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Posté par Isabelle le Dimanche 22/04/2018 à 00:00
Les anciens océans étaient-ils chauds ? Révélations d'un système hydrothermal fossile
Des chercheurs du laboratoire Géosciences environnement Toulouse (GET/OMP ? CNRS/IRD/CNES/UT3 Paul Sabatier) et de l'Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas (IAG) de l'Université de São Paulo viennent de démontrer que la composition isotopique en oxygène des océans néoprotérozoïques (ici environ 760 million (Un million (1 000 000) est l'entier naturel qui suit neuf cent quatre-vingt-dix-neuf mille neuf cent quatre-vingt-dix-neuf (999 999) et qui précède un million un...) d'années) était similaire à celle des océans actuels. Ce résultat combiné aux paléo-thermomètres existants confirmerait l'hypothèse que les océans anciens étaient plus chauds qu'actuellement. Cette étude est publiée dans la revue Nature Communications, le 13 avril 2018.


Unité de lithosphère océanique (serpentinites et gabbros) obductée à proximité de la localité marocaine d’Aït Ahmane (ophiolite de Bou Azzer, Anti-Atlas) et exemple de veine de magnétite massive observable (Dans le formalisme de la mécanique quantique, une opération de mesure (c'est-à-dire obtenir la valeur ou un intervalle de valeurs d'un paramètre physique, ou plus généralement une information sur un système...) au sein (Le sein (du latin sinus, « courbure, sinuosité, pli ») ou la poitrine dans son ensemble, constitue la région ventrale supérieure du...) des serpentinites hydrothermalisées de l’unité. Ces veines de magnétite, qui constituent avec les serpentinites les vestiges d’un système hydrothermal sous-marin (Un sous-marin est un navire capable de se déplacer dans les trois dimensions, sous la surface de l'eau ; il se distingue ainsi des autres bateaux et navires qui se déplacent dans deux dimensions et uniquement à la...) néoprotérozoïque sont les cibles de l’étude isotopique. (© Florent Hodel)

Les océans anciens étaient-ils plus chauds que les océans modernes ? Voici une question qui fait encore débat dans la communauté scientifique (Un scientifique est une personne qui se consacre à l'étude d'une science ou des sciences et qui se consacre à l'étude d'un domaine avec la rigueur et les méthodes scientifiques.). L’estimation des paléotempératures des océans anciens repose aujourd’hui sur les compositions isotopiques d’archives sédimentaires telles que les carbonates ou les cherts (silex). Une donnée indispensable à ces calculs de paléotempératures est la composition isotopique en oxygène de l’eau de mer (L'eau de mer est l'eau salée des mers et des océans de la Terre.) elle-même. Cependant, cette dernière est jusqu’ici très mal contrainte pour les temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le changement dans le monde.) anciens.

Les scientifiques ont mis en évidence les vestiges d’une activité hydrothermale sous-marine dans des fragments de lithosphère océanique âgée de 760 Ma affleurant dans l’Anti-Atlas marocain. Parmi ces vestiges, des veines de magnétite massives, oxyde (Un oxyde est un composé de l'oxygène avec un élément moins électronégatif, c'est-à-dire tous sauf le fluor. Oxyde désigne également l'ion oxyde O2-.) de fer (Le fer est un élément chimique, de symbole Fe et de numéro atomique 26. C'est le métal de transition et le matériau ferromagnétique le plus courant dans la vie quotidienne, sous forme...) précipité à partir d’un fluide (Un fluide est un milieu matériel parfaitement déformable. On regroupe sous cette appellation les gaz qui sont l'exemple des fluides compressibles, et les liquides, qui sont des fluides peu compressibles. Dans...) hydrothermal dérivé d’eau (L’eau est un composé chimique ubiquitaire sur la Terre, essentiel pour tous les organismes vivants connus.) de mer (Le terme de mer recouvre plusieurs réalités.), constituent une archive isotopique exceptionnelle pour la composition isotopique en oxygène des océans il y a 760 Ma. Les analyses réalisées sur ces veines de magnétite indiquent que l’eau de mer impliquée dans leur genèse avait une composition isotopique en oxygène identique à l’actuelle.

La composition isotopique en oxygène des sédiments océaniques (notamment des carbonates et des cherts) évolue au cours du temps et le fractionnement isotopique carbonates ou silice / eau de mer dépend de la température. Il est alors possible d’avancer au vu de ce résultat que les océans terrestres étaient probablement 15 à 30 °C plus chauds que les océans actuels il y a 760 Ma. En effet, avec une composition isotopique en oxygène des océans constante au cours des temps géologiques, les différences de fractionnement isotopique entre l’eau de mer et les carbonates ou les cherts, utilisés comme paléo-thermomètres sédimentaires, pourraient refléter un refroidissement des océans au cours du temps. Ces températures élevées sont à intégrer dans notre compréhension des glaciations globales (Terre-boule-de-neige, Snowball Earth) et du début de la diversification de la vie (La vie est le nom donné :).

Référence publication:
Fossil black smoker yields oxygen isotopic composition of Neoproterozoic seawater, F. Hodel, M. Macouin, R.I.F. Trindade, A. Triantafyllou, J. Ganne, V. Chavagnac, J. Berger (Un berger (une bergère) est une personne chargée de guider et de prendre soin des troupeaux de moutons (quand il n'y a pas de complément de nom, il s'agit toujours de troupeaux...), M. Rospabé, C. Destrigneville, J. Carlut, N. Ennih & P. Agrinier, Nature Communications

Contacts chercheurs:
- Florent Hodel Géosciences environnement (L'environnement est tout ce qui nous entoure. C'est l'ensemble des éléments naturels et artificiels au sein duquel se déroule la vie humaine. Avec les enjeux écologiques actuels, le terme environnement tend...) Toulouse
- Mélina Macouin Géosciences environnement Toulouse

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Source: CNRS