Un modèle qui simule des milliards d'années de l'histoire de la Terre suggère que l'atmosphère actuelle, riche en oxygène, s'est développée à partir d'une atmosphère primitive riche en méthane et en dioxyde de carbone. Le facteur clé était l’augmentation de la quantité de dioxyde de soufre dans l’atmosphère produite par les éruptions volcaniques. Cette augmentation du dioxyde de soufre a créé une « brume d’aérosols de sulfate » qui a fait que moins de lumière solaire atteint la surface de la Terre. L'effet de refroidissement a ralenti la vitesse à laquelle le méthane et le dioxyde de carbone étaient décomposés par la lumière du soleil. Cela a permis à davantage de méthane et de dioxyde de carbone de s’accumuler dans l’atmosphère, ce qui a entraîné une augmentation des niveaux d’oxygène.

L'atmosphère primitive de la Terre

La composition de l’atmosphère terrestre a considérablement changé au cours de son histoire. On pense que l’atmosphère primitive était riche en méthane, en dioxyde de carbone et en hydrogène. Il y avait aussi un peu d'azote, mais très peu d'oxygène.

Cette première atmosphère était anaérobie, ce qui signifie qu’elle manquait d’oxygène. Cela a rendu impossible la survie de la plupart des formes de vie que nous connaissons aujourd’hui. Cependant, certaines bactéries anaérobies étaient capables de prospérer dans cet environnement.

Au fil du temps, la composition de l’atmosphère a commencé à changer. Le niveau de méthane et de dioxyde de carbone a diminué, tandis que le niveau d'oxygène a augmenté. Ce changement a été provoqué par la montée en puissance des bactéries photosynthétiques. Ces bactéries utilisaient l’énergie du soleil pour convertir le dioxyde de carbone en oxygène.

L'augmentation de l'oxygène dans l'atmosphère a permis l'évolution des organismes aérobies. Les organismes aérobies sont des organismes qui ont besoin d'oxygène pour survivre. Ces organismes ont pu prospérer dans la nouvelle atmosphère et sont finalement devenus les formes de vie dominantes sur Terre.

Le rôle du dioxyde de soufre

Le nouveau modèle suggère que l’augmentation de l’oxygène dans l’atmosphère n’est pas simplement due au fait que des bactéries photosynthétiques convertissent le dioxyde de carbone en oxygène. Cela impliquait également une modification de la quantité de dioxyde de soufre dans l’atmosphère.

Le dioxyde de soufre est un gaz produit par les éruptions volcaniques. Dans la première atmosphère, il y avait très peu de dioxyde de soufre. Cela signifiait que la lumière du soleil pouvait atteindre la surface de la Terre sans entrave.

À mesure que le niveau d’activité volcanique augmentait, la quantité de dioxyde de soufre dans l’atmosphère augmentait également. Cela a créé une « brume d’aérosols de sulfate » qui a bloqué une partie de la lumière du soleil. L’effet rafraîchissant de cette brume a ralenti la vitesse à laquelle le méthane et le dioxyde de carbone étaient décomposés par la lumière du soleil. Cela a permis à davantage de méthane et de dioxyde de carbone de s’accumuler dans l’atmosphère, ce qui a entraîné une augmentation des niveaux d’oxygène.

Le modèle suggère que l'interaction entre les bactéries photosynthétiques et le dioxyde de soufre a été le facteur clé dans le développement de l'atmosphère terrestre riche en oxygène.

Les implications du modèle

Le nouveau modèle a un certain nombre d'implications pour notre compréhension de l'histoire de la Terre. Cela suggère que l’augmentation de l’oxygène dans l’atmosphère a été un processus plus progressif qu’on ne le pensait auparavant. Cela suggère également que la composition de l’atmosphère aurait pu être plus variable dans le passé qu’on ne le pensait auparavant.

Le modèle a également des implications pour notre compréhension de l’évolution de la vie sur Terre. Cela suggère que l’augmentation de l’oxygène dans l’atmosphère pourrait avoir été une condition préalable nécessaire à l’évolution de formes de vie complexes.

Conclusion

Le nouveau modèle fournit une explication plus détaillée et plus complète du développement de l'atmosphère terrestre riche en oxygène. Il s'agit d'une contribution précieuse à notre compréhension de l'histoire de la Terre et de l'évolution de la vie.