La circulation hydrothermale modifie la croûte océanique et augmente la concentration en Chlore (CL) des roches par incorporation d'eau de mer. Le magma occupe des parties de cette croûte entraînant une augmentation du chlore du magma. Si le magma éclate au fond de la mer, il s'est formé de la lave basaltique que nous avons échantillonnée et étudiée en détail. Crédit :GEOMAR
Les évents chauds dans la mer profonde et les geysers sur terre documentent la pénétration de l'eau dans l'intérieur chaud de la Terre. Cela se produit principalement dans les régions où la croûte se brise et où les chambres magmatiques sont proches de la surface, par exemple. dans la zone des dorsales médio-océaniques. Mais à quelle profondeur l'eau pénètre-t-elle et refroidit-elle la partie supérieure du manteau chaud ? Jusque là, on a supposé que ce processus n'atteignait que quelques kilomètres de profondeur. Une nouvelle méthode analytique développée au Centre GEOMAR Helmholtz pour la recherche océanique de Kiel montre maintenant que l'eau pénètre beaucoup plus profondément dans la Terre qu'on ne le pensait auparavant.
« Le chlore est l'élément clé de nos investigations, " explique le Dr Froukje van der Zwan, premier auteur de l'étude GEOMAR. "Nous avons pu détecter cet indicateur pour l'eau de mer dans la roche basaltique même à de très faibles concentrations." Dans son doctorat. thèse, elle a développé une nouvelle méthode pour étudier les niveaux de chlore dans des échantillons de roche prélevés dans la dorsale médio-atlantique méridionale et la dorsale Gakkel dans le centre de l'Arctique. En outre, une analyse chimique de cristaux sélectionnés dans les échantillons de roche a également permis aux chercheurs de déterminer la profondeur à laquelle le chlore a été incorporé dans la roche.
"Pour nos analyses, nous avons dû pousser la microsonde à faisceau d'électrons dans ses retranchements. C'est un microscope électronique à balayage spécial, auxquels sont attachés des spectromètres pour l'analyse quantitative des principaux, concentration en éléments mineurs et oligo-éléments, " explique van der Zwan. La microsonde, ainsi que d'autres appareils nécessaires, étaient disponibles chez GEOMAR. Par ailleurs, avec les résultats de cette étude, les auteurs ont pu vérifier les modèles théoriques développés à GEOMAR.
"Jusque là, il a été supposé que la haute pression et les températures empêchaient l'eau de pénétrer en dessous de 10 kilomètres, " déclare le Pr. Dr Colin Devey, co-auteur de l'étude GEOMAR. "Nous pouvons maintenant montrer que l'eau pénètre beaucoup plus profondément, » poursuit Devey. Ce constat est important pour le refroidissement de la croûte océanique et son bilan thermique, ainsi que pour le niveau total de volatiles dans la croûte océanique, qui sont ensuite subduits et recyclés dans le manteau.
