Juste avant le début de l'oxygénation de l'atmosphère de la Terre, il y a 2,4 milliards d'années, notre Planète bleue aurait ressemblé à Titan pendant un million d'années. En effet, son atmosphère aurait alors contenu d'importantes quantités de méthane, à l'instar de la plus grande lune de Saturne.

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    Comme toute chose ou presque dans l'universunivers observable (la question de la variabilité des lois fondamentales se pose encore), l'atmosphère de la Terre a profondément évolué au cours des milliards d'années de son existence. Elle n'a commencé à contenir des quantités notables d'oxygène qu'il y a environ 2,4 milliards d'années, à un moment critique de l'histoire de la biosphère, appelé la Grande oxydation (ou encore la Crise de l'oxygèneCrise de l'oxygène). C'est à ce moment que l'oxygène produit depuis un certain temps par des cyanobactéries photosynthétiques, comme celles construisant les stromatolitesstromatolites, a commencé à quitter les océans après les avoir saturés.

    Les géochimistes et les géologuesgéologues cherchent bien sûr à en savoir plus sur cet événement et sur ceux qui l'ont précédé. Il y a de bonnes raisons de penser que durant l'Archéen, c'est-à-dire la période géologique qui a occupé l'histoire de notre planète il y a entre 4 et 2,5 milliards d'années, l'atmosphère de la Terre primitive était constituée essentiellement d'azoteazote, de vapeur d'eau et de gaz carboniquegaz carbonique, lequel allait rapidement se trouver piégé sous forme de carbonates.


    Les stromatolites (« tapis de pierre », en grec) sont ces roches carbonatées en forme de choux-fleurs. On voit ici ceux de Hamelin Pool, en Australie. Formant des biofilms à leur surface, des cyanobactéries photosynthétiques y sécrètent une substance gélatineuse piégeant des grains de sable tout en provoquant la précipitation du bicarbonate (dissous dans l’eau) en carbonate de calcium (insoluble). © Ed Austin

    Des bactéries méthanogènes actives pendant un million d’années

    S'il n'y a jamais eu d'importantes quantités d'ammoniacammoniac de méthane dans l'atmosphère de la Terre, à l'instar de celles de JupiterJupiter et SaturneSaturne et comme le supposait initialement l'expérience de Miller, elles ont dû disparaître rapidement du fait de la photochimie produite par le rayonnement solairerayonnement solaire au cours de l'HadéenHadéen.

    Il y a donc de quoi être un peu surpris de prime abord par une publication dans la revue Pnas qui suggère qu'il y a 2,4 milliards d'années, approximativement et pendant un temps très court, l'atmosphère de la Terre aurait tout de même contenu des quantités massives de méthane. C'est pourtant ce qu'avance un groupe de chercheurs des universités du Maryland, St Andrews, Leeds, de la NasaNasa et du célèbre Blue Marble Space Institute of Science.

    Selon eux, d'après les archives géochimiques de la Terre et de l'Archéen (au niveau des abondances des isotopesisotopes du soufresoufre), et en se basant sur des modèles de l'atmosphère de la fin de cette période, il faut en conclure que des bactériesbactéries auraient produit juste avant la Crise de l'oxygène tellement de méthane que l'atmosphère de la Terre devait ressembler quelque peu à celle de TitanTitan, lequel satellite mériterait donc encore plus le titre parfois utilisé par les exobiologistes, de « Terre primitive au congélateur ».

    Le phénomène aurait duré environ un million d'années et aurait aidé notre planète à se débarrasser de l'hydrogènehydrogène qu'elle contenait encore en quantité non négligeable dans son atmosphère, ce qui ne facilitait pas son oxygénation. En conséquence, la route conduisant à la vie multicellulaire se serait trouvée ouverte.