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Les formations rubanées du craton de Pilbara d'Australie occidentale, en jaspe rouge. © Hiroshi Ohmoto/Yumiko Watanabe
En Australie se trouvent les roches parmi les plus anciennes du monde. Au nord-ouest du contient-île, notamment, dans le désert de Pilbara, elles datent de l'Archéen, cette période très ancienne de l'Histoire de la Terre, -2,5 à -3,8 milliards d'années (Ga). Dans des roches de cette région âgées de 3,5 Ga, ont été découvertes il y a une vingtaine d'années de minuscules structures filamenteuses, d'une dizaine à quelques centaines de micronsmicrons de longueur, riches en carbonecarbone, qui ont été interprétées comme les traces fossiles de cyanobactéries productrices d'oxygène. L'hypothèse repose sur la richesse en carbone 12, un isotopeisotope qui est en principe la signature d'une activité biologique. Elle a cependant été régulièrement contestée depuis, ces traces étant peut-être le reste d'une activité géologique. On sait maintenant que ces roches se trouvaient à l'époque au sein d'un site à forte activité hydrothermale, où se déroulent toutes sortes de réactions chimiquesréactions chimiques.
Un nouvel argument en faveur d'une origine géologique vient d'être versé au dossier par une équipe américaine (Department of Geology, University of Kansas, Lawrence, Kansas), menée par Alison Olcott Marshall. Ces trois chercheurs ont analysé les roches provenant de l'Apex chert, un site de dépôts siliceux où sont présents ces filaments carbonés.
Du quartz et de l’oxyde de fer : donc pas des fossiles…
L'analyse microscopique de coupes leur a montré, comme ils le rapportent dans l'article publié dans Nature Geoscience, que ces filaments contiennent deux types de matériaux, un sombre et un clair. Sur des coupes plus fines (30 microns), les géologuesgéologues ont réalisé une analyse par spectroscopie Ramanspectroscopie Raman, qui détermine la structure atomique par mesure du rayonnement diffusé par l'échantillon illuminé avec un laserlaser. Selon eux, les zones sombres sont constituées d'hématite (un oxyde de ferfer, Fe2O3) et les régions claires sont faites de quartzquartz. Ni l'une ni l'autre ne sont donc des composés organiques.
Fermez le ban... En fait, pas tout à fait. Car la même analyse met en évidence un matériaumatériau carboné mais disséminédisséminé dans la matrice de quartz. C'est ce carbone qui aurait conduit à conclure que ces structures sont des microfossilesmicrofossiles de bactériesbactéries. Mais, avancent les auteurs, ce dépôt pourrait, lui, provenir de l'activité d'êtres vivants. Voilà donc relancée du même coup l'hypothèse biologique. On se souvient également que ces roches de Pilbara sont veinées de jaspe rouge, résultant d'une oxydationoxydation. Or une analyse de 2009 a montré que ces roches de 3,46 milliards d’années se sont formées à grande profondeur sous la surface de l'océan, dans des eaux chaudes et riches en oxygène, alors que la période dite de Grande OxydationGrande Oxydation a eu lieu bien plus tard. D'où provenait cet oxygène ? L'hypothèse d'une origine biologique, par photosynthèsephotosynthèse, reste en lice...
