Une étude, dont les résultats intitulés «Hadean silicate differentiation preserved by anomalous ¹⁴²Nd/¹⁴⁴Nd ratios in the Réunion hotspot source» ont été publiés dans la revue Nature, révèle, à partir de l'analyse du rapport isotopique entre le néodyme-142 et le néodyme-144 au sein des roches volcaniques réunionnaises que le point chaud de l'île de La Réunion, responsable du volcanisme effusif du Piton de la Fournaise puise son magma d'une région du manteau formée 4,39 milliards d'années (Ga) plus tôt et restée isolée depuis cette époque.

Rappelons tout d'abord que «pendant l'Hadéen, qui court de -4,5 Ga (naissance de la Terre) à -4 Ga, la planète en fusion s'est structurée en couches successives (noyau, manteau, croûte) de composition chimique différente: c'est la différenciation» («les éléments métalliques lourds, comme le fer, ont coulé au centre, tandis que le manteau riche en silicates est resté au-dessus»).

Cependant, les «mouvements perpétuels des masses rocheuses montant vers la surface, fondant par décompression et retombant vers le centre de la Terre» homogénéisent, pour leur part, le manteau. Malgré tout, par endroits, «des poches datant de l'Hadéen auraient subsisté sans se mélanger avec le reste». Ainsi, une hétérogénéité de ce type alimenterait «le point chaud de La Réunion, comme l'illustre le rapport isotopique du néodyme-142 sur néodyme-144 mesuré dans les roches volcaniques».

L'étude précise que la différence d'abondance du néodyme-142 par rapport à ses isotopes provient «de modifications de la composition chimique du manteau ayant eu lieu dans un intervalle de 500 millions d'années après la naissance de la Terre», car le néodyme-142 est le produit stable de la désintégration du samarium-146, un «élément radioactif à courte durée de vie (103 millions d'années), du moins à l'échelle des temps géologiques», qui «était présent sur Terre durant l'Hadéen mais n'existe plus aujourd'hui, s'étant transformé totalement en néodyme». De ce fait, «l'abondance de néodyme-142 ne change pas», étant «relativement la même dans toutes les roches du Globe».

En fin de compte, «les résultats isotopiques, appuyés par des expériences en laboratoire et des modélisations, concordent pour montrer que les panaches de magma du point chaud réunionnais puisent dans une poche ancienne restée isolée, dont la composition chimique diffère du reste du manteau».

Cette recherche, qui amène à conclure «que cette composition particulière serait issue d'un violent épisode de fusion du manteau de la Terre primitive», d'une part, éclaire «les connaissances des scientifiques sur les processus géochimiques de la Terre primitive» et, d'autre part, pourrait «apporter un éclairage sur d'autres anomalies du manteau».