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Sous terre, une immensité d’eau

23 Mar

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J’en parlais hier – Si l’eau couvre plus des deux tiers de la surface de notre planète, elle se trouve aussi en quantité impressionnante dans les entrailles de la Terre. Petit voyage à la découverte de la source primordiale

Le cycle de l’eau peut paraître immuable. Il ne l’est pas. Dans les 500 000 kilomètres cubes que les mers évaporent chaque année et qui retombent sous forme de précipitations, une petite partie est en effet piégée dans le sol, où elle peut être accumulée plusieurs millions d’années durant, produisant à terme de gigantesques réserves. C’est là que l’homme puise le gros de ses ressources potables. C’est là aussi que l’avenir de l’humanité pourrait se jouer. A moins que les hommes ne parviennent un jour à exploiter les eaux juvéniles, qui se trouvent à des centaines de kilomètres de profondeur, et datent de l’origine de la planète Terre.

«Toute roche située à plus de 50 m environ sous nos pieds contient de l’eau, explique Ghislain de Marsily, titulaire de l’Académie des sciences à Paris. Cette eau peut s’écouler facilement, comme dans de larges fissures en créant parfois de véritables rivières souterraines, ou en se propageant entre les grains sableux du sol. Elle constitue alors des réservoirs d’eau appelés « aquifères » ou « nappes ». Mais il existe également des aquifères situés à des milliers de mètres de profondeur».

L’eau douce retenue sous terre représente 25 fois le volume de celle présente dans les lacs et les rivières. Une manne colossale que l’homme a très tôt exploitée grâce à des puits creusés avec des outils manuels, ensuite avec des forages profonds à l’aide de mécanismes plus sophistiqués. Au milieu du XIXe siècle, les ingénieurs français atteignaient les 500 m pour faire jaillir les eaux emprisonnées dans les sables vieux de plusieurs millions d’années du bassin de Paris. A en croire les chercheurs, un bon nombre de régions géographiques possèdent des aquifères profonds, y compris dans les endroits les plus désertiques en surface.

Ainsi du Sahara, qui dispose de ressources «phénoménales». «Sous le Sahara, il existe d’énormes aquifères. Certains sont situés à quelques centaines de mètres de profondeur et sont ainsi facilement exploitables; c’est à partir d’un réservoir semblable que Mouammar Khadafi avait fait construire une conduite géante afin d’alimenter la région de Tripoli. D’autres aquifères sont profonds de 2000 ou 3000 m, un niveau dont l’exploitation n’est pas forcément rentable économiquement» souligne Ghislain de Marsily.

Le mystère des eaux juvéniles

Et plus bas, existe-t-il des sources? Oui. En forant à onze kilomètres – un record absolu – les Russes ont découvert dans le socle fissuré de la péninsule de Kola la présence d’eau en quantité non négligeable. A de telles profondeurs, la question de l’origine de l’eau commence à se poser. Celle découverte dans le forage de Kola provenait-elle d’infiltrations de surface ou de remontées gazeuses de niveaux plus profonds? Autrement dit, les Russes ont-ils touché du doigt les très fantasmées eaux juvéniles, celles qui n’auraient jamais transité par l’atmosphère car elles seraient emprisonnées dans les entrailles de notre planète?

Au XVIe siècle, le pionnier allemand de la minéralogie Georg Pawer (dit Agricola) estimait déjà qu’il fallait distinguer les eaux de percolation venant de la surface et les eaux issues de vapeurs ascendantes. A la fin du XIXe siècle, les ingénieurs finlandais remarquaient que les puits creusés dans la région de Nordenskjöld produisaient davantage d’eau douce que les précipitations atmosphériques ne le laissaient augurer. Ils conclurent que le surplus provenait de condensations survenues dans les nombreuses fissures du sol alimentant les puits, et qu’elles auraient peut-être pour origine des remontées de vapeurs d’eau. Et il y a quarante ans, une avancée spectaculaire confirmait que de l’eau se trouvait enfermée à de très grandes profondeurs.

En étudiant en laboratoire des petites roches particulières éjectées en nombre par les chaînes volcaniques, les scientifiques avaient remarqué qu’elles contenaient une eau sous une forme spéciale, HO (soit un atome d’hydrogène lié à un autre, d’oxygène). «Il s’agissait d’une découverte majeure, explique Cyril Aubaud, chercheur spécialisé dans les gaz magmatiques à l’Institut de physique du globe de Paris. C’est à ce moment que l’on a eu la confirmation qu’il y avait de l’eau dans ces minéraux. Or, ceux-ci ne se sont formés qu’à des températures et des pressions très particulières, qui correspondent à des profondeurs de 60 à 120 kilomètres. A ces profondeurs-là, l’eau ne peut, sauf exception, que se retrouver sous la forme HO. Mais si elle est libérée et remonte à des niveaux de pression plus faibles, elle peut se recombiner et prendre la forme H2O que l’on connait ».

De l’eau à 700 km sous le sol

Tout récemment, de l’eau a été découverte encore plus bas. A l’été 2014, une équipe de chercheurs de la Northwestern University (Etats-Unis) affirmait qu’un réservoir équivalant à trois fois le volume contenu dans les océans existait dans la zone de transition entre le manteau de roches visqueuses et la zone de magma plus liquide. Soit à 700 kilomètres de la surface ! Pour parvenir à leurs conclusions, les chercheurs avaient analysé 500 données fournies par des sismomètres américains afin de vérifier le parcours et la vitesse des ondes sismiques; le comportement de ces ondes dans la zone de transition semblait indiquer la présence d’eau, et la reproduction artificielle des conditions de pression et de température en laboratoire confirmait la validité d’une telle hypothèse. Quelques mois plus tôt, un de leur collègue avait étudié finement l’intérieur de l’un des rares diamants éjectés depuis la zone de transition. Il en concluait qu’une quantité appréciable d’eau était présente dans les roches ultra-chaudes à plus de 600 km de notre sol.

Comment cette eau s’est-elle retrouvée à de telles profondeurs? La question agite le landerneau scientifique. «Nous savons qu’il existe des échanges entre la surface et les grandes profondeurs, notamment suite aux écroulements des plaques tectoniques qui apportent dans le manteau l’eau qu’elles contiennent, souligne Cyril Aubaud. Mais il y a probablement de l’eau primordiale qui nous parvient seulement aujourd’hui lors des dégazages volcaniques.Cette eau primordiale pourrait provenir des accrétions de météorites à l’origine de la genèse de la Terre».

Il y a 4,5 milliards d’années, notre planète a en effet commencé sa formation par l’apport d’amas de matières issues du système solaire. Certains, riches en eau, ont sans doute hydraté le centre de la planète. Mieux, les dégazages ultérieurs par des volcans géants auraient pu générer les premiers nuages et les premières pluies. Si l’hypothèse de l’origine interne de l’eau terrestre reste à confirmer, les découvertes contemporaines donnent une certitude: où qu’ils se trouvent, les hommes ne manquent pas d’eau sous terre. Sauront-ils en tirer profit efficacement?

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1 commentaire

Publié par le 23 mars 2017 dans Climat - Environnement, général

 

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Une réponse à “Sous terre, une immensité d’eau

  1. Aenes Annie

    23 mars 2017 at 9:23

    Pour mieux comprendre ce qui peut nous apparaître comme mystérieux, je renvoie tous les lecteurs curieux et en recherche de vérité, à découvrir la théorie de la terre creuse, ainsi que d’autres planètes d’ailleurs.

     

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