EAU TERRESTRE (ORIGINE DE L')

À la recherche du bon matériel source de l'eau terrestre...

Le ou les corps parents de l'eau terrestre doivent répondre à certaines contraintes : ils doivent être riches en eau, de sorte qu'un apport faible en termes de masse (par rapport à la masse de la Terre) suffise à justifier de l'eau terrestre, et la composition isotopique de leur eau doit être similaire à celle de l'eau de notre planète. Les comètes sont des corps très riches en eau (jusqu'à 80 p. 100) ; cependant leur abondance en deutérium D (ou ²H) est très différente de celle de l'eau terrestre (fig. 2). Certaines chondrites carbonées contiennent jusqu'à 10 p. 100 d'eau et possèdent un rapport D/H compatible avec celui de l'eau terrestre : elles constituent donc un candidat raisonnable à l'origine de l'eau sur Terre. Toutefois, la recherche du corps parent de notre eau n'a pas encore abouti...

... et de la chronologie de l'apport d'eau : notion de vernis tardif

La Lune est un corps « sec » : elle a donc été formée avant l'arrivée de l'eau sur Terre. Or la Lune s'est individualisée entre 30 et 60 millions d'années (Ma) après la formation du système solaire. De plus, l'âge de la Terre donné par le plomb (Pb) des galènes (minerai de Pb) est plus jeune d'une centaine de millions d'années environ que l'âge réel de la Terre. Le plomb étant un volatil, cet âge jeune prouve l'arrivée tardive de cet élément sur la Terre déjà accrétée. Il est probable que l'ensemble des éléments volatils, dont l'eau et le plomb, aient été apportés au cours du même épisode que le plomb. Il s'agit du vernis tardif que la Terre a acquis de 100 à 150 Ma environ après la formation du système solaire (fig. 3).

L'eau de la Terre est donc en grande majorité d'origine extraterrestre : elle est arrivée tardivement sur notre planète, au cours d'un événement correspondant à un apport de matériel astéroïdal, appelé vernis tardif. La composition de celui-ci fait l'objet de débats au sein de la communauté scientifique. Cette origine non terrestre de l'eau de notre planète suscite de multiples interrogations : sur l'origine de la vie (apportée par le vernis tardif ?), sur la recherche d'eau sur d'autres corps planétaires du système solaire ou d'exoplanètes ... Enfin, comment l'eau, apportée en superficie, peut-elle être présente dans le manteau terrestre ? La présence d'eau a modifié les propriétés des roches de la surface terrestre et a joué le rôle de déclencheur de la tectonique des plaques. L'eau de la Terre est donc grandement responsable de la singularité de notre planète (tectonique, vie, eau sous ses trois états) ; son étude réserve sans doute encore de grandes surprises concernant l'histoire primitive des planètes en général et de notre Terre en particulier.