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Le lien entre le ralentissement de la rotation de la Terre et l’oxygénation de l’atmosphère

Selon une nouvelle étude, l’allongement des jours est l’un des facteurs qui ont permis à la vie d’émerger sur notre planète. Ce phénomène aurait notamment contribué à l’oxygénation de l’atmosphère terrestre.

La vitesse de rotation de la Terre diminue progressivement. D’après les calculs, le jour sidéral terrestre augmente de 1,8 milliseconde par siècle. Ainsi, il y a 1,4 milliard d’années, celui-ci durait uniquement 18 heures, contre à peu près 24 heures aujourd’hui. Ce ralentissement est la conséquence de l’attraction gravitationnelle de la Lune: étant donné que l’unique satellite naturel de notre planète s’éloigne progressivement, il en résulte une décélération rotationnelle.

Les algues bleues en cause ?

Compte tenu du fait que les organismes vivants — les plantes en particulier — ont besoin de la lumière du soleil pour survivre, l’océanographe Brian Arbic, de l’université du Michigan (États-Unis), a étudié comment l’allongement de la durée du jour aurait pu affecter la production d’oxygène qui a permis à la vie d’exister tel que nous la connaissons.

Plus précisément, les scientifiques estiment qu’il est possible que les algues bleues (cyanobactéries) ayant proliféré il y a plus de deux milliards d’années aient pu produire davantage d’oxygène grâce à des conditions environnementales plus favorables. C’est en tout cas ce qu’ils soulignent dans leur article publié dans la revue Nature Geo Science.

« Une question persistante dans les sciences de la Terre a été de savoir comment l’atmosphère terrestre a obtenu son oxygène et quels facteurs ont été contrôlés lorsque cette oxygénation a eu lieu », a fait savoir le microbiologiste Gregory Dick qui, lui aussi, est affilié à l’Université du Michigan.

Un effet sur l’oxygénation de notre planète

« Nos recherches suggèrent que la vitesse à laquelle la Terre tourne — en d’autres termes, la durée du jour — peut avoir eu un effet important sur le schéma et le moment de l’oxygénation de la Terre », a ajouté Dick.

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À noter que la planète bleue a traversé un évènement majeur baptisé Grande d’oxydation il y a près de 2,4 milliards d’années; au cours de cette période, il y a eu une augmentation soudaine du volume d’oxygène présent dans l’atmosphère. Si cet évènement ne s’était pas produit, le destin de la Terre aurait pu être bien différent de celui d’aujourd’hui…

Un autre évènement d’oxydation

Afin de déterminer si la vitesse de rotation de notre planète avait joué un rôle dans l’oxygénation de l’atmosphère, le groupe de recherche de l’université du Michigan a mené des expériences en laboratoire et dans un environnement naturel.

Le lien entre le ralentissement de la rotation de la Terre et l’oxygénation de l’atmosphère
Image d’illustration. Crédit photo : Shutterstock / Media Whalestock

Pour cela, ils ont étudié le comportement de spécimens de microbes analogues des cyanobactéries issus du gouffre de Middle Island, dans le lac Huron, au Michigan. Les chercheurs ont constaté que plus le jour était long, plus les micro-organismes augmentaient leur capacité de photosynthèse, ce mécanisme étant essentiel à la production d’oxygène.

Après avoir superposé les résultats sur des modèles mondiaux de niveaux d’oxygène, l’équipe a découvert que l’allongement du jour sidéral terrestre était lié à l’accroissement du volume d’oxygène disponible dans l’atmosphère. Ce phénomène n’a rien à voir avec la Grande oxydation, notent les experts. Il s’agirait plutôt d’un deuxième évènement d’oxygénation appelé « oxygénation néoprotérozoïque » qui a eu lieu il y a environ 600 millions d’années.

Marc Odilon

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