D’où vient l’eau de nos océans ? La question paraît simple, mais elle accompagne les scientifiques depuis des décennies.
Pendant longtemps, l’un des scénarios privilégiés voulait qu’une grande partie de l’eau terrestre ait été apportée depuis l’extérieur, après la formation de notre planète, par des astéroïdes riches en eau et, dans une moindre mesure, par des comètes.
Une nouvelle étude publiée le 24 septembre 2026 dans Nature Geoscience propose cependant une autre possibilité, particulièrement fascinante : la jeune Terre aurait pu fabriquer elle-même une quantité considérable d’eau pendant sa propre formation.
Et pour cela, elle n’aurait même pas eu besoin de se former à partir de matériaux particulièrement humides.
Une Terre primitive presque sèche
Remontons environ 4,5 milliards d’années en arrière.
La Terre que nous connaissons n’existe pas encore. Autour du jeune Soleil circule un gigantesque disque de gaz, de poussières et de fragments rocheux.
Dans certains modèles récents de formation planétaire, les planètes rocheuses ne grossissent pas uniquement en entrant en collision avec de gros astéroïdes ou des embryons planétaires. Elles peuvent également accumuler progressivement d’innombrables petits fragments rocheux, de quelques millimètres à quelques centimètres : des « galets » planétaires, ou pebbles.
La jeune Terre aurait ainsi grandi sous une véritable pluie de matière.
Dans le scénario étudié par Susmita Garai, Zachary Sharp, Peter Olson et Anthony Gargano, ces petits fragments de roche pouvaient être initialement anhydres, autrement dit pratiquement dépourvus d’eau.
Cela pourrait sembler incompatible avec l’apparition future de gigantesques océans.
Mais il manque un élément essentiel au décor : l’atmosphère de la Terre primitive.
Une énorme atmosphère riche en hydrogène
Lorsque la Terre était encore en pleine croissance, elle aurait pu capturer une partie de l’hydrogène présent dans la nébuleuse entourant le jeune Soleil.
Elle aurait alors possédé temporairement une épaisse atmosphère très différente de la nôtre, contenant de grandes quantités d’hydrogène moléculaire, H₂.
Les chercheurs se sont demandé ce qui pouvait se produire lorsque des fragments rocheux traversaient cette atmosphère brûlante.
À mesure qu’ils descendaient vers la planète, les petits corps rocheux étaient portés à des températures suffisamment élevées pour commencer à fondre.
Et c’est là qu’une réaction chimique étonnamment simple pouvait intervenir.
Les roches contiennent notamment de l’oxyde de fer, le FeO.
En présence d’hydrogène et à haute température, une réaction peut se produire :
FeO + H₂ → Fe + H₂O
Autrement dit, l’hydrogène arrache l’oxygène lié au fer.
L’oxyde de fer est réduit en fer métallique…
et de l’eau apparaît.
Les chercheurs ont recréé cette réaction en laboratoire
L’intérêt de la nouvelle étude est précisément de ne pas reposer uniquement sur une simulation informatique.
Les chercheurs ont tenté de reproduire expérimentalement les conditions auxquelles pouvaient être soumis ces matériaux pendant la croissance de la Terre.
Ils ont fait fondre des roches mafiques anhydres dans des flux d’hydrogène.
Résultat : en seulement quelques heures, une quantité importante d’eau a été produite par réduction de l’oxyde de fer contenu dans la roche.
Le mécanisme imaginé pour la Terre primitive devient donc chimiquement crédible.
Imaginez des milliards et des milliards de petits fragments rocheux traversant une atmosphère d’hydrogène extrêmement chaude.
Chacun d’eux peut participer à la même réaction.
À l’échelle d’une planète en formation, cette gigantesque « pluie de galets » pourrait finalement produire des quantités d’eau considérables.
Les auteurs estiment que ce mécanisme est capable, dans les conditions appropriées, de contribuer à la formation d’océans entiers d’eau.
Les océans n’auraient donc pas forcément été livrés à domicile
C’est probablement la conséquence la plus spectaculaire de l’étude.
L’eau présente sur Terre ne devrait pas nécessairement provenir uniquement d’objets glacés ou hydratés arrivés plus tard depuis les régions externes du Système solaire.
Une partie pourrait avoir été créée sur place, pendant l’accrétion même de notre planète.
Cela ne signifie pas pour autant que les astéroïdes n’ont joué aucun rôle.
De nombreux travaux indiquent que des matériaux riches en eau ont effectivement contribué à l’inventaire des éléments volatils terrestres. Les scénarios ne sont donc pas forcément incompatibles.
La naissance des océans pourrait être le résultat de plusieurs mécanismes : de l’eau apportée par certains astéroïdes, de l’eau libérée depuis l’intérieur de la planète et désormais, potentiellement, de l’eau fabriquée chimiquement pendant la croissance de la Terre.
L’étude ajoute ainsi une nouvelle pièce importante au puzzle plutôt qu’elle ne remplace définitivement toutes les précédentes.
La réaction pourrait également expliquer la composition de la Terre
L’expérience révèle un autre phénomène intéressant.
Lorsque le FeO est réduit par l’hydrogène, du fer métallique apparaît.
Ce métal, plus dense que les silicates environnants, peut ensuite migrer vers les profondeurs de la planète et participer à la formation du noyau.
Les chercheurs montrent également que ce métal capture efficacement le phosphore.
Le mécanisme pourrait ainsi aider à comprendre pourquoi le manteau terrestre contient relativement peu de phosphore par rapport à celui de Mars, ainsi que certaines particularités du rapport entre le fer et le magnésium dans le manteau primitif de notre planète.
Ce qui semblait au départ être uniquement une théorie sur l’origine de l’eau touche donc également à la formation du noyau et à la différenciation chimique de la Terre.
Et si ce mécanisme fonctionnait ailleurs ?
La découverte dépasse également largement notre planète.
Si la croissance par accumulation de petits « galets » rocheux est fréquente dans les systèmes planétaires, le même phénomène pourrait se produire autour d’autres étoiles.
Une planète rocheuse en formation qui capture suffisamment d’hydrogène pourrait donc potentiellement générer sa propre vapeur d’eau avant même que sa surface soit stabilisée.
Lorsque la planète refroidit, cette vapeur peut ensuite se condenser.
Des pluies gigantesques pourraient alors alimenter progressivement les premiers océans.
Les chercheurs soulignent ainsi que des planètes de taille terrestre formées par accrétion de petits fragments pourraient hériter d’importantes quantités d’eau grâce à ce mécanisme, avec des conséquences évidentes pour leur future habitabilité.
Une image totalement différente de la naissance de nos océans
Il est vertigineux d’imaginer que l’eau d’un verre, d’une rivière ou de l’océan Atlantique puisse contenir des molécules dont l’origine remonte aux réactions chimiques accompagnant la construction même de notre planète.
Bien avant les continents.
Bien avant les premiers océans tels que nous les connaissons.
Et évidemment bien avant l’apparition de la vie.
La Terre primitive était alors probablement un monde incandescent, enveloppé d’une atmosphère riche en hydrogène et continuellement bombardé par de petits fragments rocheux.
Et pourtant, au cœur de cet environnement infernal, l’un des ingrédients fondamentaux de la future biosphère pouvait déjà être en train d’apparaître.
Nos océans pourraient donc être, au moins en partie, un produit direct de la naissance de la Terre elle-même.
Adaptation Terra Projects
Source scientifique
Garai S., Sharp Z. D., Olson P. L. et al., Experimental simulation of water formation on Earth from dry pebble rain, Nature Geoscience, publié le 24 septembre 2026. DOI : 10.1038/s41561-026-02118-7.
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