Publié le 20 mars 2025. Une étude de l’Université de Tokyo révèle que l’activité volcanique ancienne a joué un rôle crucial dans l’augmentation des niveaux d’oxygène dans l’atmosphère terrestre, ouvrant la voie à l’émergence de la vie telle que nous la connaissons.
- L’activité volcanique a libéré des nutriments essentiels dans les océans, stimulant la croissance des cyanobactéries, les premiers organismes photosynthétiques.
- Ces cyanobactéries ont produit de l’oxygène comme sous-produit de la photosynthèse, contribuant progressivement à l’oxygénation de l’atmosphère.
- La recherche met en lumière l’interdépendance entre les processus géologiques et biologiques dans l’évolution de la vie sur Terre.
Il y a des milliards d’années, la Terre était un monde radicalement différent, avec une atmosphère pauvre en oxygène. La vie, alors limitée à des micro-organismes marins, évoluait dans un environnement où l’oxygène était quasiment absent. Cependant, un changement majeur allait se produire, initié par l’apparition de micro-organismes capables de photosynthèse, notamment les cyanobactéries.
Ces organismes primitifs utilisaient la lumière du soleil, l’eau et le dioxyde de carbone pour produire de l’énergie, libérant de l’oxygène comme déchet. Initialement, cet oxygène était rapidement absorbé par les éléments présents dans l’eau et les roches, empêchant son accumulation dans l’atmosphère. Mais au fil du temps, la prolifération des cyanobactéries a commencé à laisser une trace, entraînant une légère augmentation des niveaux d’oxygène.
« L’activité des micro-organismes dans l’océan joue un rôle important dans l’évolution de l’oxygène atmosphérique. Cependant, cela n’a pas provoqué une oxygénation rapide de l’atmosphère car la quantité de nutriments tels que le phosphate dans l’océan à cette époque était limitée, limitant l’activité des cyanobactéries. »
Eiichi Tajika, professeur au Département des sciences de la Terre et des planètes de l’Université de Tokyo
L’étude de l’Université de Tokyo révèle que ce processus biologique n’a pas agi seul. L’activité volcanique intense de cette époque a joué un rôle catalyseur en libérant des nutriments essentiels, comme le phosphate, dans les océans. Ces nutriments ont stimulé la croissance des cyanobactéries, augmentant ainsi leur production d’oxygène.
Les éruptions volcaniques, en libérant du dioxyde de carbone dans l’atmosphère, ont également contribué à un réchauffement climatique global, modifiant indirectement les conditions océaniques et favorisant la disponibilité des nutriments. En d’autres termes, les volcans ont indirectement “fertilisé” les océans, permettant aux micro-organismes de prospérer et de produire davantage d’oxygène.
Selon le professeur Tajika, « Plusieurs événements géologiques majeurs ont enrichi les océans en nutriments, notamment la croissance des continents, ainsi qu’une activité volcanique intense ». Sans cette contribution géologique, la production d’oxygène par les micro-organismes aurait été considérablement plus lente.
Ces découvertes, publiées le 10 mars 2025 dans la revue Nature sous le titre « Mechanistic links between intense volcanism and transient Archean atmospheric oxygenation », soulignent l’importance des interactions complexes entre les processus géologiques et biologiques dans l’évolution de la vie sur Terre et la formation de l’atmosphère que nous respirons aujourd’hui.
L’auteur a participé au programme Internship Hub du ministère du Travail au sein de detikcom.