Une nouvelle étude a produit une estimation détaillée du moment où il y avait suffisamment d'oxygène dans l'atmosphère terrestre pour soutenir une grande vie terrestre, comme les dinosaures et éventuellement les humains.

Les résultats pourraient aider à combler les lacunes dans notre compréhension de l'évolution de l'écologie de la Terre et pourraient fournir des preuves utiles pour déterminer si d'autres planètes pourraient soutenir une grande vie dépendante de l'oxygène.

Le papier, Publié dans Communication Nature , nomme le changement dramatique du climat de la Terre comme l'événement d'oxygénation paléozoïque, que les auteurs estiment avoir eu lieu il y a environ 450 millions d'années.

Alexandre Krause, auteur principal de l'étude et chercheur de troisième cycle de l'École de la Terre et de l'Environnement, a déclaré :« La compréhension complète de l'histoire de l'oxygène sur Terre ouvre la porte à la réponse à de nombreuses autres questions sur la façon dont notre planète a évolué pour soutenir une grande variété de vie.

"Ces découvertes sont pertinentes pour les biologistes, paléontologues, géologues et chimistes; et pour les scientifiques à la recherche de la vie sur d'autres planètes.

"Nous montrons que l'atmosphère terrestre n'était pas respirable pendant la majeure partie de son histoire de 4,5 milliards d'années, ce qui peut exclure la possibilité de trouver une vie intelligente sur une « jeune » planète ».

Reconstitution du modèle

Alors que des recherches antérieures ont exploré quand l'atmosphère terrestre a commencé à contenir de l'oxygène, il a été difficile de déterminer quand les niveaux d'oxygène sont devenus similaires à ceux trouvés aujourd'hui.

Il n'y a pas d'enregistrement direct de l'oxygène atmosphérique sur Terre, mais les isotopes de carbone et de soufre trouvés dans les roches anciennes peuvent être utilisés pour calculer une histoire de l'oxygène atmosphérique.

Précédemment, l'analyse de ces isotopes avait suggéré deux augmentations majeures et distinctes de l'oxygène atmosphérique au cours du temps.

Cependant, les méthodes les plus couramment utilisées ont simplifié à l'excès les données disponibles, rendant les lectures réalistes difficiles à obtenir.

Les chercheurs, dirigé par l'Université de Leeds, construit un nouveau modèle isotopique en utilisant une base théorique améliorée, et combiné avec les dernières données géochimiques.

Le modèle montre une transition claire d'une Terre avec des niveaux d'oxygène relativement bas à une planète avec une abondance d'oxygène atmosphérique libre il y a près de 450 millions d'années, ouvrant la voie à l'évolution des grands animaux terrestres.

Professeur Simon Poulton, un co-auteur de l'École de la Terre et de l'Environnement, a déclaré : « Lorsqu'il est combiné avec les données géochimiques existantes, les résultats de notre nouveau modèle fournissent un argument convaincant pour un troisième, et finale, augmentation importante de l'oxygène atmosphérique sur Terre, coïncidant avec l'essor des plantes terrestres."

Aider à la recherche de la vie

Co-auteur de l'étude, le Dr Benjamin Mills, également de l'École de la Terre et de l'Environnement, a déclaré:"Il y a plusieurs grandes missions d'étude d'exoplanètes prévues au cours des prochaines décennies, et un catalogue de planètes en constante expansion a été trouvé en dehors de notre système solaire.

"Mais il existe peu d'informations sur les caractéristiques planétaires importantes lors de la recherche de vie. Nous espérons utiliser l'histoire de l'oxygène sur Terre pour mieux comprendre quand et comment une planète peut devenir habitable.

"Par exemple, nous pouvons peut-être exclure toutes les planètes « Waterworld » encore à découvrir comme étant habitables pour les humains.

"Nos travaux montrent que l'augmentation de l'oxygène sur Terre s'est produite en tandem avec l'évolution des plantes terrestres, la photosynthèse des algues à elle seule peut donc ne pas suffire à nourrir les grands animaux terrestres. »