Les océans archéens étaient peut-être moins chauds qu’on ne l’imaginait. Des chercheurs sont arrivés à cette conclusion grâce à la géochimie isotopique, ce qui signifierait que la vie devait probablement s’être déjà adaptée à des environnements aux températures variées.
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La TerreTerre est née dans la tourmente des processus d'accrétionaccrétion planétaire et on a toutes les raisons de penser que pendant un temps, un océan de magmamagma a existé au début de la période connue sous le nom de HadéenHadéen. Il est donc naturel d'imaginer que même après l'apparition d'eau liquideliquide à la surface de la planète, les océans sont restés chauds pendant longtemps. Surtout, même encore au début de l'Archéen, qui a débuté il y a 3,8 milliards d'années pour se terminer vers -2,5 milliards d'années, l'atmosphèreatmosphère de la Terre est encore riche en CO2. Un effet de serreeffet de serre non négligeable devait exister et l'on pense depuis longtemps que la température des océans devait dépasser les 50°C.

Pour le prouver, les géochimistes ont fait appel à des géothermomètres basés sur les abondances d'isotopesisotopes, en particulier ceux de l'oxygèneoxygène. On sait ainsi que le taux de 18O chute dramatiquement dans les cherts, ces sédimentssédiments chimiques siliceux comme le silex, lorsqu'ils se forment dans l'eau de mer à des températures supérieures à 55°C.

Les études effectuées jusqu'à présent tendaient à prouver que les températures des océans il y a -3,5 milliards d'années devaient être comprises entre 50 et 80°C. Toutefois, les conditions régnant dans les océans archéensarchéens étaient tout de même fort différentes de celles que l'on peut observer actuellement. Ils devaient par exemple être bien plus acidesacides et certains géochimistes ont donc montré du doigt des faillesfailles dans la fiabilité des géothermomètres que sont les isotopes de l'oxygène.

Il y a quelques années un groupe de chercheurs du Laboratoire d'étude de la matièrematière extraterrestre (Muséum national d'histoire naturelleMuséum national d'histoire naturelle) avait tenter de s'affranchir de ce problème en utilisant des isotopes du siliciumsilicium. Les résultats confortaient l'hypothèse des océans chauds avec des températures dépassant même les 60°C il y a -3,5 milliards d'années, puis se refroidissant lentement avec des fluctuations de températures.

Un affleurement de cherts du Buck Reef en Afrique du Sud. Crédit : Mike Tice
Un affleurement de cherts du Buck Reef en Afrique du Sud. Crédit : Mike Tice

Aujourd'hui, Michael Hren de l'Université du Michigan, Mike Tice, de celle du Texas, et Page Chamberlain de l'Université Stanford suggèrent eux que les températures pouvaient être aussi basses que 40°C.

Ils sont arrivés à cette conclusion en étudiant les abondances de deutérium et de 18O dans des roches précambriennes d'Afrique du Sud, plus précisément des cherts du Buck Reef datés de -3,42 milliards d'années. Ainsi, les atomesatomes d'hydrogènehydrogène étaient bien plus abondants que ceux de deutérium dans les océans, ce qui veut dire que ces derniers ont dû relâcher d'importantes quantités d'hydrogène dans l'atmosphère.

Si les chercheurs ont raison, alors non seulement la composition chimique des océans était différente de ce que l'on croyait à cette époque, mais l'environnement était aussi plus accueillant pour des organismes capables d'effectuer la photosynthèsephotosynthèse. La vie n'avait donc pas besoin d'être restreinte à des organismes extrêmophilesextrêmophiles et elle pouvait être plus diversifiée qu'on ne l'imaginait. C'est une possibilité importante car depuis quelque temps les indications en faveur d’une atmosphère contenant des quantités non négligeables d’oxygène plus tôt que ce que l’on croyait se multiplient.