La proportion d'oxygène dans l'atmosphère terrestre est restée extrêmement faible après l'apparition des premiers microbes photosynthétiques, du fait que les roches des anciens continents absorbaient activement ses molécules, les empêchant de s'accumuler dans l'océan et l'air, selon un article publié dans la revue Nature Geoscience.
«La saturation de l'atmosphère terrestre en oxygène peut survenir à tout moment. Tout ce qui était nécessaire pour cela était la composition chimique «correcte» des continents. Nous avons constaté que la chimie des continents a radicalement changé au moment où l'oxygène commençait à s'accumuler dans l'océan primaire de la planète », explique Matthijs Smit de l'Université de la Colombie-Britannique à Vancouver, au Canada.
Comme le croient aujourd'hui les scientifiques, la Terre dans un passé lointain ne se ressemblait à rien aujourd'hui - il n'y avait pas d'oxygène dans son atmosphère et il y avait beaucoup de dioxyde de carbone et de méthane. Ses eaux, rappelant la température et la consistance d'une soupe épaisse bouillante, étaient habitées par d'étranges bactéries extrémophiles dont les traces, sous forme de dépôts d'une sorte de «couvertures» de colonies microbiennes, sont souvent trouvées par des scientifiques dans les plus anciennes roches de la Terre.
Personne ne sait exactement quand la vie est née - il existe des preuves contradictoires qu'elle existait déjà il y a 3,3 à 3,7 milliards d'années ou même 4 milliards d'années, en fait, immédiatement après l'achèvement de la formation de la Terre et de la Lune et la fin de leur «bombardement» grands astéroïdes et comètes qui ont apporté les «briques de la vie» sur Terre.
Cette vie, dit Smith, a duré jusqu'à ce que les géologues appellent la «grande catastrophe de l'oxygène». Il y a environ 2,4-2,32 milliards d'années, la concentration d'oxygène dans l'atmosphère a fortement augmenté, passant de 0,0001% à 21% aujourd'hui. La raison de son apparition aujourd'hui est considérée comme les premiers organismes photosynthétiques, les cyanobactéries, qui ont dégagé l'atmosphère de CO2 et l'ont remplie d'oxygène.
D'un autre côté, comme le notent les scientifiques, on ne sait pas exactement ce qui a limité la croissance de la concentration d'oxygène dans l'eau et dans l'atmosphère terrestre au cours de ces centaines de millions d'années où les cyanobactéries existaient déjà dans l'océan primaire de la planète.
Certains scientifiques suggèrent que le «surplus» d'oxygène a été absorbé par les roches continentales primaires de la Terre, formées à une époque où il n'y avait pratiquement pas d'oxygène dans son atmosphère, tandis que d'autres pensent que le rôle d '«absorbeur» d'oxygène a été pris par les restes d'organismes vivants qui se sont accumulés au fond. Les océans de la Terre ont des centaines de millions d'années.
Smith et son collègue Klaus Mezger de l'Université de Berne (Suisse) ont trouvé de nouvelles preuves en faveur de la première hypothèse en analysant la composition chimique de dizaines de milliers d'échantillons crustaux formés bien avant le début de la "catastrophe de l'oxygène" et à un moment où la proportion d'oxygène dans l'atmosphère a grandi au rythme le plus rapide.
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Pour cette analyse, les scientifiques ont utilisé une technique ingénieuse - ils ont mesuré les proportions de chrome et d'uranium dans ces roches, qui réagissent différemment au processus de destruction des roches par l'oxygène et l'eau. Ainsi, plus ces différences sont importantes, plus les éléments ont agi longtemps et plus fort sur ces roches, ce qui permet de comprendre quel rôle les continents de la Terre ont joué dans l'émergence de ses réserves d'oxygène.
Comme ces mesures l'ont montré, les proportions de chrome et d'oxygène dans les roches continentales ont commencé à changer il y a environ trois milliards d'années, ce qui coïncide avec l'apparition des premiers organismes photosynthétiques. Environ 300 millions d'années avant la "catastrophe de l'oxygène", leur proportion change brusquement, ce qui indique un changement tout aussi brutal d'un type de roche à un autre, qui n'absorbait presque pas l'oxygène. Ceci, selon les scientifiques, a été la raison du déclenchement de la "catastrophe de l'oxygène", qui a radicalement changé l'apparence de la Terre et de ses premiers habitants et l'a rendue propice à l'existence des humains et d'autres êtres vivants modernes.
