PARTIE 4 | Histoire de la Terre et de l’Univers
associant fer et carbone (FeCO3). Or les cratons, zones continentales âgées d’au
moins de 1 Ga et ayant une épaisse lithosphère (pouvant atteindre 200 km), ne
présentent pas de telles roches. Ainsi le CO2 de la Terre primitive ne serait sans
doute pas le seul à réaliser ce rôle de régulateur thermique. Les chercheuses et
chercheurs ont envisagé l’effet du CH4, qui est actuellement un très puissant gaz à
effet de serre. Le registre fossile montre que les Archées méthanogènes, organismes
unicellulaires procaryotes produisant du CH4, existent depuis au moins 3 Ga puis
déclinent vers 2,4 Ga.
Lorsqu’on étudie les climats anciens, il est clair que l’absence de preuve n’est pas
du tout la preuve de l’absence étant donné la raréfaction des données et l’incertitude
associée (figure 13.1). Selon l’état des connaissances actuelles, nous pouvons dire
que la première glaciation protérozoïque, associée à une « Terre boule de neige »,
se produit il y a 2,4 Ga. Au même moment, nous l’avons vu précédemment, la
concentration de O2 augmente dans l’atmosphère (figure 13.3), ce qui avantage
les cyanobactéries dont le métabolisme est basé sur l’O2 mais désavantage les
Archées méthanogènes, qui décroissent. Les reconstitutions du taux de CH4 atmosphérique montrent effectivement une forte décroissance de la teneur de ce gaz
qui est oxydé dès 2,4 Ga (figure 13.3) en raison du développement des organismes
photosynthétiques. Ainsi la première « Terre boule de neige » serait sans doute due
à l’effondrement du CH4 atmosphérique, qui laisserait seul le CO2 atmosphérique
comme régulateur thermique du climat.
La deuxième glaciation majeure du Précambrien, au Néoprotérozoïque, survient
suite à une forte diminution du CO2 atmosphérique à partir de 800 Ma (figure 13.3).
L’entrée en glaciation serait causée par la conjonction de plusieurs facteurs : éclatement Est-Ouest du supercontinent Rodinia il y a 800 Ma, activité forte de province
magmatique géante (PMG) et fort puits de CO2 par érosion des PMG.
Le passage d’un supercontinent, aride, à des masses continentales plus petites
s'accompagne d’une hausse des précipitations sur les continents positionnés alors
aux basses et moyennes latitudes. Les conditions sont donc réunies pour induire
un important puits de CO2 et l’entrée en Terre boule de neige.
FOCUS
Les provinces magmatiques géantes
Une province magmatique géante (PMG) est une vaste étendue de roches magmatiques
(volcaniques et plutoniques), en un endroit donné et formée en un temps géologique court.
Les PMG occupent un volume au moins de l’ordre du million de km3 et se sont formées
en une durée de l’ordre du million d’années. La production de magma à l’origine des
PMG est donc très importante. Les roches produites sont essentiellement des basaltes
et des gabbros. On les trouve en domaine continental (Éthiopie, Sibérie, Inde) comme en
domaine océanique (Ontong-Java, Kerguelen, Atlantique). Les scientifiques ont montré
une corrélation entre l’âge de formation de ces roches et l’âge de panache mantellique.
Il est donc vraisemblable que les PMG soient majoritairement formées par la fusion
partielle d’un panache mantellique. Il a également pu être démontré, par l’analyse du
registre fossile, un lien temporel entre les PMG et les crises biologiques (voir chapitre 14).
La PMG d Éthiopie (Oligocène, Mio-Pliocène) : les basaltes forment des strates subhorizontales nommées trapps
© D unod. T oute reproduction non
autorisée
est un
délit.
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associant fer et carbone (FeCO3). Or les cratons, zones continentales âgées d’au
moins de 1 Ga et ayant une épaisse lithosphère (pouvant atteindre 200 km), ne
présentent pas de telles roches. Ainsi le CO2 de la Terre primitive ne serait sans
doute pas le seul à réaliser ce rôle de régulateur thermique. Les chercheuses et
chercheurs ont envisagé l’effet du CH4, qui est actuellement un très puissant gaz à
effet de serre. Le registre fossile montre que les Archées méthanogènes, organismes
unicellulaires procaryotes produisant du CH4, existent depuis au moins 3 Ga puis
déclinent vers 2,4 Ga.
Lorsqu’on étudie les climats anciens, il est clair que l’absence de preuve n’est pas
du tout la preuve de l’absence étant donné la raréfaction des données et l’incertitude
associée (figure 13.1). Selon l’état des connaissances actuelles, nous pouvons dire
que la première glaciation protérozoïque, associée à une « Terre boule de neige »,
se produit il y a 2,4 Ga. Au même moment, nous l’avons vu précédemment, la
concentration de O2 augmente dans l’atmosphère (figure 13.3), ce qui avantage
les cyanobactéries dont le métabolisme est basé sur l’O2 mais désavantage les
Archées méthanogènes, qui décroissent. Les reconstitutions du taux de CH4 atmosphérique montrent effectivement une forte décroissance de la teneur de ce gaz
qui est oxydé dès 2,4 Ga (figure 13.3) en raison du développement des organismes
photosynthétiques. Ainsi la première « Terre boule de neige » serait sans doute due
à l’effondrement du CH4 atmosphérique, qui laisserait seul le CO2 atmosphérique
comme régulateur thermique du climat.
La deuxième glaciation majeure du Précambrien, au Néoprotérozoïque, survient
suite à une forte diminution du CO2 atmosphérique à partir de 800 Ma (figure 13.3).
L’entrée en glaciation serait causée par la conjonction de plusieurs facteurs : éclatement Est-Ouest du supercontinent Rodinia il y a 800 Ma, activité forte de province
magmatique géante (PMG) et fort puits de CO2 par érosion des PMG.
Le passage d’un supercontinent, aride, à des masses continentales plus petites
s'accompagne d’une hausse des précipitations sur les continents positionnés alors
aux basses et moyennes latitudes. Les conditions sont donc réunies pour induire
un important puits de CO2 et l’entrée en Terre boule de neige.
FOCUS
Les provinces magmatiques géantes
Une province magmatique géante (PMG) est une vaste étendue de roches magmatiques
(volcaniques et plutoniques), en un endroit donné et formée en un temps géologique court.
Les PMG occupent un volume au moins de l’ordre du million de km3 et se sont formées
en une durée de l’ordre du million d’années. La production de magma à l’origine des
PMG est donc très importante. Les roches produites sont essentiellement des basaltes
et des gabbros. On les trouve en domaine continental (Éthiopie, Sibérie, Inde) comme en
domaine océanique (Ontong-Java, Kerguelen, Atlantique). Les scientifiques ont montré
une corrélation entre l’âge de formation de ces roches et l’âge de panache mantellique.
Il est donc vraisemblable que les PMG soient majoritairement formées par la fusion
partielle d’un panache mantellique. Il a également pu être démontré, par l’analyse du
registre fossile, un lien temporel entre les PMG et les crises biologiques (voir chapitre 14).
La PMG d Éthiopie (Oligocène, Mio-Pliocène) : les basaltes forment des strates subhorizontales nommées trapps
© D unod. T oute reproduction non
autorisée
est un
délit.
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