EAU DU MANTEAU TERRESTRE

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Péridotite

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Cristal de ringwoodite

Cristal de ringwoodite
Crédits : Joseph R. Smyth, University of Colorado

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Cycle interne de l’eau

Cycle interne de l’eau
Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Le cycle de l'eau dans le manteau

L'eau est injectée en continu dans le manteau au niveau des zones de subduction, sous la forme de sédiments et de croûte océanique altérée. Lors de l'enfoncement de la plaque en subduction, des réactions métamorphiques se produisent, qui transforment les minéraux hydratés en minéraux de haute pression anhydres, ce qui libère près de 90 p. 100 de l'eau présente dans la croûte. L'extraction de cette eau hydrate le manteau chaud au-dessus de la plaque en subduction et abaisse fortement son point de fusion, entraînant sa fusion partielle, dite « hydratée ». Les magmas issus de cette fusion remontent vers la surface et se stockent dans des réservoirs magmatiques crustaux qui produiront un volcanisme de surface injectant dans l'atmosphère l'eau dissoute dans le magma en profondeur. Le volcanisme des zones de subduction et le magmatisme de dorsale décrit plus haut bouclent ainsi le cycle interne de l'eau.

À partir de la masse de sédiments et de croûte altérée injectée dans le manteau au niveau des zones de subduction, et en prenant en compte les pertes en eau dues au métamorphisme, on peut estimer qu'environ 1012 kilogrammes d'eau sont incorporés en un an dans le manteau. Le magmatisme des dorsales libère quant à lui environ 2.1011 kilogrammes d'eau par an. On obtient ainsi que le manteau s'enrichit chaque année de 8.1011 kilogrammes d'eau. Si ce chiffre paraît élevé à l'échelle humaine, il convient cependant de le comparer à la quantité d'eau stockée dans les océans, c'est-à-dire 1,5.1021 kilogrammes. En un milliard d'années (109 ans), ce n'est ainsi que l'équivalent d'un dixième des océans qui serait réinjecté dans le manteau.

Le bilan des flux d'eau en faveur du manteau peut sembler étonnant dans la mesure où l'hydrosphère est a priori issue du dégazage du manteau. Ce point est à mettre en perspective avec l'histoire thermique globale de la Terre : depuis sa formation, la Terre se refroidit – à un rythme d'environ 75 0C par milliard d'années sur les trois derniers milliards d'années. Le taux de f [...]

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Écrit par :

  • : professeur des Universités à l'Institut de physique du globe de Paris, volcanologue

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Édouard KAMINSKI, « EAU DU MANTEAU TERRESTRE », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 28 juin 2019. URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/eau-du-manteau-terrestre/