Capsule en platine, coupée en deux, contenant du verre basaltique et une bulle ayant contenu du CO2 (en haut) après passage à 20 kbar. Hauteur de la capsule : 2,5 mm.

Le CO2 beaucoup plus soluble que prévu dans les basaltes à haute pression : le cycle du CO2 revisité

Résultat scientifique Terre Solide

Une équipe pluridisciplinaire a montré, dans une nouvelle étude, que les basaltes peuvent contenir beaucoup plus de CO2 à haute pression que prévu par les modèles habituels. Les magmas basaltiques ne sont, à priori, pas présents à de très grandes profondeurs dans la Terre actuelle. Cependant, ces résultats peuvent avoir des implications importantes pour l’histoire de la Terre. En effet, il se pourrait donc que la jeune Terre, lorsqu’elle était au stade océan de magma, ait contenu beaucoup plus de CO2 qu’on ne le pensait. Cela signifierait que l’atmosphère ancienne, qui s’est formée par dégazage de l’océan de magma, aurait été beaucoup plus riche en CO2 que supposé jusqu’alors.

De plus, certains chercheurs pensent qu’il pourrait exister, à la limite du noyau, c’est-à-dire vers 2800-2900 km de profondeur, des poches de magma résiduelles de l’océan de magma primitif. Si c’est le cas, ce magma pourrait / aurait pu donc être très riche en CO2 qui se serait ensuite dissout dans le noyau sous forme de carbone. Cette hypothèse serait en accord avec la densité du noyau. En effet, on sait que le noyau externe est composé à 80-85 % de fer et à 5 % de nickel. Toutefois, on ne connait pas la composition des 10-15 % restants. La seule certitude, étant donnée la densité du noyau, est qu’il s’agit d’éléments légers comme le soufre, l'oxygène, le silicium et le carbone.

Enfin, à plus faible profondeur, dans le manteau supérieur, la forte solubilité du CO2 dans les magmas basaltiques pourrait modifier la vision de la genèse des carbonatites (calcaire fondu) ou des kimberlites (qui fournissent les diamants). Les mécanismes de dégazage au niveau des dorsales, où le gaz majeur est le CO2, pourraient aussi être revus. En conclusion, les flux de CO2 sortant de la Terre pourraient ainsi être supérieurs aux valeurs actuellement admises.

Cartographie Raman du CO2 sur une capsule contenant du verre basaltique sans fer, présentant une bulle en bas à droite. Les concentrations en CO2 augmentent légèrement vers la bulle.

En savoir plus

Raman spectroscopy to determine CO2 solubility in mafic silicate melts at high pressure: aplobasaltic, haploandesitic and approach of basaltic compositions – Chemical Geology

Julien Amalberti, Philippe Sarda, Charles Le Losq, Nicolas Sator, Tahar Hammouda, Eva Chamorro-Pérez, Bertrand Guillot, Sylvie Le Floch, Daniel R. Neuville

https://doi.org/10.1016/j.chemgeo.2021.120413

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Philippe Sarda
Géosciences Paris-Saclay (GEOPS) / OSUPS