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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 tels que l’extinction massive survenue il y a environ 66 millions d’années et les transitions entre les climats glaciaires et les climats à effet de serre étaient principalement dus à ces processus terrestres profonds. Cependant, une nouvelle étude publiée dans Nature Communications a révélé un nouvel aspect surprenant : le rayonnement solaire peut également affecter l’intérieur profond de la Terre.

Le rayonnement solaire varie en fonction de la latitude, créant des gradients de température à la surface de la mer qui affectent la répartition 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 considérablement l’état d’oxydoréduction du magma d’arc.

L’état « redox » du magma d’arc désigne 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. Les organismes marins servent de carbone organique et agissent comme un réducteur majeur pour la Terre solide. Par conséquent, l’état d’oxydoréduction du magma des arcs volcaniques peut refléter la manière dont l’influence du soleil pénètre profondément dans la Terre.

Des milliers d’échantillons de magma ont été recueillis pour révéler les variations globales de l’état d’oxydoréduction, qui sont essentielles pour cibler les minerais 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 terrestres profonds.

Les niveaux de vanadium et de scandium des magmas d’arc ont servi de témoins clés dans les modèles géochimiques. En compilant les données géochimiques mondiales des magmas d’arc cénozoïques et des inclusions de matière fondue contenant de l’olivine, les chercheurs ont découvert une distribution redox des magmas d’arc en fonction de la latitude, avec des magmas moins oxydés dans les latitudes plus basses que dans les latitudes plus élevées.

« Les études précédentes comparaient principalement des échantillons provenant 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 provenant de différentes latitudes présentaient des réponses redox variables, ce qui a piqué notre curiosité. En essayant d’expliquer ces différences, nous avons découvert ce schéma inattendu », a déclaré Wan Bo, géologue et coauteur de l’étude.

« Ce schéma inattendu suggère que le climat de surface a une influence directe sur la Terre profonde. Il suggère également que l’environnement et le climat de la surface de la Terre ont une influence vitale sur la Terre profonde », a déclaré WAN.

Comment le soleil agit-il sur l’intérieur de la Terre ?

D’autres preuves ont été obtenues à partir d’études des fonds marins, 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 ainsi au schéma redox observé.

« Le schéma observé suggère un lien étroit entre l’environnement de surface et l’état redox de la Terre profonde, ce qui ouvre de nouvelles perspectives pour l’exploration des ressources et des 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 complètes sur les sédiments marins et subductés à l’échelle mondiale. L’étude ouvre de nouvelles voies à l’exploration scientifique.

Adaptation Terra Projects

Source : https://phys.org/

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