Il a suffit de quelques grammes de cristal de zirconium (zircon) pour déterminer à quelle époque l'eau est arrivée sur Terre. Ces zircons sont les plus vieux minéraux de la Terre trouvés à ce jour, ils ont étés découverts dans les Jack Hills du Western Australia par des géologues américains et australiens. Leur âge a été évalué à 4.4 milliards d'années. Ces cristaux de zirconium présentent une solidité assez importante pour avoir résisté à l'érosion qui s'est exercée durant leur existance (voir tableau ci-dessous).

 

Chronologie de l'évolution de la Terre
- 4.56 milliards d'années Naissance du système solaire: des planétoïdes s'agrègent et forment la Terre 100 millions d'années plus tard
- 4.51 milliards d'années Un astéroïde de la taille de Mars heurte la Terre, les débris qui se libèrent de cette collision s'agrègent et forment la Lune
entre - 4.51 et -4.48 milliards d'années Un énorme apport d'eau arrive sur Terre et formera les océans
- 4.46 milliards d'années La Terre atteint son volume final
entre - 4.4 et - 4.3 milliards d'années L'eau coule sur Terre, les mécanismes climatiques se mettent en place
- 3.85 milliards d'années Les continents et les océans sont formés
-3.5 milliards d'années La vie apparaît

 

Mais comment ces zircons prouvent-ils que l'eau existait à cette époque ? A l'aide d'une microsonde ionique, des chercheurs ont analysé le rapport de quantités de deux différents isotopes de l'oxygène. " A l'état naturel, l'oxygène peut se présenter sous plusieurs isotopes : l'oxygène 16, le plus commun (99,7 %), qui contient 16 neutrons dans son noyau, l'oxygène 17 et l'oxygène 18, plus rares, qui contiennent respectivement 17 et 18 neutrons. Dans le manteau terrestre, le rapport oxygène 18/oxygène 16 n'a pratiquement pas varié depuis la naissance de la Terre, et il est parfaitement connu des géochimistes. Si les zircons se sont constitués dans le manteau, et n'ont donc jamais été en contact avec l'eau lors de leur formation, alors ils doivent présenter rigoureusement le même rapport oxygène 18/oxygène 16 que le manteau. (1)" Or, le rapport trouvé dans les zircons australiens ne correspond pas à celui de la croûte terrestre. De l'oxygène a donc été échangé et ce avec de l'eau à l'état liquide (l'échange avec de la vapeur ou de la glace n'est pas possible) venue d'une région autre que notre système solaire.

 

L'évaluation de l'âge de ces zircons s'effectue d'une manière semblable à la datation au carbone 14. Comme ces zircons contiennent de l'uranium radioactif qui se transforme en plomb avec le temps, il a fallu mesurer la quantité de plomb et calculer avec l'indice de désintégration l'âge des ces minéraux, calculé à 4.4 milliards d'années. Les zircons contiennent des traces d'eau, et comme ils datent de 4.4 milliards d'années, cela prouve que de l'eau à l'état liquide coulait déjà à cette époque.

 


(1) Référence: Valérie Greffoz / "Il y a toujours eu de l'eau sur Terre" / Science et Vie / no 1003 / Excelsior Publications / avril 2001 / p. 86-95