L’HISTOIRE DE L’OCÉAN ET L’ÉVOLUTION DU CLIMAT
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de zirconium) suggère la présence d’eau liquide à la surface de la Terre avant 3,8 milliards
d’années. En effet, les zircons cristallisent à partir de magmas silicatés. Ils sont si résistants
qu’ils peuvent survivre à la destruction de leur roche mère et se retrouver « hérités » dans des
roches bien plus jeunes qu’eux. Leur grand âge est cependant trahi par leur datation qui est
possible grâce à leur forte teneur en uranium. On a ainsi découvert des zircons vieux de 4,3 à
4,4 milliards d’années. Les ô18O élevés de certains d’entre eux indiquent qu’ils ont cristallisé
à partir d’un magma enrichi en 18O provenant probablement de la fusion de roches ellesmêmes enrichies en 18O par interaction à basse température avec de l’eau liquide. Il y avait
donc probablement de l’eau liquide sur la Terre 150 millions d’années après la formation de
la Terre.
11.2. Les premières traces de vie
L’origine de la vie est intimement liée à la présence d’océan. L’atmosphère primitive
de la Terre étant dépourvue d’oxygène, les premières cellules vivantes n’ont pu se protéger
du rayonnement UV que dans l’eau. Même si les fossiles d’animaux ne sont abondants que
depuis le début de l’ère paléozoïque (540 millions d’années), on sait aujourd’hui que la vie
était présente sur Terre bien avant. Les plus anciens fossiles connus (3,4 milliards d’années)
sont des stromatolites, c’est-à-dire une superposition de feuillets calcaires submillimétriques
dont la précipitation est due à la photosynthèse par des films bactériens et dont on trouve
encore des représentants aujourd’hui. Au-delà de 3,4 milliards d’années, aucun fossile
n a été identifié à ce jour, mais il est cependant possible que la vie était déjà présente. Les
roches sédimentaires les plus anciennes connues (3,8 milliards d’années) contiennent des
grains de graphite appauvris en 13C par rapport au 12C et des carbonates enrichis en ‘*C. Ce
fractionnement isotopique entre graphite et carbonate est analogue à celui observé de nos
jours entre carbone organique et carbonates. Il a longtemps été considéré comme une preu\e
de l origine biologique de ce carbone (Mojzsis et al., 1996). Cependant, des expériences
récentes montrent que des composés organiques formés de façon abiotique dans des systèmes
hydrothermaux peuvent avoir un ô13C identique à celui du carbone photosynthétique.
11.3. L’apparition de l’oxygène
_________
Lapparition de la vie a eu des conséquences considérables sur 1 évolution des enveloppes
superficielles de la Terre. L’atmosphère primitive de la Terre était probablement riche en
CO2 et en N2, comme le sont aujourd’hui celles de Mars et de Vénus. Le développement
des cyanobactéries qui produisent de 1’0, par la photosynthèse a permis 1 augmentation de
la teneur en O, de l’atmosphère. Les conditions redox dans l’océan sont intimement liée,
à la teneur en O, atmosphérique. Le soufre est un traceur idéal de ces conditions, c
a de nombreux degrés d’oxydation et ses isotopes sont fractionnés au cours des ré'
redox. Dans les sédiments marins actuels, des bactéries sulfato-réductrices réduis*
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de zirconium) suggère la présence d’eau liquide à la surface de la Terre avant 3,8 milliards
d’années. En effet, les zircons cristallisent à partir de magmas silicatés. Ils sont si résistants
qu’ils peuvent survivre à la destruction de leur roche mère et se retrouver « hérités » dans des
roches bien plus jeunes qu’eux. Leur grand âge est cependant trahi par leur datation qui est
possible grâce à leur forte teneur en uranium. On a ainsi découvert des zircons vieux de 4,3 à
4,4 milliards d’années. Les ô18O élevés de certains d’entre eux indiquent qu’ils ont cristallisé
à partir d’un magma enrichi en 18O provenant probablement de la fusion de roches ellesmêmes enrichies en 18O par interaction à basse température avec de l’eau liquide. Il y avait
donc probablement de l’eau liquide sur la Terre 150 millions d’années après la formation de
la Terre.
11.2. Les premières traces de vie
L’origine de la vie est intimement liée à la présence d’océan. L’atmosphère primitive
de la Terre étant dépourvue d’oxygène, les premières cellules vivantes n’ont pu se protéger
du rayonnement UV que dans l’eau. Même si les fossiles d’animaux ne sont abondants que
depuis le début de l’ère paléozoïque (540 millions d’années), on sait aujourd’hui que la vie
était présente sur Terre bien avant. Les plus anciens fossiles connus (3,4 milliards d’années)
sont des stromatolites, c’est-à-dire une superposition de feuillets calcaires submillimétriques
dont la précipitation est due à la photosynthèse par des films bactériens et dont on trouve
encore des représentants aujourd’hui. Au-delà de 3,4 milliards d’années, aucun fossile
n a été identifié à ce jour, mais il est cependant possible que la vie était déjà présente. Les
roches sédimentaires les plus anciennes connues (3,8 milliards d’années) contiennent des
grains de graphite appauvris en 13C par rapport au 12C et des carbonates enrichis en ‘*C. Ce
fractionnement isotopique entre graphite et carbonate est analogue à celui observé de nos
jours entre carbone organique et carbonates. Il a longtemps été considéré comme une preu\e
de l origine biologique de ce carbone (Mojzsis et al., 1996). Cependant, des expériences
récentes montrent que des composés organiques formés de façon abiotique dans des systèmes
hydrothermaux peuvent avoir un ô13C identique à celui du carbone photosynthétique.
11.3. L’apparition de l’oxygène
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Lapparition de la vie a eu des conséquences considérables sur 1 évolution des enveloppes
superficielles de la Terre. L’atmosphère primitive de la Terre était probablement riche en
CO2 et en N2, comme le sont aujourd’hui celles de Mars et de Vénus. Le développement
des cyanobactéries qui produisent de 1’0, par la photosynthèse a permis 1 augmentation de
la teneur en O, de l’atmosphère. Les conditions redox dans l’océan sont intimement liée,
à la teneur en O, atmosphérique. Le soufre est un traceur idéal de ces conditions, c
a de nombreux degrés d’oxydation et ses isotopes sont fractionnés au cours des ré'
redox. Dans les sédiments marins actuels, des bactéries sulfato-réductrices réduis*