L'hydrogène à température élevée crée une conductivité électrique élevée dans le manteau terrestre.

De nouveaux travaux des scientifiques du Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) montrent la dispersion de l'eau (incorporée sous forme d'hydrogène dans l'olivine, le minéral le plus abondant dans le manteau supérieur), pourrait expliquer la conductivité électrique élevée observée dans l'asthénosphère (partie du manteau supérieur juste en dessous de la lithosphère qui est impliquée dans le mouvement tectonique des plaques). La recherche apparaît dans Rapports scientifiques .

Les travaux pourraient conduire à une meilleure compréhension de la répartition actuelle de l'eau dans le manteau, ce qui a de fortes implications pour la dynamique et l'évolution planétaire. Les chercheurs ont déclaré que de telles informations pourraient fournir des preuves clés expliquant pourquoi la Terre est le seul corps planétaire connu de notre système solaire à développer la tectonique des plaques et à retenir les océans d'eau liquide à sa surface.

"Nous avons abordé le problème sous un autre angle, utiliser de nouvelles mesures de diffusion de l'hydrogène pour déduire quelle serait la contribution de l'hydrogène à la conductivité électrique, " a déclaré Wyatt Du Frane de LLNL, le chercheur principal du projet. "Nos expériences sur l'olivine ont indiqué une plus grande dépendance à la température qu'on ne le pensait auparavant pour ce phénomène. La contribution de l'hydrogène à la conductivité électrique, bien que modeste à des températures plus basses, devient assez important aux températures attendues dans le manteau."

Les minéraux formés profondément dans le manteau et transportés à la surface de la Terre contiennent des dizaines à des centaines de parties par million en poids (ppm wt) d'eau, fournissant des preuves de la présence d'eau dissoute à l'intérieur de la Terre. Même à ces faibles concentrations, l'eau affecte grandement les propriétés physico-chimiques des matériaux du manteau. La diffusion de l'hydrogène contrôle le transport de l'eau dans le manteau supérieur de la Terre, mais jusqu'à présent n'était pas entièrement compris pour l'olivine.

L'hydrosphère terrestre est une caractéristique distinctive de notre planète où des océans massifs affectent son climat et soutiennent son écosystème. La répartition de l'eau sur Terre ne se limite pas à sa coquille la plus externe (hydrosphère et minéraux hydratés), mais s'étend à de grandes profondeurs à l'intérieur de la planète. Lithosphère océanique descendante (au niveau des zones de subduction) et magmas ascendants (au niveau des dorsales océaniques, volcans et points chauds) sont des véhicules de transport de H2O entre la surface et l'intérieur profond de la Terre.

"La quantité d'hydrogène nécessaire pour correspondre aux mesures géophysiques de la conductivité électrique à l'intérieur de la Terre est conforme aux concentrations observées dans les basaltes océaniques. Cela démontre que les mesures géophysiques de la conductivité électrique sont un outil prometteur pour cartographier les distributions d'eau au plus profond de la Terre, " dit Du Frane.