Un faible niveau d'oxygène atmosphérique au moyen-âge de la Terre a retardé l'évolution pendant 2 milliards d'années, soulevant de nouvelles questions sur les origines de la vie sur cette planète.

De nouvelles recherches de l'Université d'Exeter expliquent comment l'oxygène a été piégé à des niveaux aussi bas.

Professeur Tim Lenton et Dr Stuart Daines du département de géographie de l'Université d'Exeter, a créé un modèle informatique pour expliquer comment l'oxygène s'est stabilisé à de faibles niveaux et n'a pas augmenté davantage, malgré l'oxygène déjà produit par la photosynthèse précoce. Leurs recherches aident à expliquer pourquoi le « grand événement d'oxydation », qui a introduit de l'oxygène dans l'atmosphère il y a environ 2,4 milliards d'années, n'a pas généré de niveaux modernes d'oxygène.

Dans leur papier, Publié dans Communication Nature , Régulation de l'oxygène atmosphérique aux bas niveaux du Protérozoïque par altération oxydative incomplète du carbone organique sédimentaire, les scientifiques de l'Université d'Exeter expliquent comment la matière organique - les cadavres de formes de vie simples - s'accumule dans les roches sédimentaires de la terre. Après la Grande Oxydation, et une fois que la tectonique des plaques a poussé ces sédiments à la surface, ils ont réagi avec l'oxygène de l'atmosphère pour la première fois.

Plus il y a d'oxygène dans l'atmosphère, plus il réagit rapidement avec cette matière organique, créant un mécanisme de régulation par lequel l'oxygène est consommé par les sédiments au même rythme qu'il a été produit.

Ce mécanisme s'est effondré avec l'essor des plantes terrestres et le doublement de la photosynthèse globale qui en a résulté. La concentration croissante d'oxygène dans l'atmosphère a finalement dépassé le contrôle de l'oxygène et signifié qu'il pourrait enfin atteindre les niveaux auxquels nous sommes habitués aujourd'hui.

Cela a aidé les animaux à coloniser la terre, menant finalement à l'évolution de l'humanité.

Le modèle suggère que l'oxygène atmosphérique était probablement à environ 10% des niveaux actuels au cours des deux milliards d'années qui ont suivi le grand événement d'oxydation, et pas moins de 1% des niveaux d'oxygène que nous connaissons aujourd'hui.

Le professeur Lenton a déclaré:"Cette fois dans l'histoire de la Terre, c'était un peu une situation de catch-22. Il n'était pas possible de faire évoluer des formes de vie complexes car il n'y avait pas assez d'oxygène dans l'atmosphère, et il n'y avait pas assez d'oxygène parce que les plantes complexes n'avaient pas évolué - Ce n'est que lorsque les plantes terrestres sont apparues que nous avons vu une augmentation plus importante de l'oxygène atmosphérique.

"L'histoire de la vie sur Terre est étroitement liée aux mécanismes physiques et chimiques de notre planète. Il est clair que la vie a joué un rôle profond dans la création du monde auquel nous sommes habitués, et la planète a de la même manière affecté la trajectoire de la vie. Je pense qu'il est important que les gens reconnaissent le miracle de leur propre existence et reconnaissent à quel point c'est une planète incroyable."

On pense que la vie sur terre a commencé avec l'évolution des premières bactéries il y a 3,8 milliards d'années. Il y a environ 2,7 milliards d'années, la première photosynthèse productrice d'oxygène s'est développée dans les océans. Mais ce n'est qu'il y a 600 millions d'années que les premiers animaux multicellulaires tels que les éponges et les méduses ont émergé dans l'océan. Il y a 470 millions d'années, les premières plantes poussaient sur terre et les premiers animaux terrestres tels que les mille-pattes sont apparus il y a environ 428 millions d'années. Les mammifères n'ont pris de l'importance écologique qu'après l'extinction des dinosaures il y a 65 millions d'années. Les humains sont apparus pour la première fois sur terre 200, il y a 000 ans.