Comment la vie sur notre planète s'est faite à travers la Terre de boules de neige

Aujourd'hui, le monde se réchauffe. Mais de il y a environ 720 à 635 millions d'années, les températures ont inversé la tendance la planète est devenu enfermé dans la glace pendant les deux âges glaciaires connus sous le nom de Snowball Earth.

Cela s'est produit rapidement et, quelques milliers d'années plus tard, la glace s'est étendue sur la terre et sur la mer, des pôles aux tropiques. La vie vivait dans les océans à l'époque, et la glace qui l'engloutissait l'a ensevelie, la coupant du soleil et de l'atmosphère.

«C’est la seule fois où le thermostat naturel de la Terre est tombé en panne», a déclaré Noah Planavsky, biogéochimiste à l’Université de Yale. "La question qui préoccupait tout le monde était la suivante: comment la vie a-t-elle réussi à traverser cela?"

Les glaciations peuvent entraîner des extinctions massives de la vie. Pourtant, la vie, y compris peut-être nos lointains ancêtres animaux, a survécu à ces gels profonds. Dans une étude publiée lundi dans les Actes de l'Académie nationale des sciences, Dr. Planavsky et ses collègues rapportent la découverte d'oasis juste sous les anciennes calottes glaciaires qui ont probablement contribué à la persévérance de la vie.

Snowball Earth a connu une fin abrupte il y a plus d'un demi-milliard d'années, mais ses marques existent toujours dans les coins les plus reculés de la planète. En 2015, pour atteindre l'un de ces coins, Max Lechte et son conseiller diplômé de l'époque, Malcolm Wallace, tous deux sédimentologues de l'Université de Melbourne, ont parcouru 15 heures de route dans la région sud de l'Australie.

Ils ont parcouru des collines faites de roches de couleur rouge et il faisait tellement chaud – environ 122 degrés Fahrenheit – que les semelles des bottes du docteur Wallace ont fondu.

«Un peu de ruban adhésif a résolu le problème», a déclaré le Dr Lechte, qui a dirigé la nouvelle recherche.

Les roches brûlantes se sont formées dans les océans pendant les glaciations de la boule de neige et leur couleur a attiré l’œil du Dr Lechte. Il a donc prélevé quelques échantillons. Puis, en 2015 et 2016, il s'est rendu en Namibie et à Death Valley en Californie et a trouvé plus de roches – également rouges – qui se sont formées au même moment.

La couleur des rochers indiquait au Dr. Lechte qu’ils étaient riches en fer, ce qui signifie qu’ils viraient au rouge pour la même raison que les vieilles voitures dont l’extérieur en fer devenait rouge: elles rouillaient.

L'oxygène doit être présent pour que le fer rouille. Il doit également être présent pour la survie des animaux et de nombreux autres organismes. Si le fer des roches situées sous les anciens océans était rouillé, il y avait aussi de l'oxygène dans ces océans. Et s'il y avait de l'oxygène, les formes de vie qui respiraient de l'oxygène avaient une bouée de sauvetage à laquelle ils pouvaient s'accrocher.

«Il s'agit de la première preuve directe de l'existence d'environnements marins riches en oxygène pendant Snowball Earth», a déclaré le Dr Lechte, désormais chercheur postdoctoral à l'Université McGill au Canada.

Mais la façon dont cet oxygène est entré dans les océans était un mystère. L’atmosphère est une source majeure d’oxygène pour les océans et, avec les couches de glace de Snowball Earth agissant en tant que boucliers géants bloquant l’air, l’oxygène dans l’eau de mer devrait être inexistant.

"Cela pourrait avoir conduit à des océans anoxiques, qui auraient pu tuer des formes de vie qui ont besoin d'oxygène pour survivre", a déclaré le Dr Lechte. "Il présente un peu un problème non résolu."

Dans les laboratoires de Yale et de l'Université de Nanjing en Chine, le Dr Lechte et son équipe ont brisé les roches riches en fer, les ont dissoutes dans un acide et ont mesuré l'abondance de différents isotopes du fer. Ils ont découvert que le fer contenu dans les roches qui se formaient loin dans les grands océans rouillait beaucoup moins que le fer contenu dans les roches qui se formaient plus près de la terre, là où les nappes de glace plongeaient depuis les continents jusque dans les océans.

Aujourd'hui, sous la banquise de l'Antarctique, des eaux de fonte glaciales se jettent dans l'océan Austral. Cette eau qui fond de la glace peut contenir des bulles d'air, qui peuvent ensemencer l'oxygène de l'eau de fusion. Dr. Planavsky a expliqué que sur la Terre de boules de neige, de tels ruisseaux chargés d'oxygène se déversaient dans les océans autour des continents et maintenaient la vie.

Paul Hoffman, géologue à l'université de Harvard pionnier de l’hypothèse Snowball Earth, pense que cette idée de la façon dont l’oxygène a pénétré dans les océans est solide. "Je suis attiré par cette idée et je pense que cela correspond à mes propres observations", a-t-il déclaré.