Une récente étude menée par des chercheurs de l’Université du Minnesota à Duluth suggère que l’oxygène a commencé à s’accumuler dans les premiers océans de la Terre 250 millions d’années plus tôt que dans l’atmosphère, il y a quelque 2,45 milliards d’années.
Alors que l’on pense que l’oxygène s’est accumulé dans l’atmosphère terrestre il y a environ 2,45 milliards d’années, de nouvelles recherches publiées dans la revue Science Advances suggèrent que les océans contenaient beaucoup d’oxygène bien avant cette période – environ 250 millions d’années plus tôt – fournissant un habitat riche en énergie pour les premiers organismes évoluant à cette époque.
« Lorsque de minuscules bactéries dans l’océan ont commencé à produire de l’oxygène, cela a été un tournant majeur et a modifié la chimie de la terre », a noté Sergei Katsev, co-auteur de l’étude. Les résultats permettent aujourd’hui d’approfondir notre compréhension des conditions terrestres lorsque toute la vie était constituée de microbes monocellulaires. « Notre travail indique le moment où les eaux ont commencé à accumuler de l’oxygène à des niveaux qui changeraient considérablement la chimie de l’océan : environ 250 millions d’années plus tôt que l’atmosphère », précise le chercheur.
Les conclusions de l’étude sont le résultat d’un modèle informatique précis mis en place par les chercheurs. Celui-ci leur a permis de détailler les réactions chimiques ayant eu lieu dans les sédiments de l’océan. Ils se sont ici concentrés sur le cycle du soufre et ont simulé les modèles dans lesquels trois isotopes différents du soufre pourraient se combiner dans les roches sédimentaires anciennes. En comparant les résultats du modèle à une grande quantité de données provenant de roches anciennes et d’eau de mer, ils ont pu déterminer comment les niveaux de soufre et d’oxygène étaient liés. Cela les a par la suite aidés à définir les concentrations d’oxygène et de sulfate dans l’eau de mer ancienne.
En d’autres termes, l’étude suggère ici que les bactéries dans les océans primordiaux ont commencé à « manger » assez de soufre pour permettre à l’oxygène de s’accumuler il y a environ 2,7 milliards d’années. Près de 250 millions d’années plus tard, l’oxygène envahissait peu à peu l’atmosphère. Ces travaux permettront aux chercheurs de formuler des théories non seulement sur les premiers organismes ayant évolué sur Terre, mais également sur les possibles traces de vie qui pourraient être répertoriées sur d’autres planètes.
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