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Traces de vie passée dans le manteau profond de la Terre

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Marrakech, 7 Mar. (Maroc-Actu) –

Des traces d’un développement rapide de la faune il y a 540 millions d’années ont été découvertes dans les roches du manteau inférieur de la Terre.

Il est facile de voir que les processus à l’intérieur de la Terre influencent ce qui se passe à la surface. Par exemple, les volcans déterrent des roches magmatiques et émettent des gaz dans l’atmosphère, influençant ainsi les cycles biogéochimiques de notre planète. Ce qui est moins évident, cependant, c’est que l’inverse est également vrai : ce qui se passe à la surface de la Terre affecte l’intérieur de la Terre, même à de grandes profondeurs.

C’est la conclusion à laquelle est parvenu un groupe international de chercheurs dirigé par Andrea Giuliani, du département des sciences de la terre de l’ETH Zurich, dans une nouvelle étude publiée dans la revue Progrès de la science. Selon cette étude, le développement de la vie sur notre planète affecte certaines parties du manteau inférieur de la Terre.

Dans leur étude, les chercheurs ont examiné des roches volcaniques rares contenant des diamants, appelées kimberlites, provenant de différentes périodes de l’histoire de la Terre. Ces roches spéciales sont des messagers des régions inférieures du manteau terrestre. Les scientifiques ont mesuré la composition isotopique du carbone d’environ 150 échantillons de ces roches spéciales. Ils ont constaté que la composition des kimberlites les plus jeunes, qui ont moins de 250 millions d’années, varie considérablement de celle des roches les plus anciennes. Dans de nombreux échantillons plus jeunes, la composition isotopique du carbone se situe en dehors de la plage attendue pour les roches du manteau.

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Les chercheurs voient dans l’explosion cambrienne un déclencheur décisif de ce changement dans la composition des kimberlites les plus jeunes. Cette phase relativement courte, géologiquement parlant, s’est déroulée sur une période de quelques dizaines de millions d’années au début de l’ère cambrienne, il y a environ 540 millions d’années. Au cours de cette transition radicale, presque toutes les espèces animales actuelles sont apparues sur Terre pour la première fois.

« L’augmentation considérable des formes de vie dans les océans a changé de manière décisive ce qui se passait à la surface de la Terre », explique Giuliani. dans une déclaration. « Et cela a affecté à son tour la composition des sédiments du fond de l’océan ».

Pour le manteau inférieur de la Terre, ce changement est important car une partie des sédiments du plancher océanique, dans lesquels se déposent des matières provenant d’êtres vivants morts, pénètre dans le manteau par le biais de la tectonique des plaques. Le long des zones de subduction, ces sédiments, ainsi que la croûte océanique sous-jacente, sont transportés à de grandes profondeurs. De cette façon, le carbone qui était stocké sous forme de matière organique dans les sédiments atteint également le manteau terrestre. Là, les sédiments se mélangent à d’autres matériaux rocheux provenant du manteau terrestre et, après un certain temps, estimé à au moins 200-300 millions d’années, remontent à la surface de la Terre à d’autres endroits, par exemple, sous la forme de magmas kimberlitiques.

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Il est remarquable que les changements dans les sédiments marins laissent des empreintes aussi profondes car, en général, seules de petites quantités de sédiments sont transportées en profondeur dans le manteau le long d’une zone de subduction. « Cela confirme que le matériau rocheux subduit dans le manteau terrestre n’est pas réparti de manière homogène, mais se déplace plutôt le long de trajectoires spécifiques« , explique Giuliani.

Outre le carbone, les chercheurs ont également examiné la composition isotopique d’autres éléments chimiques. Par exemple, les deux éléments strontium et hafnium présentent un schéma similaire à celui du carbone. « Cela signifie que la signature du carbone ne peut pas être expliquée par d’autres processus tels que le dégazage, car sinon les isotopes du strontium et de l’hafnium ne seraient pas corrélés à ceux du carbone« dit Giuliani.

Ces nouveaux résultats ouvrent la voie à d’autres études. Par exemple, des éléments tels que le phosphore ou le zinc, qui ont été considérablement affectés par l’émergence de la vie, pourraient également fournir des indices sur la manière dont les processus à la surface de la Terre influencent l’intérieur de celle-ci. « La Terre est vraiment un système global complexe. » Giuliani dit. « Et maintenant, nous voulons comprendre ce système plus en détail.

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