L’origine de l’oxygène sur Terre est un mystère: une étude suggère une source possible

L'origine De L'oxygène Sur Terre Est Un Mystère: Une étude

Autrefois, la Terre était un monde extraterrestre avec presque pas d’oxygène, puis soudain l’élément s’est mystérieusement propagé. Voici ce qui aurait pu arriver.

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L’origine de l’oxygène sur Terre est l’un des sujets les plus débattus par la communauté scientifique ; maintenant, grâce à une nouvelle étude, nous avons peut-être enfin (au moins partiellement) fait la lumière sur cette énigme fascinante. Source serait complètement inattendue. Selon les auteurs de la recherche, en effet, une partie de l’oxygène préhistorique serait liée à la tectonique, ou plutôt aux mouvements de subduction et d’écrasement de la croûte terrestre, capables de libérer l’élément des profondeurs de la planète et de le projeter dans l’atmosphère. Grâce à ce processus, l’atmosphère terrestre aurait commencé à évoluer vers l’atmosphère actuelle il y a déjà 2,7 milliards d’années, avant les grands événements d’oxygénation.

Connaître l’histoire de l’oxygène est essentiel car c’est un élément essentiel pour les organismes vivants, non seulement parce que nous le respirons, mais aussi parce qu’il est à la base du composé le plus précieux sur Terre : l’eau. Mais l’oxygène n’a pas toujours été disponible sur notre planète. Aujourd’hui, il occupe 21% de l’atmosphère, mais il y a entre 2,8 et 2,5 milliards d’années, pendant l’éon appelé l’Archeana, « cet oxygène était presque absent », ont expliqué les trois scientifiques David Mole, Adam Charles Simon et Xuyang Meng, parmi les auteurs. de la nouvelle recherche.

Les chercheurs ont précisé que pendant cet éon – l’un des plus longs, il y a entre 2,5 et 4 milliards d’années – la Terre était un monde extraterrestre, avec des océans verts riches en fer et une atmosphère orange, composée en grande partie de méthane. La vie multicellulaire n’existait pas encore. On pense que la tectonique était également différente de celle actuelle. Aujourd’hui la tectonique des plaques est liée aux zones de subduction où les plaques « glissent » les unes sur les autres donnant lieu à des tremblements de terre ; ces processus sont associés à des magmas oxydés – riches en eau et en oxygène – se formant dans le manteau terrestre. On ne sait pas si ces magmas étaient également présents dans l’Archeana, mais la libération de leurs éléments dans l’atmosphère lors des mouvements tectoniques aurait pu « infuser » l’atmosphère terrestre d’oxygène précieux. Les auteurs de l’étude ont donc décidé d’enquêter.

Les scientifiques ont d’abord recueilli des échantillons de roche magmatique au Canada datant de plus de 2 670 millions d’années pour analyser son état d’oxydation, notamment grâce à des techniques très avancées telles que la spectroscopie d’absorption de rayons X près du bord de la structure (S-XANES), menée à la source synchrotron avancée de photons à Laboratoire national d’Argonne dans l’Illinois, comme détaillé dans The Conversation. Des chercheurs de l’Université Laurentienne, de l’Université du Michigan, de l’Université nationale australienne (ANU) et d’autres institutions se sont concentrés sur un composé appelé « apatite minérale » présent dans les cristaux de zircon, car il conserve intactes ses caractéristiques d’oxydation malgré l’impact d’agents externes, tels que que le chauffage et les pressions extrêmes.

D’après les analyses, les chercheurs ont découvert qu’il y a 2,7 milliards d’années, les concentrations de soufre dans les roches (d’où l’on peut déduire des indices d’oxygène) ont soudainement augmenté d’environ zéro à 2 000 parties par million. Un indice sur la présence de magmas oxydés. « Ces nouvelles découvertes indiquent que des magmas oxydés se sont formés à l’ère néoarchéenne il y a 2,7 milliards d’années. Les données montrent que le manque d’oxygène dissous dans les réserves océaniques archéennes n’a pas empêché la formation de magmas oxydés riches en soufre dans les zones de subduction. L’oxygène contenu dans ces magmas doit provenir d’une autre source, qui a finalement été libérée dans l’atmosphère lors d’éruptions volcaniques », ont expliqué les auteurs de l’étude.

En termes très simples, ces magmas oxydés étaient déjà présents il y a des milliards d’années et, grâce à des processus tectoniques/éruptifs, ils ont pu libérer de l’oxygène dans l’atmosphère. Cela a peut-être été le premier pas vers le grand événement d’oxydation qui s’est produit il y a entre 2,45 et 2,32 milliards d’années, qui a considérablement augmenté le pourcentage d’oxygène atmosphérique. Aujourd’hui, la majeure partie de cet élément précieux est produite par les microalgues dans les océans grâce au processus de photosynthèse. Les détails de la recherche « Formation de magmas riches en soufre oxydé dans les zones de subduction néoarchéennes » ont été publiés dans la revue scientifique Nature Geoscience.