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La tectonique des plaques aurait favorisé la présence d'oxygène dans l'atmosphère

Il y a 2,5 milliards d'années, le déplacement des plaques tectoniques aurait contribué à l'apparition de nouvelles formes de vie sur la Terre en provoquant la Grande Oxydation.

Les travaux de Denis Andrault et de ses collègues du Laboratoire Magmas et Volcans de l'Université Clermont Auvergne, en France, montrent que la tectonique des plaques aurait favorisé la dynamique interne de la planète, ce qui aurait permis une importante remontée d'oxygène dans l'atmosphère, qui a changé la forme qu'allait prendre la vie sur notre planète.

Les chercheurs français ont étudié la quantité d'oxygène libérée par le manteau terrestre lors du passage de la Terre primitive à la Terre moderne, de l'Archéen (de -4 milliards à -2,5 milliards d'années) au Protérozoïque (de -2,5 milliards à -544 millions d'années).

« Pendant toute la période archéenne, l'atmosphère est restée anoxique, c'est-à-dire dépourvue d'oxygène », explique Denis Andrault.

Pendant cette période, le manteau a pu rester relativement isolé de la surface de la Terre. Ainsi, la croûte terrestre formée de petites plaques instables « flottait » sur le manteau sans subduction profonde.

L’analyse physico-chimique des minéraux montre qu’il y a eu une remontée de l'oxygène entreposé dans le manteau profond, en quantité 500 à 1000 fois supérieure à la teneur en oxygène de l'atmosphère d'aujourd'hui.

La teneur en fer ferrique laisse à penser que l’excès d'oxygène dans le manteau profond a diminué de 20 % à seulement 2 %-3 % lors de la transition Archéen-Protérozoïque.

Un excès d'oxygène s'est ainsi libéré dans l'atmosphère et la vie terrestre s'est adaptée, expliquent les auteurs, dont les travaux sont publiés dans la revue Geochemical Perspectives.

Ce type de coïncidence temporelle est rarement fortuit dans la nature, si bien que les chercheurs estiment qu'on peut faire un lien entre l'évolution thermochimique de l'intérieur de la Terre et la teneur en oxygène de l'atmosphère.

Une deuxième étude portant sur la fusion partielle du manteau a aussi été publiée cette semaine.

Dans cette étude, les chercheurs ont permis d’établir que, lors de l'Archéen, le manteau était encore très chaud et sa fusion partielle aurait retardé l'établissement de la tectonique des plaques et la subduction de la croûte océanique pendant 2,5 milliards d'années.

C'est précisément le refroidissement et la solidification du manteau qui auraient induit un changement de dynamique global menant à l'arrivée de la tectonique des plaques avec l'accrochage de la croûte terrestre et ensuite la remontée d'oxygène vers l'atmosphère.

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