C’est bien connu : la Terre est une planète vivante avec des plaques tectoniques qui se déplacent en générant des phénomènes de collision, d’accrétion ou de subduction. Au cours de cette dernière, des morceaux de la croûte terrestre plongent dans les profondeurs et rejoignent le manteau qui leur a donné naissance longtemps auparavant. On pensait qu’un jour ou l’autre cette croûte terrestre « avalée » au cours du processus de subduction pouvait remonter à la surface au cours d’éruptions volcaniques, mais on n’en avait pas vraiment la preuve.

La réponse vient peut-être d’être donnée avec la découverte de signatures anormales en isotopes du soufre dans les laves de Mangaia, volcan de point chaud des Iles Cook (Polynésie) entré en éruption il y a quelque 20 millions d’années. Cette découverte indique la présence, dans le manteau terrestre profond, d’une croûte océanique archéenne, vieille d’au moins 2,45 milliards d’années. Les signatures confirment définitivement l’hypothèse du recyclage des matériaux de la croûte océanique lors de la phase de subduction, ainsi que son stockage et sa remontée par le volcanisme. Ces travaux menés par une équipe de chercheurs américains, français et suédois sont publiés dans la revue Nature le 24 avril 2013.

Pour trouver l’âge de cette ancienne croûte terrestre recyclée, les scientifiques ont analysé les isotopes de soufre dans les basaltes de Mangaia. Ils ont alors découvert que ces isotopes étaient ceux qui pouvait uniquement se former lors d’une réaction avec une lumière intense, phénomène qui s’est probablement produit avant que l’atmosphère contienne beaucoup d’oxygène. En effet, une fois que le gaz eut formé une couche d’ozone primitive, une lumière intense ne pouvait plus atteindre la surface de la Terre.

Puisque nous savons que l’atmosphère terrestre a commencé à inclure des quantités mesurables d’oxygène il y a environ 2,45 milliards d’années, il est probable que la croûte s’est formée et s’est ensuite enfoncée par subduction à cette époque.

Sources: The New Scientist, Science Daily.

  It’s a well-known fact: the Earth is a living planet with tectonic plates that move generating phenomena of collision, accretion or subduction. In the latter, pieces of the crust plunge down into the deep mantle that gave them birth long ago. We thought that one day or another this crust « swallowed » during the subduction process  could rise to the surface during volcanic eruptions, but we did not really have a proof of this.
The answer just might be given with the discovery of abnormal sulfur isotope signatures in the lavas of Mangaia, a  hot spot  volcano of the Cook Islands (French Polynesia) that erupted some 20 million years ago. This finding indicates the presence in the deep mantle, of an Archean oceanic crust  at least 2.45 billion years old. Signatures definitely confirm the hypothesis of the recycling of materials from oceanic crust during the subduction phase, as well as its storage and its rise to the surface through volcanism. This study by a team of American, French and Swedish researchers was published in the April 24, 2013 issue of the journal Nature.
To find the age of the ancient recycled crust, scientists analyzed sulfur isotopes in the basalts of Mangaia. They discovered that these isotopes were those that could only be formed upon reaction with an intense light, a phenomenon that probably occurred before the atmosphere contained a lot of oxygen. Indeed, once the gas had formed a primitive ozone layer, intense light could not reach the surface of the Earth.
Since we know that the Earth’s atmosphere began to include measurable amounts of oxygen about 2.45 billion years ago, it is likely that the crust formed and then plunged through subduction at that time .

Sources: The New Scientist, Science Daily.

Mangaia vue depuis l’espace en 2001.  (Crédit photo: NASA)