Le Nouveau Paradigme

Le Nouveau Paradigme

Commencer à penser par soi même c'est déjà faire partie de la solution


Au Précambrien, l’oxygène atmosphérique a eu des hauts et des bas

Publié par Dav sur 27 Octobre 2013, 18:06pm

Catégories : #Sciences

Voici deux milliards d’années, la concentration en oxygène dans l’atmosphère était pour le moins… fluctuante. Cette confirmation est tirée de nouvelles mesures qui ont été réalisées sur des roches sédimentaires du Gabon. Autre particularité : elles abritent les plus vieux fossiles pluricellulaires connus, mais qui ne semblent pas avoir eu de descendance. Ces informations sont-elles liées ?

 

 

Ces fossiles sont ceux d'êtres pluricellulaires qui ont vécu voici deux milliards d'années. Plus de 500 individus ont été récoltés à ce jour. Certains ne font que 1 cm de long, tandis que d'autres atteignent 25 cm. © Abderrazak El Albani 

 

 

Après sa formation, notre atmosphère comportait environ 100.000 fois moins de dioxygène (O2) qu’aujourd’hui, de quoi fortement limiter le développement de formes de vie complexes. Cependant, cela n’a pas empêché l’apparition de la photosynthèse il y a 3,8 milliards d’années, durant le Précambrien. Elle était alors pratiquée par des cyanobactéries qui libérèrent de grandes quantités d’oxygène dans les océans. Seulement voilà, il s’est d’abord lié avec des composés ferreux présents dans l’eau (précipitation d’hématite et de magnétite).

Ainsi, il a fallu attendre qu’une grande partie du fer marin soit consommé avant que de l’oxygène ne soit libéré en masse dans l’atmosphère, ce qui est arrivé voici 2,3 milliards d’années lors de la Grande Oxygénation. Ensuite, de nombreux ouvrages expliquent que sa concentration n’a fait qu’augmenter par plateau pour atteindre sa valeur actuelle : ils se trompent ! Le taux atmosphérique d’O2 n’a cessé de monter puis de redescendre durant l’histoire de notre planète. Une nouvelle étude publiée par Donald Canfield de l’université du Danemark du Sud dans la revue Pnas, dans le cadre d’un projet coordonné par Abderrazak El Albani, de l’université de Poitiers, vient de nous le rappeler.

 

Les fluctuations de la concentration en oxygène dans l’atmosphère ne sont pas sans conséquence sur l’environnement, notamment d’un point de vue géologique. Ainsi, en analysant des roches sédimentaires trouvées au Gabon, grâce à différents marqueurs (isotopes du molybdène et carbone 13, entre autres), les chercheurs sont parvenus à retracer l’évolution du taux d’O2 dans l’air durant une période qui s’étend de -2,150 à -2,080 milliards d’années, donc un peu plus de 200 millions d’années après la Grande Oxygénation. Voici deux milliards d'années, la concentration atmosphérique en oxygène aurait été au plus bas !

 

 

Les sédiments marins montent, l’oxygène descend

 

En effet, les sédiments les plus anciens (-2,150 milliards d’années) étaient plus riches en carbone que les roches les plus jeunes (-2,080 milliards d’années). Mais comment l’expliquer ? Durant la Grande Oxygénation et les 200 millions d’années qui ont suivi, les organismes photosynthétiques ont produit de l’oxygène tout en intégrant du carbone. Une fois morts, ils ont précipité vers les fonds marins, provoquant ainsi un stockage du carbone dans les sédiments marins. Ayant moins de possibilités d’interagir, l’oxygène se serait alors accumulé dans l’atmosphère.

L’astuce, c’est qu’il réagissait également avec des roches terrestres, les érodant progressivement. Les précipitations ont alors emporté des nutriments (phosphore et fer, par exemple) vers les océans, où ils ont favorisé le développement des micro-organismes, et donc la capture d’encore plus de carbone. Ce cycle aurait pu se poursuivre sans fin mais… des sédiments marins ont fini par remonter en surface, probablement par le jeu de la tectonique des plaques. La matière organique accumulée au fil du temps se serait alors massivement oxydée, ce qui aurait consommé une grande fraction de l’oxygène présent dans l’atmosphère, en produisant du CO2 en retour.

 

 

Un essai évolutif abordé par la raréfaction de l’oxygène

 

 

Grâce à d’autres travaux réalisés par la même équipe, nous savons également que le taux d’oxygène a à nouveau augmenté voici 1,9 à 1,8 milliard d’années, avant de finalement baisser à un niveau qui a limité le développement de formes de vie complexes durant un milliard d’années. La suite… nous la connaissons. Il y a 542 millions d’années environ, l’oxygène a atteint une concentration qui a permis à la vie de se développer rapidement : il s'agit de l’explosion cambrienne.

 

Ce qui n’a pas encore été dit, c’est que ces analyses ont été réalisées sur des roches qui entourent des fossiles d’êtres pluricellulaires présentés en 2010. Or, plus aucun organisme complexe n’a été observé dans les roches du Paléoprotérozoïque après la chute drastique de la concentration en oxygène. Selon Abderrazak El Albani, nous pouvons dès lors imaginer la théorie suivante : des formes de vie complexes n’auraient-elles pas essayé de se développer voici deux milliards d’années, avant que les conditions environnementales ne mettent fin à cet essai évolutif ?

 

Quentin Mauguit, Futura-Sciences

NP le nouveau paradigme

Commenter cet article

Nous sommes sociaux !

Articles récents