La chimie de l’eau de mer et du sel marin révèle des occurrences géologiques d’il y a 150 millions d’années.
Secrets cachés dans l’eau de mer
De minuscules gouttelettes d’eau salée à partir de laquelle il a été produit, préservant l’histoire géologique, sont dissimulées dans le sel marin.
Le Dr Mebrahtu Weldeghebriel, chercheur postdoctoral à l’Université de Princeton, a travaillé avec Tim Lowenstein, professeur émérite de sciences de la Terre à l’Université de Binghamton, en utilisant une technologie de pointe rendue possible grâce à une subvention de la National Science Foundation. Ensemble, ils ont pu reconstituer les changements de la chimie de l’eau de mer au cours des 150 millions d’années précédentes, offrant un aperçu des événements géologiques associés et des altérations climatiques.
La chimie de l’eau de mer plonge dans l’histoire
Selon Lowenstein, l’océan est comme une vaste soupe de nombreux éléments. Les plus répandus sont le sodium et le chlorure, mais l’eau de mer contient également des dizaines d’éléments supplémentaires, dont le lithium, à des concentrations infimes.
Ils ont étudié les bassins sédimentaires d’Amérique, d’Asie, d’Europe et d’Afrique qui ont créé du sel marin (halite) pendant une période de 150 millions d’années à différentes époques. Il y avait de minuscules poches d’eau de mer ancienne dans les échantillons de sel.
Pour examiner les différents oligo-éléments présents dans les cristaux de sel, les scientifiques ont utilisé un laser pour percer des trous dans les spécimens jusqu’à ce que les petites gouttelettes soient atteintes.
L’étape suivante consistait à utiliser un spectromètre de masse pour analyser les différents éléments traces trouvés.
Dans leur étude, les scientifiques se sont concentrés principalement sur la teneur en lithium, un oligo-élément qui a connu une diminution de sept fois au cours des 150 derniers millions d’années, parallèlement à une augmentation des rapports magnésium/calcium.
Différents niveaux de lithium
Depuis deux décennies maintenant, les changements dans la composition de l’eau salée sont un sujet de discussion populaire. Les chercheurs de l’étude postulent que la fréquence plus faible des mouvements contrôlés par le mouvement des plaques tectoniques, telles que l’activité hydrothermale des fonds marins de création de la croûte océanique, entraîne des concentrations plus faibles de lithium dans l’eau de mer.
Au cours des 150 derniers millions d’années, l’action des plaques s’est ralentie, ce qui a entraîné une diminution des concentrations de lithium dans l’océan et moins de dioxyde de carbone s’est échappé dans l’atmosphère, ce qui a finalement provoqué le refroidissement global et l’ère glaciaire actuelle. Le monde était plus chaud, avait plus de dioxyde de carbone dans l’atmosphère et avait plus de lithium dans l’eau il y a 150 millions d’années.
Selon Weldeghebriel, la chimie des océans est étroitement liée à la chimie atmosphérique. Toute modification de l’océan indique également une altération de l’atmosphère.
Dans l’ensemble, les recherches de Weldeghebriel et Lowenstein ont fait progresser les connaissances sur la chimie des eaux préhistoriques de la planète et sur la manière dont le déplacement des plaques tectoniques a affecté l’hydrosphère et la composition de l’atmosphère. Ces altérations chimiques affectent également la biologie, comme on le voit chez les animaux marins à carapace de carbonate de calcium.
De plus, Lowenstein a noté que tout est interconnecté, y compris les océans, l’atmosphère et la façon dont ils changent.
Lithium dans l’océan
La teneur en lithium de l’eau de mer, quant à elle, s’est récemment révélée comme une nouvelle source potentielle de lithium respectueux de l’environnement. 230 milliards de tonnes de lithium sont présentes dans l’eau de mer, contre seulement 21 millions de tonnes dans les réserves terrestres typiques. Les entreprises technologiques affirment que tout le lithium de l’eau de mer pourrait être extrait, ce qui suffirait à répondre aux exigences technologiques de l’humanité.
