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25 nov. 2020

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Par : Rebecca Dolgoy

Ingenium – Musées des sciences et de l’innovation du Canada

Une petite bouteille d’eau tenue dans deux mains protégées par des gants mauves.

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Pierre Martin | Ingenium

Quand j’étais petite, j’imaginais souvent que la réflexion étincelante du soleil sur les lacs, les rivières et les flaques d’eau était une sorte de message, un hiéroglyphe en mutation, une histoire que je ne savais pas comment lire. Et pourtant, je savais que l’eau était imprégnée de souvenirs.

Une petite fille vêtue de pantalons jaunes et d’un chandail bleu est assise sur le quai. Le soleil fait scintiller la surface du lac à côté d’elle.

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Catherine Miller

L’autrice, à cinq ans, assise sur le quai à Seba Beach, au lac Wabamun, en Alberta, vers 1985.

Plus tard, j’ai découvert le cycle hydrologique. C’est-à-dire, la façon dont l’eau circule et se déplace dans l’hydrosphère, soit l’air, la Terre et les mers. L’eau est omniprésente, elle recouvre plus de 70 % de la surface terrestre et constitue plus de 60 % du corps humain, mais ses profondeurs sont toutefois souvent oubliées. Vous êtes-vous déjà interrogé sur les molécules d’eau contenues dans un verre posé devant vous? Où étaient-elles avant? Où iront-elles ensuite? Comment l’eau nous connecte-t-elle entre nous et à notre environnement? De quoi se souvient l’eau? En tant que conservatrice des ressources naturelles et des technologies industrielles chez Ingenium, j’ai souvent réfléchi à ces questions.

Évidemment, toute eau circule, mais parfois l’eau souterraine peut demeurer ou rester prise dans la croûte terrestre pendant de nombreuses années. Auparavant, les scientifiques croyaient que l’eau la plus vieille sur Terre, soit l’eau ayant le temps de séjour le plus long, datait d’il y a 100 à 200 millions d’années. Ce qui signifie que cette eau qui serait sous terre depuis l’ère mésozoïque, possiblement durant la période jurassique ou crétacée, l’époque des dinosaures, lorsque les mammifères et les oiseaux, que nous pouvons reconnaître grâce aux musées ou au cinéma, parcouraient les surfaces de la Terre. Cependant, en 2009, quelque chose d’extraordinaire s’est produit...

Une image graphique d’une femme, sur fond bleu. Le texte se lit comme suit : « Barbara Sherwood Lollar : Eau ancienne. Nouvelles découvertes ».

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Ingenium

Une affiche de Barbara Sherwood Lollar, créée dans le cadre de l’initiative Femmes en STIM d’Ingenium.

Un message venant des profondeurs

Lorsque la géochimiste de l’Université de Toronto, Dre Barbara Sherwood Lollar, et son équipe de recherche se trouvaient à environ 2,4 km sous la surface de la Terre dans la mine de Kidd Creek, près de Timmins, en Ontario, ils ont recueilli ce qui a plus tard été établi être la plus ancienne eau vive connue sur Terre.

De retour au laboratoire, elle et ses collègues ont établi de nombreuses sources de données qui étudiaient les traces géochimiques et radiogéniques de l’eau, et analysaient les microbes sulfatoréducteurs, des microbes mangeurs de roche, qui vivent dans les eaux souterraines très salines.

Ces données ont mené à la conclusion que le temps de séjour moyen de l’eau était de plus d’un milliard d’années, donc qu’elle datait de l’époque précambrienne! Certaines composantes de l’eau sont encore plus vieilles : cette eau ancienne témoigne de l’époque d’avant la grande oxydation, avant même que la Terre ne prenne son premier souffle.

Une image graphique représentant une spirale descendante remplie d’espèces de la flore et de la faune. Plus on descend dans le temps, plus elle est clairsemée.

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United States Geological Survey Œuvre dérivée MagentaGreen comme suggéré par Markov, domain public par Wikimedia Commons

La spirale du temps géologique : Une voie vers le passé

Consultez la galerie d'images ci-dessous, qui contient des photos prises par Dre Barbara Sherwood Lollar et son équipe de recherche dans la mine de Kidd Creek.

L’eau s’écoule de la roche dans une mine souterraine.

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G. Borgonie

Écoulement des eaux de fracturation à 1,8 km sous la surface

L’eau dégoutte d’un tuyau installé dans la roche sous le sol.

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Stable Isotope Lab U of T

Eau vive à 2,4 km sous la surface

Un chercheur vêtu d’une combinaison de travail orange et portant une lampe frontale prépare un échantillon sous le sol.

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Stable Isotope Lab U of T

Échantillonnage à 2,5 km sous le sol

Bien que les miniers savaient depuis longtemps qu’il y avait de l’eau souterraine, la collecte et l’analyse scientifique des liquides de fracturation qui s’écoulent et les microbes qui y vivent sont importantes pour bien des raisons, dont l’approfondissement de notre compréhension de l’hydrosphère et l’amélioration de nos connaissances sur la capacité qu’a la vie à se développer dans des conditions extrêmes. Cette découverte nous donne des indices sur le potentiel de vie enfoui dans les parties les plus profondes d’autres planètes. Mais cette eau nous force aussi à poser des questions sur nos relations, tant avec l’eau qu’avec l’expérience du temps géologique, au cours duquel l’anthropocène, l’ère géologique dans laquelle nous vivons actuellement et qui se définit par l’impact de l’humain sur l’environnement, n’est qu’un bref moment. Comme les roches anciennes, cette eau révèle des messages sur les débuts de la Terre.

Une femme portant des gants mauves regarde la bouteille de verre remplie d’eau qu’elle tient.

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Pierre Martin | Ingenium

Rebecca Dolgoy, la conservatrice des ressources naturelles et des technologies industrielles d’Ingenium, tient un petit flacon rempli d’eau ancienne.

Lire et répondre

En février 2020, Dre Sherwood Lollar et l’Université de Toronto ont confié une bouteille de verre de silice remplie de cette eau ancienne aux bons soins d’Ingenium. Outre l’échantillon d’eau, qui est maintenant l’un des artefacts muséaux les plus anciens au monde, Ingenium a également reçu un échantillon du type de roche que « mangent » les microbes chimiolithotrophe (réellement « mangeurs de roche ») dans l’eau ainsi que plusieurs articles utilisés dans la collecte et l’analyse de l’échantillon d’eau. Consultez une galerie de ces images ci-dessous.

Une trousse poussiéreuse gris foncé repose sur une surface sombre.

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Pierre Martin | Ingenium

Un étui à équipement de terrain qui était utilisé dans la collecte et l’analyse de l’échantillon d’eau.

Une trousse ouverte à deux côtés contenant divers instruments et outils repose sur le dessus d’une surface sombre.

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Pierre Martin | Ingenium

Un étui à équipement de terrain qui était utilisé dans la collecte et l’analyse de l’échantillon d’eau.

Une carotte de roche cylindrique arborant des veines dorées.

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Pierre Martin | Ingenium

Ingenium a également reçu un échantillon du type de roche que « mangent » les microbes chimiolithotrophe (réellement « mangeurs de roche ») dans l’eau.

Un appareil portable bleu et blanc à l’épreuve de l’eau, branché à une sonde à l’aide d’un fil blanc.

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Pierre Martin | Ingenium

Une sonde à conductivité qui était utilisée dans la collecte et l’analyse de l’échantillon d’eau.

Les doigts du gant poussiéreux sont gris foncé, tandis que le reste de la main est jaune.

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Pierre Martin | Ingenium

Un gant qui était utilisé dans la collecte et l’analyse de l’échantillon d’eau.

Un livre rectangulaire arborant de l’écriture repose sur une surface sombre, il est tenu ouvert par deux mains gantées mauves.

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Pierre Martin | Ingenium

Un cahier de notes qui était utilisé dans la collecte et l’analyse de l’échantillon d’eau.

Quand on regarde de près la bouteille, les yeux sont attirés vers les sédiments jaunâtres au fond. Lorsqu’on l’agite, les tourbillons dorés rappellent la spirale du temps géologique ou la double hélice de la molécule d’ADN. Ce qui est logique, car cette eau représente l’ADN de la Terre. Des analyses ont démontré qu’il y avait une variété de particules dans l’eau, dont de minuscules organismes ainsi que de l’hydrogène et du sulfate que ces organismes ont mangés. Bien que nous n’ayons pas ouvert la bouteille, Dre Sherwood Lollar nous a confirmé que l’eau sent le sulfate et qu’elle est extrêmement salée, car la salinité de cette eau ancienne est d’environ trois à dix fois celle de l’eau de mer. (Si vous voulez savoir, comme moi!, la professeure a expliqué qu’elle et son équipe n’ont pas délibérément bu l’eau, mais des gouttelettes ont éclaboussé la peau et l’équipement des chercheurs pendant qu’ils étaient en dessous du sol.)

Des tourbillons particulaires dorés à l’intérieur d’une bouteille de verre avec un bouchon blanc.

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Pierre Martin | Ingenium

Eau tourbillonante

S’occuper de l’eau chez Ingenium va au-delà de notre capacité d’assurer sa garde physique. L’intendance signifie de fournir un accès, c’est-à-dire de collaborer avec des partenaires qui apportent de multiples connaissances ainsi que diverses perspectives expérientielles à l’eau. Finalement, cela veut dire qu’il faut réfléchir sur cette eau, mais également de façon plus générale sur l’eau en tant que ressource précieuse. Nous sommes fiers d’être les gardiens de cette eau et nous tenterons de trouver plusieurs autres façons de la partager avec vous, d’écouter vos points de vue, et de faire de notre mieux pour lire et répondre aux messages contenus dans cette petite

Vidéo

Visionnez la courte vidéo ci-dessous pour écouter la conservatrice des ressources naturelles et des technologies industrielles chez Ingenium, Rebecca Delgoy, discuter de l’acquisition qu’a faite Ingenium d’un échantillon d’eau vieux d’un milliard d’années.