Pour la première fois, les scientifiques ont pu reconstituer la composition chimique de l'eau de pluie à partir de minéraux vieux de 300 millions d'années, leur permettant de déballer une partie de l'histoire de la Bretagne et de l'ouest de la France depuis la pluie à la fin du Carbonifère, juste avant l'époque des dinosaures. Les résultats indiquent que la zone est montagneuse et située à l'origine près de l'équateur. Ce travail est présenté au congrès Goldschmidt Geochemistry à Barcelone.

Les résultats proviennent de l'analyse isotopique des pluies tombées sur l'ancienne chaîne de montagnes de la ceinture varisque. En tant que chercheur principal, Dr Camille Dusséaux (Université de Plymouth, Royaume-Uni) a déclaré :

« Une fois que nous avons réalisé que l'eau de l'échantillon provenait de la pluie, cela signifiait que nous pouvions utiliser des techniques géochimiques standard pour revenir dans l'histoire. Cela signifie que les précipitations peuvent nous renseigner sur l'altitude, la latitude des montagnes où il est tombé, et des indices sur la raison pour laquelle certains minéraux radioactifs se trouvent dans la région. »

Les scientifiques ont analysé des échantillons de granit trouvés aujourd'hui entre Brest et Nantes. Ils ont également prélevé des échantillons dans la partie ouest du Massif central français (Limousin). A la fin du Carbonifère, ces zones étaient situées près de l'équateur, et faisaient partie de la chaîne de montagnes de la ceinture varisque qui s'étendait jusqu'en Espagne, Allemagne, et du sud de l'Angleterre. Les processus violents de construction des montagnes ont provoqué la déformation et la fissuration de ces zones, formant des zones de failles majeures. Cela a permis à l'eau de pluie de couler à 15 km sous la surface.

Camille Dusseaux, a commenté :« Nous avons réussi à reconstituer la composition isotopique de l'eau de pluie à partir des minéraux avec lesquels elle a interagi pendant la déformation des continents. Nous avons découvert que cette interaction avait lieu à 15 km sous terre grâce à des failles profondes qui ont disséqué cette zone montagneuse et joué rôle de conduits pour que les précipitations descendent dans la Terre.

"Nous avons utilisé la spectrométrie de masse pour identifier avec précision les éléments dans les échantillons. Nous avons pu mesurer les rapports isotopiques de l'hydrogène dans la muscovite, qui est un minéral présent dans le granit qui contient environ 4% d'eau dans sa structure. La quantité d'un type d'isotope d'hydrogène était suffisamment faible pour suggérer une réponse simple :l'eau de pluie avait interagi avec le minéral pendant sa formation. Ce n'est pas la plus ancienne eau de pluie jamais trouvée, mais le plus ancien où les scientifiques ont pu reconstituer isotopiquement sa composition et son histoire."

Ils ont daté les échantillons en mesurant la désintégration radioactive de l'Argon, et cela a confirmé qu'ils avaient environ 300 millions d'années. La comparaison des rapports relatifs des isotopes de l'oxygène et de l'hydrogène a montré que les échantillons Variscan correspondaient à ceux provenant d'altitude modérée à élevée, indiquant que la pluie est tombée sur une chaîne de montagnes.

"Cela pourrait aider à résoudre une question qui intrigue les géologues depuis un certain temps", a déclaré le Dr Dusséaux. "La géologie sous-jacente a montré qu'il était probable que la ceinture varisque était une chaîne de montagnes, mais trouver des preuves a été difficile."

« Cette étude suggère, en combinaison avec des études antérieures, que la circulation des eaux de pluie dans le massif varisque avait un impact sur la minéralisation uranifère. Entre 320 et 300 millions d'années, l'eau de pluie oxydante a lessivé le minerai d'uranium des granites, et a transporté cet uranium dans les continents où il a été précipité dans des roches appelées schistes noirs. Cela a créé les gisements d'uranium exploités jusqu'à récemment en France et déclenché la précipitation d'oxyde d'uranium qui peut avoir un impact sur notre santé. Cela peut se décomposer pour former du radon, qui a causé des problèmes aux personnes vivant dans des maisons en granit construites au cours des derniers siècles, non seulement en France mais aussi dans d'autres zones granitiques de l'ancienne ceinture varisque, comme le sud-ouest de l'Angleterre et ailleurs."

Commenter, Le Dr Catriona Menzies (Université d'Aberdeen) a déclaré :

"Cette étude est un bel exemple mettant en évidence comment la géochimie isotopique traditionnelle et la pétrographie minutieuse des minéraux formés profondément dans la Terre peuvent faire la lumière sur les conditions de surface, avant même que les dinosaures ne parcourent la Terre. L'infiltration des eaux de pluie en profondeur dans les ceintures montagneuses se retrouve maintenant dans de nombreuses régions anciennes et modernes, et suggère que l'eau de pluie peut être responsable du contrôle de processus importants, comme la sismicité et la répartition des ressources minérales, même au plus profond de notre Terre."

Le Dr Menzies n'a pas participé à ce travail, ceci est un commentaire indépendant.