine\u0301gale\u0301 des techniciens du Joides Resolution, mais nous avons sans doute eu aussi e\u0301norme\u0301ment de chance. \u201d<\/p>\n

Une sorte de cordon ombilical avec le manteau chaud et profond<\/b><\/p>\n

Si la couleur noire de certains e\u0301chantillons indique que les pe\u0301ridotites ont e\u0301te\u0301 alte\u0301re\u0301es par l\u2019eau de mer, de longues sections sont en revanche tre\u0300s bien conserve\u0301es. Elles constituent une sorte de cordon ombilical avec le manteau chaud et profond remonte\u0301 au niveau de cette dorsale, qui permettra de mieux l\u2019appre\u0301hender. Sous l\u2019\u0153il aguerri des experts et avant me\u0302me des examens plus pousse\u0301s, ces carottes te\u0301moignent par ailleurs d\u2019une panoplie de phe\u0301nome\u0300nes : des zones ou\u0300 le manteau a e\u0301te\u0301 de\u0301forme\u0301, fracture\u0301, a interagi avec le magma ou s\u2019est peu a\u0300 peu refroidi. \u201cSoit toute la cuisine du manteau supe\u0301rieur \u201c, s\u2019e\u0301merveille Marguerite Godard. Ce n\u2019est pas tout.<\/p>\n

Car les indices de teneurs tre\u0300s importantes en hydroge\u0300ne ont e\u0301galement e\u0301te\u0301 observe\u0301s a\u0300 des profondeurs inattendues, laissant poindre d\u2019importantes de\u0301couvertes sur le de\u0301veloppement de la vie en milieu extre\u0302me. Il s\u2019agit certes d\u2019e\u0301chantillons du manteau, et non du Moho, dont la structure e\u0301chappe toujours aux chercheurs. Mais pour la chercheuse, ce tre\u0301sor marquera \u201cune e\u0301tape de\u0301terminante dans l\u2019ame\u0301lioration des connaissances en ge\u0301ologie et sur la vie microbienne profonde \u201c, alimentant une foule de travaux pour les deux ou trois prochaines de\u0301cennies.<\/p>\n

Un record de profondeur sans lendemain<\/b><\/p>\n

12.262 me\u0300tres : tel est le record du puits le plus profond au monde, en longueur verticale, fore\u0301 sur la crou\u0302te continentale dans la pe\u0301ninsule de Kola, en Scandinavie. Note\u0301 \u201cSG3\u201d, ce forage a e\u0301te\u0301 re\u0301alise\u0301 par l\u2019URSS, qui voulait ajouter cet exploit technologique a\u0300 son palmare\u0300s durant la guerre froide. Commence\u0301es en 1970, les ope\u0301rations ont e\u0301te\u0301 suspendues en 1994, faute de financements apre\u0300s la chute du re\u0301gime sovie\u0301tique. Les difficulte\u0301s techniques devenaient en outre insurmontables, a\u0300 la fois pour remonter les mate\u0301riaux excave\u0301s et en raison des tre\u0300s fortes pressions et tempe\u0301ratures (180 \u00b0C). Les objectifs e\u0301taient certes davantage symboliques que scientifiques, la crou\u0302te e\u0301tant tre\u0300s e\u0301paisse (une cinquantaine de kilome\u0300tres) et ge\u0301ologiquement peu active dans cette re\u0301gion.<\/p>\n

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Africa-Press – S\u00e3o Tom\u00e9 e Pr\u00edncipe. L\u2019analyse du \u201cbutin\u201d \u2013 30 tonnes de roches de couleur gris vert et noire \u2013 n\u2019a pas encore commence\u0301. Il fait l\u2019objet, pour le moment, d\u2019un long et minutieux travail d\u2019inventaire a\u0300 l\u2019Universite\u0301 A&M du Texas (E\u0301tats-Unis) ainsi qu\u2019au laboratoire Ge\u0301osciences Montpellier. 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