Des chercheurs ont ouvert la première fenêtre sur le manteau terrestre

Des géologues américains ont récemment signé un succès retentissant : pour la toute première fois, ils sont parvenus à forer directement dans le manteau terrestre pour en extraire de précieux échantillons de roche. Ce butin permettra de mieux comprendre les mécanismes physiques et chimiques qui conditionnent la dynamique interne de la Terre.

C’est une perspective très enthousiasmante, car cela fait des décennies que des spécialistes tentent de sonder directement les entrailles de notre planète — sans succès jusqu’à présent. Et pour cause : ce domaine est enterré sous une croûte rocheuse qui mesure généralement plusieurs kilomètres d’épaisseur. Or, aucune machine actuelle n’est capable de creuser aussi profondément.

Les scientifiques doivent donc se contenter d’utiliser des méthodes indirectes. Les rares échantillons de manteau proviennent généralement d’éruptions volcaniques ou d’ophiolites — des portions de croûte océaniques charriées sur le continent par la tectonique des plaques. Mais ces matériaux ont été considérablement altérés par leur voyage, et ils ne sont donc pas entièrement représentatifs des véritables conditions du manteau.

Comprendre le manteau, c’est comprendre la Terre

Ce manque de données prive la recherche d’informations précieuses. En effet, cette zone est le siège de nombreux mécanismes très importants pour la dynamique de notre planète. On sait par exemple que le manteau terrestre est brassé en permanence par des mouvements de convection à très grande échelle. Il s’agit du principal moteur de la tectonique des plaques, qui a donné naissance aux montagnes et aux continents tels qu’on les connaît.

L’étude du manteau est donc fondamentale pour la compréhension de notre planète et de son histoire. « On peut considérer la croûte terrestre comme le glaçage d’un beau gâteau. Ce qu’on veut vraiment, ce n’est pas la couche de sucre — c’est le gâteau qui se cache en dessous », explique Jessica Warren, géologue citée par le Washington Post.

Un forage stratégique près d’une dorsale

Pour entrer dans le vif du sujet, les chercheurs ont dû ruser. Techniquement, ils n’ont jamais atteint la profondeur théorique du manteau. Pour accéder à du matériel originaire du manteau, ils ont dû forer à un endroit stratégique.

La zone en question, appelée Massif Atlantis, est située au beau milieu de la dorsale médio-atlantique. Ces dorsales sont des éléments très importants de la tectonique des plaques ; il s’agit de lignes de divergence. Les plaques continentales situées de part et d’autre s’écartent à raison de quelques centimètres chaque année. Pendant ce temps, du matériel rocheux remonte depuis les profondeurs de la Terre avant de former du plancher océanique tout frais au niveau de la dorsale.

Si ce mécanisme est possible, c’est parce que la croûte océanique est nettement plus fine à proximité des dorsales. Et c’est cette particularité structurelle que l’équipe a pu exploiter grâce au JOIDES Resolution, un navire spécialement conçu pour le forage des fonds marins. Au lieu de forer sur des kilomètres pour atteindre le manteau, ils sont allés le chercher à un endroit où il flirte avec le plancher océanique.

Au fil du forage, les chercheurs ont vu émerger des échantillons de plus en plus chargés en péridotites — une espèce minérale typique des couches supérieures du manteau. Ils en ont donc déduit qu’ils avaient enfin atteint l’un des plus vieux objectifs de la géologie moderne.

« Depuis 1960, nous cherchions à ouvrir une fenêtre sur le manteau terrestre », explique Andrew McCaig, co-responsable de l’expédition, dans une interview au Washington Post. « Nous avons réalisé une ambition qui nourrit la communauté scientifique depuis des décennies », jubile-t-il.

Les résultats les plus intéressants arrivent

Désormais, l’équipe va procéder à une longue série d’analyses pour étudier les propriétés de ce matériel. Mais ce travail s’annonce tout sauf trivial. Car là encore, la plupart des échantillons ont été considérablement altérés par l’eau de mer. Cela rend l’interprétation des résultats assez difficile.

Mais ils pourraient tout de même receler des informations déterminantes. Car aux dernières nouvelles, les chercheurs n’avaient pas encore eu le temps de se pencher sur les échantillons les plus profonds et moins altérés. Il s’agira sans conteste des roches les plus représentatives du véritable manteau, ce qui rend ces prélèvements particulièrement prometteurs.

Il ne reste plus qu’à attendre ces résultats qui pourraient regorger d’informations déterminantes pour notre compréhension du manteau — et, par extension, de l’histoire géologique de notre planète.

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