Nous avons la certitude aujourd’hui que de l’eau s’écoulait bien à la surface de Mars il y a 3,7 milliards d’années et possédait de nombreuses similitudes avec la Terre. Pourtant, une nouvelle étude montre des différences significatives entre les planètes rouge et bleue.
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Il est désormais clair que le paysage de Mars, dans les premiers temps de son histoire, était marqué par la présence de rivières, de fleuves, de lac et même, d’un océan. Mais qui dit eau en surface dit nécessairement présence d'aquifèresaquifères en profondeur.
Sur Terre, les échanges entre ces réserves d'eau souterraines et les cours d'eau sont continuels, et fonctionnent dans un sens comme dans l'autre suivant les saisonssaisons et les niveaux des différents réservoirs. Les remontées de nappes phréatiquesnappes phréatiques alimentent notamment les diverses zones humideszones humides, si précieuses pour la biodiversitébiodiversité. Pour nous, humains, ces réservoirs souterrains représentent notre principale ressource en eau douce.
Eau en surface et réservoirs souterrains : des échanges perpétuels
Ces transferts de masses d'eau sont cependant très variables d'un endroit à l'autre et dépendent majoritairement de la nature des couches géologiques. Si certains aquifères peuvent rester scellés pendant des milliers d’années sans subir de variations de niveau, d'autres sont bien plus fluctuants.
Dans ce cas, ces variations de niveau sont principalement liées aux précipitationsprécipitations. En période de sécheressesécheresse, les nappes vont alimenter les cours d'eau et leur niveau va baisser. Elles se rechargeront durant les périodes de fortes précipitations, par l'infiltration des eaux de pluie.
Ce mécanisme - qui appartient au cycle global de l'eau - est essentiel sur Terre et, a priori, les choses devaient fonctionner de manière similaire sur Mars il y a plusieurs milliards d'années. De précédentes études ont en effet montré l'existence d'un vaste réseau d'aquifères connectés, avec notamment des traces de remontées de nappes. Ces observations suggèrent que Mars possédait bien un système hydrologique souterrain actif. Son couplage avec les eaux de surface et les processus de recharge sont cependant encore très mal compris.
Un taux de recharge des aquifères martiens excessivement bas
Une nouvelle étude révèle toutefois que, si Mars possédait un réseau de nappes phréatiques, leur dynamique était bien différente de celle que nous connaissons sur Terre. Le taux de recharge des aquifères aurait en effet été de seulement 0,03 millimètres par an en moyenne, alors qu'il est 80 à 1 600 fois plus important sur Terre !
Comment expliquer ce flux si faible de l'eau vers les réservoirs souterrains de Mars ? La première hypothèse venant à l'esprit est bien sûr le lien avec les précipitations. Ces taux d'infiltration minimes pourraient en effet signifier que les pluies étaient rares et insuffisantes pour assurer une recharge efficace des aquifères. Ce n'est cependant pas la seule explication possible. Pour les auteurs de l'étude publiée dans la revue Icarus, il est également envisageable que les précipitations aient été suffisantes mais que l'eau se soit préférentiellement écoulée en surface au lieu de s'infiltrer dans le sol.
Une indication sur le budget globale d’eau disponible sur Mars
Ces résultats indiquent que le cycle de l'eau sur Mars il y a 3,7 milliards d'années devaient donc être sensiblement différent de ce qu'il est sur Terre aujourd'hui, pour l'hémisphère sudhémisphère sud en tout cas. Ils permettent ainsi de mieux comprendre les conditions climatiques qui régnaient alors sur la planète rouge.
