Une étude, dont les résultats intitulés «Komatiites reveal a hydrous Archaean deep-mantle reservoir» ont été publiés dans la revue Nature, a permis de démontrer la présence d’eau dans le manteau de l’archéen, grâce à l'analyse des komatiites (roches volcaniques particulières) de la ceinture d'Abitibi au Canada, datant de 2,7 milliards d'années qui a fourni les premières mesures de contenu en eau et en éléments mobiles (Rb, Ba, Cl, Pb, Sr ...) présents dans de petites (quelques microns) inclusions vitreuses de magmas, piégées dans des olivines exceptionnellement riches en magnésium.

Rappelons tout d'abord que «les komatiites, roches volcaniques de composition anormale, très riches en olivine (minéral magnésien du manteau), résultent de la fusion du manteau terrestre aux températures extrêmes (1600°C), ce qui signifie que celui-ci était encore plus chaud», mais cette information est brouillée car «il existe une incertitude quant à la teneur en eau des magmas komatiitiques» du fait que «la teneur en eau modifie la température de fusion».

En ce qui concerne le fonctionnement géodynamique de la jeune Terre, entre 4 et 2,5 milliards d'années, deux interprétations s'affrontent: d'un coté, la première dit «que les magmas étaient secs (<0,1% d'eau), très chauds (> 1600°C) et produits par des panaches mantelliques venant de la base du manteau», tandis que la seconde énonce «que les magmas étaient moins chauds et hydratés (jusqu'à 6% d'eau) et produits en contexte de subduction». 



Il a été établi que «les komatiites analysées, contiennent 30% d'oxyde de magnésium et 0,6% d'eau» et que le «magma a commencé à cristalliser à une température relativement basse de 1510°C». Comme «la composition chimique du magma et la faible fugacité en oxygène sont incompatibles avec leur formation en contexte de subduction», l'étude ici présentée propose «que ces magmas aient été générés par fusion partielle à grande profondeur dans un panache mantellique et que l'eau et autres éléments volatiles, en particulier les halogènes (F, Cl), ont été entrainés dans le magma komatiitique lors de son passage à travers la zone de transition entre le manteau supérieur et inférieur, vers 410 km de profondeur».



Cette thèse «implique l'existence à l'archéen d'un réservoir d'eau à la base du manteau supérieur», une eau qui «pourrait s’être accumulée au cours de l'accrétion primordiale de la Terre, ou bien par recyclage de plaques océaniques hydratées entrainées par subduction et piégées dans la zone de transition». De plus, il est suggéré «que les panaches mantelliques modernes n'extraient pas d’eau de la zone de transition car ils sont plus froids» et donc solides «lorsque ils traversent la zone de transition».