Des roches du Groenland modifient les perspectives historiques sur le plan géologique Des roches vieilles de 3,4 milliards d'années issues de la chaîne montagneuse d'Isua, au sud-ouest du Groenland, ont apporté des informations précieuses sur la structure de la Terre aux premiers stades de son évolution. Une équipe franco-danoise menée par des chercheurs du lab... Des roches vieilles de 3,4 milliards d'années issues de la chaîne montagneuse d'Isua, au sud-ouest du Groenland, ont apporté des informations précieuses sur la structure de la Terre aux premiers stades de son évolution. Une équipe franco-danoise menée par des chercheurs du laboratoire «Magmas et volcans», une unité mixte de recherche de l'Université Blaise Pascal, du Centre national de la recherche scientifique (CNRS) et de l'Institut de recherche pour le développement (IRD), a réalisé cette découverte. Leurs recherches ont été financées principalement par une subvention de démarrage du Conseil européen de la recherche (CER). Un déficit en néodyme 142 dans ces roches, un élément chimique essentiel dans l'étude de la formation de la Terre, a intrigué l'équipe de recherche. Ce déficit étaye l'hypothèse selon laquelle, entre 100 et 200 millions d'années après sa formation, la Terre était constituée d'un océan de magma en fusion qui s'est refroidi progressivement. Selon les travaux de l'équipe, qui ont été publiés dans la revue Nature, «la première preuve irréfutable d'une différenciation très précoce du silicate terreux est attribuable à la disparition du chronomètre 146Sm-142Nd». Il y a 4,58 milliards d'années, la Terre se serait formée par accrétion de matériaux du système solaire. La chaleur produite par ce processus d'accrétion, ainsi que par la décomposition d'éléments radioactifs, a entraîné la fonte de ces matériaux. Résultat: entre 100 et 200 millions d'années après sa formation, la Terre aurait été constituée d'un océan de magma en fusion au centre duquel se serait formé un noyau métallique. Peu à peu, cet océan s'est refroidi. Et comme avec du chocolat liquide par temps froid, la croûte terrestre s'est alors formée, puis la dérive des continents s'est déclenchée peu après. Cette cristallisation du magma en fusion s'est accompagnée d'une structuration chimique de la Terre: des couches concentriques aux compositions chimiques distinctes se sont individualisées. Ce sont les traces de ces inhomogénéités primordiales que les chercheurs ont retrouvées dans les roches d'Isua. Les scientifiques se sont intéressés à un élément chimique clé: l'isotope 142 du néodyme, issu de la décomposition d'un isotope radioactif aujourd'hui disparu, le samarium 146. Son abondance est presque identique dans toutes les roches terrestres. Deux seules exceptions sont connues jusqu'à présent: certaines roches du Canada et du Groenland vieilles de 3,7 milliards d'années. Celles-ci présentent dans leur composition, des traces des inhomogénéités primordiales constituées au moment de cette cristallisation de l'océan magmatique. En 2003, deux groupes de chercheurs français avaient observé, pour la première fois, un excès de néodyme 142 dans des roches de cette même région. Si certaines couches de la Terre primordiale présentaient cet excès, c'est parce que d'autres couches devaient présenter un déficit. Cependant, pendant 9 ans, jusqu'au résultat obtenu aujourd'hui par l'équipe franco-danoise, ces déficits en néodyme 142 sont restés hypothétiques. Les chercheurs ont analysé très finement, grâce à une méthode sophistiquée, la spectrométrie de masse à thermo-ionisation, la teneur en néodyme 142 d'échantillons de roches issus d'Isua. Ils ont ainsi découvert un déficit de 10,6 parties par million en néodyme 142, ce qui conforte la théorie de «l'océan magmatique». Selon leurs travaux, «ces résultats témoignent de l'existence d'un composant enrichi pendant l'Hadéen et peuvent laisser penser que le manteau du sud-ouest du Groenland a conservé des hétérogénéités primordiales au moins jusqu'à il y a 3,4 milliards d'années». Ces résultats permettront d'améliorer les modèles sur la dynamique interne de la Terre aux premiers stades de son évolution. En effet en découvrant un déficit en néodyme 142 dans des roches relativement jeunes, formées près d'un milliard d'années après la cristallisation de l'océan magmatique, les chercheurs ont montré que les inhomogénéités primordiales se sont maintenues plus longtemps que prévu, avant d'être résorbées par le mouvement de convection du manteau terrestre. Afin de disposer de données plus globales, les chercheurs comptent à présent étudier la composition d'autres roches d'âge similaire affleurant par exemple au Canada, en Afrique du Sud ou en Chine.Pour plus d'informations, consulter: Revue Nature: http://www.nature.com CNRS: http://www.cnrs.fr/ Pays Montserrat
