En tant que matériau essentiel pour la survie et la reproduction de presque tous les organismes aérobies, l'oxygène est étroitement lié à la formation et au développement d'organismes complexes. Une revue récente fournit un aperçu systématique des dernières avancées dans le cycle de l'oxygène à différentes échelles spatiales et temporelles et du rôle important que joue l'oxygène dans la formation de notre Terre habitable actuelle.

Le professeur Jianping Huang de l'Université de Lanzhou est l'auteur correspondant de la revue intitulée "Le cycle de l'oxygène et une Terre habitable, " qui est l'article de couverture du numéro d'avril Science Chine Sciences de la Terre en 2021.

Sur la base de la synthèse des derniers résultats de recherche des prédécesseurs, les auteurs de cet article proposent un modèle de couplage des cinq sphères du système terrestre avec le cycle de l'oxygène comme noyau, et clarifier le rôle de lien du cycle de l'oxygène dans celui-ci. Dans ce document, les auteurs ont résumé de manière exhaustive les changements du cycle de l'oxygène et son effet sur l'habitabilité de la terre à plusieurs échelles de temps, y compris les temps modernes et géologiques, et prospecté la future tendance de développement de la recherche sur le cycle de l'oxygène.

"Nous prenons O 2 pour acquis parce qu'il est juste là et nous le respirons tout le temps, pourtant, il a fallu des milliards d'années avant qu'il n'y en ait assez pour garder des animaux comme nous en vie. » Professeur Jianping Huang de l'Université de Lanzhou, l'auteur correspondant de l'article, fait remarquer, "Ces processus impliquent l'interaction de diverses sphères du système Terre, qui sont des problèmes interdisciplinaires complexes avec de multiples échelles temporelles et spatiales." Dans cet article, les auteurs illustrent comment les processus biochimiques clés du cycle de l'oxygène relient les différentes sphères du système terrestre par le biais de la rétroaction et de l'interaction. "Une Terre habitable s'est progressivement formée au cours de la longue évolution du cycle de l'oxygène."

Les effets des activités humaines actuelles sur le cycle de l'oxygène et la biodiversité sont également discutés. "Quatre des cinq extinctions d'espèces à grande échelle qui se sont produites dans l'histoire de la terre sont liées au manque d'oxygène, " Le professeur Huang a conclu, "Maintenant, sous la contrainte des activités humaines, notre planète connaît une réduction d'oxygène à grande échelle, avec la désoxygénation des océans comme représentant. Le cycle de l'oxygène du système Terre est progressivement déséquilibré, ce qui est très inquiétant."

Les études du cycle de l'oxygène couvrent un large éventail d'échelles de temps allant du quotidien aux échelles géologiques. Les cycles de l'oxygène à différentes échelles de temps dominent le contrôle de l'O atmosphérique 2 sur les échelles de temps correspondantes. Cependant, une frontière distincte qui divise les cycles de l'oxygène à long et à court terme n'a pas encore été établie, et les interactions complexes entre les processus à court et à long terme restent floues. Étant donné que le système terrestre est un système hautement non linéaire et fortement couplé, une perturbation mineure peut avoir le potentiel de provoquer une série de changements dramatiques. "C'est une priorité absolue de connecter les cycles d'oxygène à court et à long terme sur une échelle de temps comparable plutôt que de les séparer.

Coopération multidisciplinaire efficace entre les sous-disciplines des sciences de la Terre (géologie, océanographie, sciences de l'atmosphère, paléobiologie, etc.), et les sciences sociales devraient être promues pour révéler les mécanismes cachés qui contrôlent la trajectoire du système Terre et comment la trajectoire peut influencer l'avenir des êtres humains », a déclaré le professeur Huang. Heureusement, des efforts ont été faits pour inverser le déclin de l'O atmosphérique 2 . En Chine, la Grande Muraille Verte, qui a été conçu pour atténuer la désertification et étendre les forêts a connu un succès global au cours des dernières décennies. Réductions des émissions de carbone et de ses O associés 2 consommation ont été atteints dans certaines grandes villes du monde.

Cette étude a une grande portée scientifique et une valeur de référence importante pour comprendre le lien potentiel entre le cycle de l'oxygène et la biodiversité dans l'histoire géologique et explorer l'évolution historique et l'avenir de l'habitabilité de la Terre.