Une carrière forgée dans les mines californiennes

Stephan Riess (1898-1985) est un géochimiste, minéralogiste et hydrogéologue d’origine allemande, émigré aux États-Unis après la Première Guerre mondiale. Ancien ingénieur des mines, il a travaillé pendant plus de cinquante ans, principalement en Californie, et a identifié selon ses dossiers professionnels plus de 800 points de forage fournissant de l’eau. Plusieurs de ces puits, dont ceux qui alimentent encore aujourd’hui une large part de la ville de California City en plein désert du Mojave, fonctionnent plus de soixante ans après leur mise en service.

La presse locale, puis nationale, finit par le surnommer « water wizard » (le magicien de l’eau) tant ses forages aboutissent dans des zones où les hydrologues conventionnels déclarent l’absence ou l’épuisement des aquifères. Ses réussites ne sont pas anecdotiques : elles posent une question scientifique légitime, même si elles sont accueillies avec scepticisme par une partie du milieu académique.

La théorie de « l’eau-mère » (primary water)

De ces observations de terrain, Riess formule une hypothèse audacieuse : une grande partie de l’eau continentale serait d’origine profonde. Elle se formerait dans la roche elle-même, à partir des réactions géochimiques entre hydrogène et oxygène présents dans les minéraux du manteau, puis remonterait vers la surface par les failles et les zones fracturées de la croûte, sous l’effet de la pression et de la chaleur internes de la Terre.

Cette « eau-mère » n’aurait jamais participé au cycle atmosphérique. Elle serait, au sens strict, une eau « nouvelle », n’ayant jamais vu la pluie ni transité par un océan de surface. La théorie de Riess ne contredit pas le cycle hydrologique classique : elle le complète en postulant l’existence d’un circuit profond, primaire, qui alimenterait le circuit de surface, secondaire.

« L’eau vient de la Terre, avant de venir du ciel. » — Stephan Riess, Primary Water Institute.

Si cette thèse a longtemps été marginalisée, elle croise aujourd’hui des données nouvelles issues de la minéralogie haute pression et de la sismologie. Ce sont ces données que nous allons détailler.

La ringwoodite, ce minéral qui « éponge » l’eau profonde

La ringwoodite est une forme haute pression de l’olivine, un minéral majeur du manteau terrestre. Elle se forme entre 525 et 660 km de profondeur, dans ce que les géologues nomment la « zone de transition » du manteau. Sa structure cristalline particulière lui permet d’intégrer des ions hydroxyles (OH⁻) dans son réseau : dans des conditions de pression et température extrêmes, elle se comporte comme une éponge moléculaire, capable de fixer jusqu’à environ 1 à 2 % de sa masse en équivalent eau.

C’est un fait minéralogique aujourd’hui bien établi, documenté par de nombreux laboratoires et rappelé notamment par les fiches encyclopédiques académiques sur la ringwoodite.

2014, la découverte qui change tout : un diamant remonté du manteau

En mars 2014, une équipe internationale dirigée par le géochimiste Graham Pearson publie dans la revue Nature l’analyse d’un diamant remonté à la surface par un volcan brésilien de la région de Juína. À l’intérieur de ce diamant, les chercheurs identifient un minuscule échantillon naturel de ringwoodite, le seul connu à ce jour, qui s’avère contenir environ 1,4 % d’eau en poids. C’est la première preuve minéralogique directe qu’il existe, dans la zone de transition du manteau, des domaines fortement hydratés.

Ce résultat, considéré comme une percée majeure, valide l’hypothèse selon laquelle une partie significative de l’eau terrestre est stockée en profondeur, piégée dans la structure même de certains minéraux.

« Trois fois le volume des océans » : l’estimation de Schmandt & Jacobsen (2014)

La même année, dans la revue Science, Brandon Schmandt (Université du Nouveau-Mexique) et Steven Jacobsen (Northwestern University) croisent expérimentations haute pression, modélisation et analyse sismique (réseau USArray, Amérique du Nord) pour estimer le volume global d’eau potentiellement stocké dans la zone de transition. Leur conclusion, largement relayée : si seulement 1 % du poids des roches de cette zone est de l’eau, cela représente près de trois fois le volume total des océans de surface.

Autrement dit, la plus grande réserve d’eau de la planète ne serait pas la mer, mais la roche elle-même, à 410-660 km de profondeur.

Murakami (2002) : le manteau inférieur, réservoir oublié

Bien avant ces découvertes, en 2002, Motohiko Murakami et ses collègues publient dans Science une étude pionnière démontrant que les minéraux du manteau inférieur, notamment la pérovskite magnésienne et le magnésiowüstite, peuvent, dans des conditions simulées en laboratoire, dissoudre plusieurs centaines de parties par million d’eau. Leur estimation : le manteau inférieur pourrait contenir jusqu’à cinq fois la masse totale des océans de surface en équivalent H₂O.

Ce chiffre, souvent cité dans la littérature grand public, reste une borne maximale théorique. Mais il illustre un point devenu consensuel : l’eau de surface ne représenterait qu’une fraction très minoritaire de l’eau totale de la planète.

À retenir

• Les océans représentent environ 0,025 % de la masse de la Terre.
• La ringwoodite et d’autres minéraux hautes pressions peuvent stocker de l’eau dans leur structure cristalline.
• Les estimations convergent vers un volume d’eau interne plusieurs fois supérieur à celui des océans.

Le cycle hydrologique conventionnel (dit « secondaire »)

Le cycle hydrologique enseigné à l’école est parfaitement réel : évaporation des océans et des surfaces continentales, formation des nuages, précipitations, ruissellement, infiltration, stockage en nappes, puis retour à la mer. Les hydrologues estiment que la quasi-totalité de l’eau consommée par l’humanité provient de ce circuit. C’est ce que les partisans de la théorie de Riess appellent le « cycle secondaire » : il est vital, dynamique, mais il ne représente qu’une fine pellicule d’eau à la surface du globe.

Le cycle profond « primaire » : indices et limites

À côté de ce cycle de surface, un second circuit, bien plus lent, bien plus profond, est progressivement mis en évidence par la géophysique. Subduction, dégazage volcanique, circulation dans les failles, libération d’eau lors de la fusion partielle du manteau : l’eau fait partie intégrante de la dynamique interne de la Terre. La partie controversée concerne la capacité réelle de cette eau profonde à remonter, de façon significative, vers les aquifères utilisables par l’homme.

C’est ici que la prudence scientifique s’impose. L’existence d’eau dans le manteau est largement démontrée. Le fait que certains forages profonds, comme ceux de Riess, exploitent cette eau « primaire » plutôt que des aquifères classiques reste, en revanche, un sujet de débat. Les géologues académiques expliquent la plupart des réussites de Riess par des aquifères de fracture mal cartographiés, tandis que ses défenseurs y voient la preuve d’une remontée d’eau-mère.

Le tritium, un traceur d’origine des eaux

Une approche intéressante pour distinguer les deux origines repose sur la mesure du tritium (³H), isotope radioactif de l’hydrogène. Les essais nucléaires atmosphériques du XXᵉ siècle ont saturé l’atmosphère en tritium. Toute eau ayant transité récemment par l’atmosphère en porte donc une signature mesurable. À l’inverse, une eau profonde, isolée du cycle de surface depuis des millénaires, en est quasiment dépourvue.

Des organismes comme l’IAEA (Agence Internationale de l’Energie Atomique) utilisent depuis longtemps cette méthode pour dater les eaux souterraines. Le Primary Water Institute s’en sert également pour argumenter en faveur d’une origine non-atmosphérique de certaines eaux de forage.

Sources chaudes, geysers, oasis, résurgences

Certains phénomènes naturels suggèrent, de longue date, l’existence de circuits d’eau indépendants des précipitations locales : geysers d’Islande ou de Yellowstone, sources chaudes sulfureuses historiques, oasis en plein désert, résurgences à fort débit en zone aride, sources à flanc de montagne dont le débit ne varie ni avec la pluviométrie ni avec la saison. Ces anomalies n’ont pas toutes la même explication, mais toutes témoignent d’une circulation d’eau à grande échelle que le cycle de surface ne suffit pas toujours à justifier.

Une température et un débit stables : marqueurs d’eaux de fond

Les eaux de forage profondes partagent souvent trois caractéristiques : un débit stable tout au long de l’année, une température constante (souvent fraîche, autour de 10 °C), et un taux de matières dissoutes (TDS) modéré mais riche en oligo-éléments. Par contraste, les eaux issues des infiltrations atmosphériques varient fortement avec le climat, les saisons et la sécheresse.

Une signature minérale singulière

Ayant séjourné longtemps au contact de roches profondes, les eaux d’origine tellurique se chargent d’un bouquet minéral spécifique : silice dissoute, magnésium, calcium, traces de lithium ou de strontium. Cette composition, plus stable que celle des eaux de surface, explique l’intérêt traditionnel porté à certaines sources minérales réputées « reminéralisantes ».

Une matrice minérale née au contact de la roche-mère

Dans une approche naturopathique et nutritionnelle, on distingue traditionnellement les eaux selon leur « histoire minérale ». Les eaux ayant circulé longtemps dans la roche (eaux de source profonde, eaux thermales, eaux minérales naturelles) portent l’empreinte minérale des strates traversées. Cette richesse en oligo-éléments est reconnue et régulée en Europe par les mentions officielles encadrées par la Directive 2009/54/CE relative aux eaux minérales naturelles.

Le site Semineraliser.com s’inscrit dans cette logique de reminéralisation naturelle en proposant des produits complémentaires : le plasma marin (Eau de Mer 78 Oligo – Plasma Marin), le plasma végétal (Sève de bouleau Sev-D-Tox) et le plasma terrestre (Argile bentonite Argileo).

Parallèle avec l’eau de mer originelle et la théorie de René Quinton

Au début du XXᵉ siècle, le biologiste français René Quinton a formalisé l’idée que le plasma marin (eau de mer isotonique) partage une composition minérale proche de celle du plasma sanguin humain. Cette intuition, aujourd’hui mieux comprise à la lumière de la physiologie, explique l’intérêt porté à l’eau de mer dans les approches de reminéralisation. L’eau de mer, à son tour, est elle-même chargée par les apports terrigènes et hydrothermaux issus des profondeurs océaniques, autre illustration du lien intime entre roche, mer et eau douce.

Pour approfondir cette approche, voir l’article pédagogique : Eau de mer à boire — pourquoi proposer une eau de mer à l’état naturel.

Eaux de source en montagne et eaux « vivantes »

De nombreuses traditions, notamment celles de la sève de bouleau récoltée en altitude, reposent sur l’idée qu’une eau peu polluée, collectée dans la roche ou dans la sève d’un arbre, conserve une « vitalité » minérale et structurelle. Si la notion d’« eau structurée » ou « eau vivante » reste une hypothèse débattue en physico-chimie, elle traduit une préoccupation légitime pour la qualité des eaux que nous consommons, en particulier leur taux de matières dissoutes, leur minéralité et leur absence de contaminants de surface.

Pourquoi une théorie comme l’eau primaire dérange

Si l’existence d’une grande masse d’eau dans le manteau est aujourd’hui consensuelle, la possibilité d’exploiter concrètement une « eau-mère » reste controversée. Reconnaître l’accessibilité d’eaux profondes nouvelles modifierait en profondeur la gestion des ressources hydriques, particulièrement dans les régions arides. Cela bouleverserait également les modèles de concessions, de droits d’eau et d’infrastructures hydrauliques existants.

Il ne s’agit pas d’en conclure à un « complot », mais de constater que les inerties scientifiques, économiques et réglementaires sont réelles. L’histoire récente des géosciences montre qu’une découverte majeure, comme celle de la ringwoodite hydratée, met plusieurs décennies à être intégrée dans les politiques publiques.

Ce que la recherche continue d’explorer

Les axes de recherche actifs incluent : la cartographie sismique des zones hydratées du manteau, la datation isotopique fine (tritium, deutérium, oxygène-18) des eaux profondes, la modélisation du dégazage mantellique le long des dorsales océaniques et l’analyse des émissions volcaniques. Chaque nouvelle mesure précise, sans l’invalider, l’image d’une Terre dont la masse d’eau interne excède largement celle de ses océans.

Ce que Stephan Riess pressentait dans les années 1950 commence à trouver, près d’un siècle plus tard, un écho dans les publications les plus sérieuses de géochimie et de sismologie. L’eau de la Terre ne vient pas que du ciel : une part significative, peut-être majoritaire en volume, est stockée dans les minéraux du manteau, parfois très loin sous nos pieds. La notion d’ « eau primaire » reste un cadre théorique à confirmer ou à affiner, mais elle cesse d’être marginale : elle rejoint un faisceau d’indices convergents sur l’histoire profonde de l’eau terrestre.

Pour le consommateur soucieux de reminéralisation, cette actualité scientifique rappelle une vérité simple : la qualité d’une eau dépend autant de son origine géologique que de son traitement. Les eaux de source et les eaux minérales naturelles présentent des compositions minérales spécifiques liées à leur origine géologique, ce qui explique l’intérêt qu’elles suscitent tant auprès des géologues que des consommateurs.

Mieux connaître la géologie de notre eau, c’est mieux choisir celle que nous buvons. C’est aussi, peut-être, commencer à regarder vers le sol, plutôt que seulement vers le ciel.

• Pearson, D. G. et al. (2014). Hydrous mantle transition zone indicated by ringwoodite included within diamond. Nature, 507, 221-224. https://www.nature.com/articles/nature13080
• Schmandt, B., Jacobsen, S. D. et al. (2014). Dehydration melting at the top of the lower mantle. Science, 344(6189), 1265-1268. https://www.science.org/doi/10.1126/science.1253358
• Murakami, M. et al. (2002). Water in Earth’s Lower Mantle. Science, 295(5561), 1885-1887. https://www.science.org/doi/10.1126/science.1065998
• Ringwoodite – encyclopédie scientifique de référence. https://en.wikipedia.org/wiki/Ringwoodite
• Stephan Riess – Biographie et Primary Water. https://en.wikipedia.org/wiki/Stephan_Riess
• Primary Water Institute – ressources et interviews historiques. https://primarywater.org/
• DGCCRF – Allégations nutritionnelles et de santé. https://www.economie.gouv.fr/dgccrf/les-fiches-pratiques/allegations-nutritionnelles-et-de-sante-ne-vous-faites-pas-avoir
• EFSA – European Food Safety Authority (base d’allégations santé autorisées). https://www.efsa.europa.eu/fr/topics/topic/nutrition-and-health-claims
• ANSES – Agence nationale de sécurité sanitaire (qualité des eaux de consommation). https://www.anses.fr/fr
• Directive 2009/54/CE – Exploitation et mise dans le commerce des eaux minérales naturelles. https://eur-lex.europa.eu/legal-content/FR/TXT/?uri=CELEX%3A32009L0054
• Article Nexus (Sept. 2022) – L’eau-mère, une des solutions de demain pour ne pas manquer d’eau

Mention légale de conformité : le présent contenu est publié à titre strictement informatif et pédagogique. Il ne formule aucune allégation thérapeutique, ne promet aucune guérison et respecte les lignes directrices de la DGCCRF et de l’EFSA relatives aux allégations nutritionnelles et de santé. Il ne saurait se substituer à un avis médical.