L’éclatement de l’ancien supercontinent Nuna au cours des années du « milliard ennuyeux » de la Terre a radicalement secoué la planète, et ce remaniement pourrait avoir créé les conditions qui ont donné naissance à une vie complexe, comme le montrent de nouvelles recherches avec des détails sans précédent.
Le Boring Billion fait référence à la période comprise entre 1,8 milliard et 800 millions d’années. Même si cet intervalle a englobé la dissolution et l’assemblage de deux anciens supercontinentsNuna et Rodinia, les scientifiques ont donné ce nom à la période en raison d’un manque perçu de bouleversements.
« Le terme a été inventé pour décrire ce qui semble être un long intervalle de stabilité géochimique, climatique et biologique dans l’histoire de la Terre. » Dietmar Müllerprofesseur de géophysique à l’Université de Sydney qui a dirigé la nouvelle recherche, a déclaré à Live Science dans un e-mail. « Cependant, nous savons maintenant que cet intervalle était moins ennuyeux en termes de tectonique des plaques et de changements évolutifs qu’on ne le pensait auparavant. »
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La rupture de Nuna a déclenché une chaîne d’événements qui ont rendu la Terre plus hospitalière à la vie, selon une étude publiée le 27 octobre dans la revue Lettres scientifiques de la Terre et des planètes. Alors que des morceaux de Nuna s’éloignaient du noyau du supercontinent, des mers peu profondes se sont développées dans les espaces entre eux, plus tempérées et plus riches en oxygène que les océans précédents, ont révélé des simulations inédites.
Au cours des 350 millions d’années du Boring Billion, la longueur totale des mers peu profondes autour des masses continentales a doublé pour atteindre environ 81 000 milles (130 000 kilomètres), soit l’équivalent de plus de trois fois la circonférence de la Terre à l’équateur, a découvert l’équipe. En même temps, zones de subduction – où une plaque tectonique plonge sous une autre – globalement raccourcie en raison de la façon dont les plaques se déplaçaient, selon l’étude.
Les zones de subduction déclenchent l’activité volcanique à la surface car elles injectent de l’eau de mer qui abaisse la température de fusion des roches dans le manteau terrestre, la couche située sous la croûte. Cela facilite la formation de magma, qui monte ensuite dans la croûte et éclate de volcans ainsi que des débris et des gaz tels que le dioxyde de carbone (CO2).
À mesure que les zones de subduction se raccourcissaient, la quantité de CO2 les fuites de l’intérieur de la Terre vers l’atmosphère ont diminué. Cela a refroidi la planète et a contribué à établir des conditions riches en oxygène dans les mers peu profondes nouvellement formées, et ces écosystèmes relativement stables ont donné naissance à une vie plus complexe que celle qui existait jusqu’à présent, ont suggéré les chercheurs.
« Nous pensons que ces vastes plateaux continentaux et ces mers peu profondes ont été des incubateurs écologiques cruciaux », co-auteur de l’étude Juraj Farkasprofesseur agrégé à l’École de physique, de chimie et des sciences de la Terre de l’Université d’Adélaïde en Australie, a déclaré dans un communiqué déclaration. « Ils ont fourni des environnements marins tectoniquement et géochimiquement stables avec des niveaux vraisemblablement élevés de nutriments et d’oxygène, qui à leur tour étaient essentiels à l’évolution et à la diversification de formes de vie plus complexes sur notre planète. »
Plus précisément, les mers peu profondes pourraient avoir accéléré la diversification des eucaryotes, des organismes dont les cellules possèdent des structures spécialisées appelées organites et un noyau lié à une membrane qui abrite l’ADN. Tous les animaux, plantes et champignons sont des eucaryotes, donc l’émergence de cellules eucaryotes au cours du Boring Billion a été une étape clé dans l’évolution de la vie complexe, proposent les auteurs de l’étude.
Les chercheurs savaient déjà que les eucaryotes avaient évolué au cours du Boring Billion grâce à preuves fossiles datant d’il y a 1,05 milliard d’années. Mais les conditions dans lesquelles ces organismes sont apparus restent floues.
« La rupture de Nuna a créé de nombreux nouveaux fonds marins dans de jeunes bassins océaniques qui n’existaient pas auparavant », a expliqué Müller. Et ce fond océanique a contribué au déclin du CO atmosphérique2 déjà déclenché par le raccourcissement des zones de subduction, a-t-il déclaré. En effet, lorsque l’eau de mer s’infiltre dans les fissures des fonds marins, le carbone est extrait pour produire du calcaire.
« Ce fond océanique a été modifié par la circulation des fluides hydrothermaux et a stocké du carbone sous forme de ciments carbonatés dans les vides et les fractures, attirant le CO atmosphérique.2« , a déclaré Müller.
En bref, la dissolution de l’ancien supercontinent Nuna a déclenché trois changements majeurs qui ont profité à la vie complexe : elle a créé des mers peu profondes, diminué les dégazages des volcans et emprisonné le carbone dans les sédiments océaniques, conduisant à une atmosphère plus riche en oxygène et à des conditions tempérées.
« Les prochaines étapes consisteront à découvrir des fossiles d’eucaryotes mieux conservés afin de documenter leur première évolution », a conclu Müller.
