Une étude révèle que l’eau douce et les conditions essentielles à la vie sont apparues sur Terre un demi-milliard d’années plus tôt que prévu. | Dmshaulers

Une étude révèle que l'eau douce et les conditions essentielles à la vie sont apparues sur Terre un demi-milliard d'années plus tôt que prévu.

Cet article a été révisé selon Science X processus éditorial
et Stratégies.
Éditeurs a souligné les caractéristiques suivantes tout en garantissant la crédibilité du contenu :

faits vérifiés

publication évaluée par des pairs

source fiable

rédigé par un ou plusieurs chercheurs

relire


Crédit : Un cristal de zircon au microscope. Hugo Olierook/Université Curtin

× fermer


Crédit : Un cristal de zircon au microscope. Hugo Olierook/Université Curtin

Nous avons besoin de deux ingrédients pour que la vie puisse commencer sur une planète : la terre ferme et l’eau (douce). À proprement parler, il n’est pas nécessaire que l’eau soit douce, mais l’eau douce ne peut être trouvée que sur la terre ferme.

Ce n’est qu’une fois ces deux conditions remplies que vous pourrez transformer les éléments constitutifs de la vie, les acides aminés et les acides nucléiques, en une vie bactérienne tangible qui annonce le début du cycle évolutif.

La vie la plus ancienne sur Terre se trouve dans notre plaque rocheuse fragmentée a 3,5 milliards d’annéesavec certaines données chimiques montrant que cela peut même être vieux de 3,8 milliards d’années. Les scientifiques ont émis l’hypothèse que la vie pourrait être encore plus ancienne, mais nous n’avons aucune trace de cela.

Notre nouvelle étude Publié dans Géosciences de la nature fournit la première preuve de l’existence d’eau douce et de terres sèches sur Terre il y a 4 milliards d’années. Savoir quand le berceau de la vie – l’eau et la terre – est apparu pour la première fois sur Terre fournit des indices sur la façon dont nous sommes nés.

Eau et terre : les essences de la vie

Imaginez que vous entrez dans une machine à voyager dans le temps et que vous remontiez 4 milliards d’années en arrière. Lorsque les cadrans s’arrêtent, vous regardez et voyez un vaste océan autour de vous. Pas bleu comme vous le connaissez, mais brun avec du fer et d’autres minéraux dissous. Vous regardez le ciel et il est orange foncé, avec un smog de dioxyde de carbone et des éclairs réguliers de météores entrants. Inhospitalier pour la vie.

Selon les scientifiques, c’est à cela que ressemblait la Terre il y a 4 milliards d’années. Mais est-ce arrivé ?

Au moment où vous abandonnez tout espoir de vie, vous l’apercevez à l’horizon : la terre. Lorsque vous mettez la machine à voyager dans le temps en mode voyage, vous survolez cette parcelle de rocher et de terre surélevée.

Vous réalisez rapidement que vous êtes entré dans une île volcanique, avec de la lave crachant sur ses flancs. Mais vous sentez aussi des gouttes de pluie sur votre nez et vous voyez l’eau s’accumuler dans de petites flaques au pied du volcan. Avec précaution, vous mettez vos mains et goûtez… c’est frais. La première preuve qu’il y avait de l’eau douce sur Terre il y a au moins 4 milliards d’années.

Eau douce et terres surélevées vont de pair. Si toute la terre est sous l’eau, vous ne pouvez avoir que de l’eau de mer salée. En effet, l’eau salée veut pénétrer sous terre, un phénomène connu sous le nom d’intrusion d’eau de mer.

Donc, si vous trouvez de l’eau douce, vous devez disposer de terres arides – et d’une superficie raisonnablement grande.

Comment savons-nous qu’il y avait de l’eau douce et de la terre au début de la Terre ?

L’eau douce est très différente de l’eau de mer. Bien sûr, pourriez-vous dire, mais comment savoir si l’un ou les deux étaient présents sur Terre si vous ne pouvez pas réellement remonter dans le temps dans une machine à voyager dans le temps ?

La réponse se trouve dans les archives rocheuses et les signaux chimiques conservés dans cette capsule temporelle. La Terre a un peu plus de 4,5 milliards d’années et les roches les plus anciennes découvertes par les scientifiques n’ont qu’un peu plus de 4 milliards d’années.

Pour vraiment comprendre notre planète au cours de ses 500 premiers millions d’années, nous devons nous tourner vers les cristaux qui provenaient autrefois de roches plus anciennes et qui ont fini par se déposer dans des roches plus jeunes.

Contrairement aux roches, les cristaux les plus anciens conservés remontent à il y a déjà 4,4 milliards d’années. Et la majeure partie de ces cristaux très anciens proviennent d’un seul endroit sur Terre : les Jack Hills, dans le Midwest de l’Australie occidentale.

C’est exactement là où nous sommes allés. Nous avons daté plus d’un millier de cristaux d’un minéral appelé zircon, célèbre pour son extrême résistance aux intempéries et au changement.

Ceci est très important car de nombreux processus ultérieurs sur des milliards d’années peuvent effacer le signal chimique primaire lors de la première formation des cristaux. La plupart des autres types de minéraux sont beaucoup plus faciles à modifier, un processus qui effacerait leur chimie d’origine et ne nous donnerait aucun indice sur le passé profond de la Terre.

Des grains vraiment vieux

Nos travaux montrent qu’environ 10 % de tous les cristaux que nous avons analysés avaient plus de 4 milliards d’années. Cela peut paraître petit, mais il s’agit d’une énorme quantité de céréales très anciennes par rapport à d’autres endroits dans le monde.

Pour savoir si ces grains contenaient de l’eau douce, nous avons utilisé de minuscules faisceaux d’ions sur ces grains de zircon datés pour mesurer le rapport entre l’oxygène plus lourd et l’oxygène plus léger. On pense que ce rapport, appelé rapport isotopique de l’oxygène, est presque constant dans le temps pour l’eau de mer, mais beaucoup plus léger pour l’eau douce.

Il est frappant de constater qu’une petite fraction de cristaux de zircon datant d’il y a 4 milliards d’années présentait une signature très légère qui ne pouvait s’être formée que par l’interaction entre l’eau douce et les roches.

Le zircon est extrêmement résistant au changement. Pour que le zircon de Jack Hills acquière cette signature légère en oxygène, la roche altérée par l’eau douce a dû fondre puis se resolidifier pour donner la signature isotopique légère en oxygène à notre zircon.

Ainsi, l’eau douce aurait dû être présente sur Terre il y a 4 milliards d’années.

Que la vie ait également commencé si tôt dans l’histoire de la Terre est une question dont nous ne pouvons pas encore être entièrement sûrs. Mais au moins, nous avons trouvé des preuves de l’origine de la vie sur Terre il y a 4 milliards d’années, soit très tôt dans les 4,5 milliards d’années d’histoire de notre planète.

Plus d’information:
Hamed Gamaleldien et al., le début du cycle hydrologique de la Terre il y a quatre milliards d’années ou avant, Géosciences de la nature (2024). DOI : 10.1038/s41561-024-01450-0

Informations sur la revue :
Géosciences de la nature


Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *