De nouvelles recherches montrent qu'il y a peut-être eu plus d'azote dans l'océan il y a un à deux milliards d'années qu'on ne le pensait auparavant, permettant aux organismes marins de proliférer à une époque où la multi-cellularité et la vie eucaryote sont apparues pour la première fois.
Des chercheurs de l'UBC se sont rendus au lac Kivu en République démocratique du Congo, en raison de sa chimie similaire aux océans de l'éon protérozoïque, il y a environ 2,3 à 0,5 milliard d'années. Les eaux profondes d'une partie du lac n'ont pas d'oxygène et sont l'un des rares endroits sur Terre où le fer dissous est présent à des concentrations élevées.
"C'est la première fois que l'on observe des microbes recycler l'azote en le faisant réagir avec le fer dans une telle masse d'eau, " a déclaré Céline Michiels, auteur principal de l'étude et doctorant à l'UBC. "Bien que ces réactions aient été observées en laboratoire, leur activité dans le lac Kivu nous donne confiance qu'ils peuvent jouer un rôle important dans les écosystèmes naturels et nous permet de construire des modèles mathématiques qui peuvent décrire ces réactions dans les océans du passé."
Michiels et ses collègues ont découvert que lorsque les micro-organismes du lac Kivu réagissent le fer avec l'azote sous forme de nitrate, une partie de cet azote est convertie en gaz, qui se perd dans l'atmosphère, mais le reste de l'azote est recyclé du nitrate en ammonium, qui reste dissous et disponible pour divers micro-organismes à utiliser comme nutriment.
L'équipe de recherche a utilisé des modèles mathématiques, informé par les données collectées sur le lac Kivu, pour en savoir plus sur la façon dont ce recyclage a pu affecter la vie dans les océans au cours de l'éon protérozoïque. Ils ont appris que l'activité biologique n'était pas limitée par la disponibilité de l'azote, comme on le pensait auparavant, mais était plutôt probablement limité par un autre élément nutritif clé, phosphoreux. La disponibilité des nutriments aurait joué un rôle important dans la formation de la nature et de l'activité de la vie dans les océans à cette époque, ouvrant ainsi la voie à l'évolution de la vie multicellulaire et des eucaryotes.
"C'est vraiment excitant que nous puissions utiliser des informations récupérées dans des environnements modernes comme le lac Kivu pour créer et calibrer des modèles mathématiques qui reconstruisent la chimie et la biologie d'il y a près de deux milliards d'années, " a déclaré Sean Crowe, auteur principal de l'étude et professeur adjoint et titulaire de la chaire de recherche du Canada en géomicrobiologie à l'UBC. "Avec ces modèles et indices de roches, nous en apprenons de plus en plus sur la façon dont l'évolution de la vie dans les anciens océans a façonné la chimie de la surface de la Terre au cours de longues périodes de l'histoire ancienne."
