Les scientifiques découvrent que l'influence du Soleil pénètre dans les profondeurs de la Terre ! Quelles conséquences ?

Pendant des années, les scientifiques ont cru que les changements à l'intérieur de la Terre, tels que les éruptions volcaniques et les collisions de plaques tectoniques, affectaient principalement l'environnement de surface. On pensait que des événements comme l'extinction massive il y a environ 66 millions d'années et les transitions entre les climats de serre et de glaciers étaient principalement provoqués par ces processus profonds de la Terre. Cependant, une nouvelle étude publiée dans Nature Communications a révélé un aspect surprenant : la radiation solaire peut également affecter l'intérieur profond de la Terre.

La radiation solaire et ses effets sur l'intérieur de la planète Terre.

La radiation solaire varie selon la latitude, créant des gradients de température à la surface de la mer qui affectent la distribution de la vie marine. Ces organismes riches en carbone sont transportés à l'intérieur de la Terre par la subduction des plaques océaniques. Des chercheurs de l'Institut de géologie et de géophysique de l'Académie chinoise des sciences ont découvert que ce processus affecte significativement l'état redox du magma d'arc.

L'état "redox" du magma d'arc se réfère à l'équilibre entre les conditions réductrices (perte d'oxygène ou gain d'électrons) et oxydantes (gain d'oxygène ou perte d'électrons) au sein du magma formé dans les arcs volcaniques.

Des milliers d'échantillons de magma ont été recueillis pour révéler les variations globales de l'état redox, qui sont essentielles pour localiser des minéraux métalliques tels que le cuivre, l'étain et le lithium, des éléments clés pour les technologies d'énergie renouvelable. Ces échantillons ont fourni des informations remarquables sur les interactions entre le climat de surface et les processus des profondeurs de la Terre.

Les niveaux de vanadium et de scandium du magma d'arc ont servi d'indicateurs clés dans les modèles géochimiques. En recueillant des données géochimiques mondiales du magma d'arc du Cénozoïque et des inclusions de matériel fondu hébergées dans l'olivine, les chercheurs ont trouvé une distribution redox dépendante de la latitude du magma d'arc, avec un magma moins oxydé à des latitudes plus basses par rapport aux latitudes plus élevées.

"Les études antérieures comparaient principalement des échantillons des mêmes régions longitudinales, comme les États-Unis dans l'hémisphère nord et le Mexique dans la zone tropicale, sans trouver de différences significatives. Cependant, nos échantillons de différentes latitudes ont montré des réponses redox variables, ce qui a éveillé notre curiosité. Essayer d'expliquer ces différences nous a conduit à découvrir ce schéma inattendu", a déclaré Wan Bo, géologue et co-auteur de l'étude.

"Ce schéma inattendu suggère que le climat de surface a une influence directe sur les profondeurs de la Terre. Il suggère également que l'environnement et le climat de surface de la Terre ont une influence vitale sur les profondeurs de la Terre", a déclaré WAN.

Comment le Soleil affecte-t-il l'intérieur de la Terre ?

Des études du fond marin ont apporté davantage de preuves, montrant des dépôts de carbone plus réduits à des latitudes plus basses. Ce carbone interagit avec le soufre pour former du sulfure, qui est ensuite transporté dans le manteau, contribuant au schéma redox observé.

"Le schéma observé suggère un lien fort entre l'environnement de surface et l'état redox des profondeurs de la Terre, ce qui ouvre de nouvelles directions pour explorer les ressources et les impacts environnementaux des systèmes de subduction à différentes latitudes", a déclaré Hu Fangyang, auteur correspondant de l'étude.

Bien que les résultats soient convaincants, les chercheurs reconnaissent la nécessité de disposer de données plus larges sur les sédiments marins et subduits à l'échelle mondiale. L'étude ouvre de nouvelles voies pour l'exploration scientifique.

Référence de l'article :

Fangyang Hu et al, Latitude-dependent oxygen fugacity in arc magmas, Nature Communications (2024). DOI: 10.1038/s41467-024-50337-6