Dans une nouvelle étude du sous-sol marin au large de la côte nord-est des États-Unis, des scientifiques ont fait une découverte surprenante :un gigantesque aquifère d'eau relativement douce piégé dans des sédiments poreux se trouvant sous l'océan salé. Il semble que ce soit la plus grande formation de ce type jamais trouvée dans le monde. L'aquifère s'étend du rivage au moins du Massachusetts au New Jersey, s'étendant de façon plus ou moins continue sur environ 50 milles jusqu'au bord du plateau continental. S'il est trouvé en surface, cela créerait un lac couvrant une quinzaine, 000 milles carrés. L'étude suggère que ces aquifères se trouvent probablement au large de nombreuses autres côtes dans le monde, et pourrait fournir de l'eau désespérément nécessaire aux zones arides qui sont maintenant en danger de s'épuiser.

Les chercheurs ont utilisé des mesures innovantes d'ondes électromagnétiques pour cartographier l'eau, qui est resté invisible aux autres technologies. "Nous savions qu'il y avait de l'eau douce là-bas dans des endroits isolés, mais nous ne connaissions pas l'étendue ou la géométrie, " a déclaré l'auteur principal Chloe Gustafson, un doctorat candidat à l'Observatoire terrestre de Lamont-Doherty de l'Université Columbia. "Cela pourrait s'avérer être une ressource importante dans d'autres parties du monde." L'étude paraît cette semaine dans la revue Rapports scientifiques .

Les premiers indices de l'aquifère sont venus dans les années 1970, lorsque les entreprises ont foré au large de la côte pour le pétrole, mais parfois, à la place, touchez de l'eau douce. Les trous de forage ne sont que des piqûres dans le fond marin, et les scientifiques se sont demandé si les dépôts d'eau n'étaient que des poches isolées ou quelque chose de plus gros. Depuis une vingtaine d'années, co-auteur de l'étude Kerry Key, aujourd'hui géophysicien de Lamont-Doherty, aidé les compagnies pétrolières à développer des techniques pour utiliser l'imagerie électromagnétique du sous-sol marin pour rechercher du pétrole. Plus récemment, Key a décidé de voir si une certaine forme de la technologie pouvait également être utilisée pour trouver des gisements d'eau douce. En 2015, lui et Rob L. Evans de la Woods Hole Oceanographic Institution ont passé 10 jours sur le navire de recherche Lamont-Doherty Marcus G. Langseth à effectuer des mesures au large du sud du New Jersey et de l'île du Massachusetts de Martha's Vineyard, où des trous de forage dispersés avaient touché des sédiments riches en eau douce.

Ils ont laissé tomber des récepteurs sur le fond marin pour mesurer les champs électromagnétiques ci-dessous, et le degré auquel les perturbations naturelles telles que les vents solaires et les éclairs ont résonné à travers eux. Un appareil remorqué derrière le navire a également émis des impulsions électromagnétiques artificielles et enregistré le même type de réactions depuis le sous-sol. Les deux méthodes fonctionnent de manière simple :l'eau salée est un meilleur conducteur d'ondes électromagnétiques que l'eau douce, ainsi l'eau douce se démarquait comme une bande de faible conductance. Les analyses ont indiqué que les gisements ne sont pas dispersés; ils sont plus ou moins continus, commençant au rivage et s'étendant loin dans le plateau continental peu profond - dans certains cas, jusqu'à 75 milles. Pour la plupart, ils commencent à environ 600 pieds sous le fond de l'océan, et le fond à environ 1, 200 pieds.

La cohérence des données des deux zones d'étude a permis aux chercheurs de déduire avec un degré élevé de confiance que les sédiments d'eau douce couvrent en permanence non seulement le New Jersey et une grande partie du Massachusetts, mais les côtes intermédiaires de Rhode Island, Connecticut et New York. Ils estiment que la région détient au moins 670 miles cubes d'eau douce. Si de futures recherches montrent que l'aquifère s'étend plus au nord et au sud, il rivaliserait avec le grand aquifère d'Ogallala, qui fournit des eaux souterraines vitales à huit États des Grandes Plaines, du Dakota du Sud au Texas.

L'eau s'est probablement infiltrée sous le fond marin de deux manières différentes, disent les chercheurs. Une quinzaine, 000 à 20, il y a 000 ans, vers la fin du dernier âge glaciaire, une grande partie de l'eau du monde était enfermée dans de la glace d'une profondeur d'un kilomètre et demi ; en Amérique du Nord, il s'étendait à travers ce qui est maintenant le nord du New Jersey, Long Island et la côte de la Nouvelle-Angleterre. Le niveau de la mer était beaucoup plus bas, exposant une grande partie de ce qui est maintenant le plateau continental américain sous-marin. Quand la glace a fondu, les sédiments ont formé d'énormes deltas fluviaux au sommet du plateau, et l'eau douce s'y est emprisonnée dans des poches éparses. Plus tard, le niveau des mers s'est élevé. Jusqu'à maintenant, le piégeage d'une telle eau "fossile" a été l'explication commune de toute eau douce trouvée sous l'océan.

Mais les chercheurs disent que les nouvelles découvertes indiquent que l'aquifère est également alimenté par le ruissellement souterrain moderne de la terre. À mesure que l'eau des précipitations et des plans d'eau s'infiltre à travers les sédiments côtiers, il est probablement pompé vers la mer par la pression montante et descendante des marées, dit Clé. Il a comparé cela à une personne appuyant de haut en bas sur une éponge pour aspirer l'eau des côtés de l'éponge. Aussi, l'aquifère est généralement le plus frais près du rivage, et plus salée à mesure que vous vous éloignez, suggérant qu'il se mélange progressivement avec l'eau de l'océan au fil du temps. L'eau douce terrestre contient généralement moins de 1 partie pour mille sel, et il s'agit de la valeur trouvée sous-marine près de la terre. Au moment où l'aquifère atteint ses bords extérieurs, il s'élève à 15 parties pour mille. (L'eau de mer typique est de 35 parties pour mille.)

Si l'eau des parties extérieures de l'aquifère devait être retirée, il devrait être dessalé pour la plupart des utilisations, mais le coût serait bien inférieur au traitement de l'eau de mer, dit Clé. "Nous n'avons probablement pas besoin de faire ça dans cette région, mais si nous pouvons montrer qu'il existe de grands aquifères dans d'autres régions, qui pourraient potentiellement représenter une ressource" dans des endroits comme le sud de la Californie, Australie, le Moyen-Orient ou l'Afrique saharienne, il a dit. Son groupe espère élargir ses enquêtes.