La plupart des êtres vivants ont besoin d’oxygène pour prospérer, et la science montre que l’O2 Il a commencé à apparaître dans l’atmosphère terrestre en grande quantité il y a environ 2,4 milliards d’années. Cependant, il y avait aussi Une petite injection d’oxygène il y a environ 100 millions d’années A partir de là, l’origine de cet ancien souffle était un mystère jusqu’alors.
Une nouvelle étude suggère que les volcans sont probablement la cause de cet événement d’oxygénation plus court qui précède l’événement principal. En analysant les enregistrements rocheux, les chercheurs ont découvert une augmentation correspondante des niveaux de mercure indiquant une activité volcanique.
Les chercheurs suggèrent que cette activité aurait entraîné la création de champs de lave et de cendres volcaniques riches en nutriments, qui ont ensuite libéré ces nutriments dans les rivières et les zones côtières par altération. Ceci, à son tour, permettrait aux cyanobactéries et à d’autres organismes unicellulaires de prospérer – et de commencer à pomper de l’oxygène.
« Notre étude indique que pour cette odeur d’oxygène transitoire, le moteur direct était une augmentation de la production d’oxygène, plutôt qu’une diminution de la consommation d’oxygène par les roches ou d’autres processus non vivants », Le géologue Roger Buick dit :de l’Université de Washington.
« C’est important parce que la présence d’oxygène dans l’atmosphère est fondamentale – c’est le plus grand moteur de l’évolution d’une vie vaste et complexe. »
Buick et ses collègues ont examiné les carottes de cratères de la formation de schiste du mont McRae en Australie occidentale, qui contiennent des échelles de temps géologiques remontant à 2,5 milliards d’années avant le début de Le grand événement de l’oxygène.
Les signes d’enrichissement en mercure et d’altération oxydative ont convaincu les chercheurs que les éruptions volcaniques et l’introduction subséquente de phosphore – un nutriment clé pour moduler l’activité biologique sur de longues échelles de temps – ont joué un rôle majeur dans l’augmentation précoce de l’oxygène.
Bien qu’il ne soit pas clair exactement où sur Terre cette activité volcanique s’est produite, les enregistrements géologiques de sites de l’Inde et du Canada modernes, entre autres, soutiennent l’hypothèse de volcans et de coulées de lave à cette époque.
Carottes de forage utilisées pour l’analyse. (Roger Buick/Université de Washington)
« Au cours de l’altération sous l’atmosphère arcanienne, de nouvelles roches basaltiques se décomposent lentement, libérant du phosphore essentiel dans les rivières. » L’astrobiologiste Jana Miksnerova dit : de l’Université de Washington.
« Cela aurait nourri les microbes qui vivaient dans les zones côtières peu profondes et aurait conduit à une productivité biologique accrue qui, en tant que sous-produit, aurait créé un pic d’oxygène. »
Il y a peut-être eu d’autres poussées d’oxygène avant que l’atmosphère terrestre ne commence à changer sérieusement, mais même si cette étude n’explique qu’une seule d’entre elles, elle constitue toujours une banque de preuves utile pour examiner les premiers moments de la vie sur notre planète.
Comme pour toute étude de ce type, il y a des implications pour la recherche Changement climatique (nous montre comment la vie s’adapte à moins d’oxygène) et la recherche de la vie dans l’espace (nous montre dans quelles conditions météorologiques les micro-organismes peuvent exister).
Des questions subsistent sur la façon dont la vie a commencé sur Terre dans sa forme la plus simple, un milliard d’années avant le grand événement d’oxygénation, et répondre à ces questions nécessitera une meilleure compréhension de la géologie de la planète à travers le temps.
« Ce qui a commencé à devenir clair au cours des dernières décennies, c’est qu’il existe en effet un grand nombre de connexions entre les Terres solides et inanimées et l’évolution de la vie », Meixnerová dit.
La recherche a été publiée dans PNAS.
