Laurent tourelle
La vie terrestre et l’oxygène : une époque de prospérité en fin de parcours
Pour l’instant, la vie prospère sur une Terre riche en oxygène, mais cet équilibre pourrait changer radicalement dans le futur. Les scientifiques ont prédit que, dans environ un milliard d’années, l’atmosphère terrestre redeviendra riche en méthane et pauvre en oxygène. Bien que cela semble lointain, le changement pourrait survenir plus rapidement qu’on ne l’imagine, selon une étude publiée en 2021.
Retour à un état pré-GOE : la fin de l’oxygène ?
Ce changement marquerait le retour de la planète à un état similaire à celui qu’elle connaissait avant le Grand Événement d’Oxydation (GOE), survenu il y a environ 2,4 milliards d’années. Cet événement a permis l’accumulation d’oxygène dans l’atmosphère, ouvrant la voie à l’apparition de formes de vie complexes.
Kazumi Ozaki, scientifique environnemental à l’Université Toho au Japon, souligne :
« Depuis de nombreuses années, la durée de vie de la biosphère terrestre est discutée en fonction de l’augmentation de la luminosité du soleil et des cycles géochimiques globaux. »
L’une des conséquences de ces processus serait une baisse continue des niveaux de CO2 atmosphérique, ce qui entraînerait un réchauffement climatique à l’échelle géologique.
Des implications pour la recherche de vie ailleurs dans l’Univers
Les chercheurs expliquent que l’oxygène atmosphérique, tel qu’on le connaît, pourrait ne pas être une caractéristique permanente des mondes habitables. Cette conclusion remet en question nos efforts pour détecter des signes de vie dans l’Univers.
Selon le modèle des scientifiques, la désoxygénation de l’atmosphère pourrait se produire avant que des conditions de serre humide ne modifient définitivement le climat terrestre, et bien avant que la perte d’eau de surface ne devienne une réalité pour notre planète.
L’avenir de la Terre et des formes de vie dépendant de l’oxygène
Si cette désoxygénation se produit, elle marquerait la fin de la route pour les êtres humains et de nombreuses autres formes de vie dépendant de l’oxygène pour survivre. Cela soulève un impératif : comprendre comment préserver la vie terrestre, et surtout, si nous réussirons à quitter la planète avant que ce phénomène ne survienne, dans le milliard d’années à venir.
Pour parvenir à leurs conclusions, les chercheurs ont utilisé des modèles détaillés de la biosphère terrestre, intégrant des facteurs tels que l’augmentation de la luminosité du Soleil et la réduction concomitante des niveaux de dioxyde de carbone (CO2). Ce gaz, essentiel pour les plantes et les organismes photosynthétiques, se décompose à mesure que la chaleur solaire croît.
Une diminution de CO2 pourrait entraîner une chute drastique de l’oxygène
Moins de CO2 signifie que les organismes photosynthétisants tels que les plantes produiront moins d’oxygène. Les scientifiques avaient déjà prédit que l’augmentation du rayonnement solaire rendrait les océans de plus en plus instables et effacerait l’eau de la surface de la Terre dans environ 2 milliards d’années.
Cependant, le modèle présenté par les chercheurs, qui repose sur presque 400 000 simulations, prédit que la déplétion de l’oxygène interviendra bien avant cette disparition de l’eau, menant à un déclin dramatique de la vie terrestre.
Une chute extrême des niveaux d’oxygène prévue
Chris Reinhard, spécialiste de la Terre au Georgia Institute of Technology, a commenté : « La baisse de l’oxygène est extrêmement radicale. Nous parlons d’environ un million de fois moins d’oxygène qu’aujourd’hui. » Cela pourrait signifier la fin de la vie telle que nous la connaissons, dépendante de l’oxygène.
Les implications pour la recherche de planètes habitables
Ce qui rend cette étude particulièrement pertinente aujourd’hui, c’est son impact sur la recherche de planètes habitables au-delà de notre système solaire. Les scientifiques utilisent des télescopes de plus en plus puissants pour observer des exoplanètes et cherchent des biosignatures permettant de détecter la vie.
Toutefois, si la Terre devait perdre son oxygène, les chercheurs suggèrent qu’il pourrait être nécessaire de rechercher d’autres signes de vie, comme des composés chimiques alternatifs, pour identifier des biosphères en dehors de notre planète.
Cette étude s’inscrit dans le cadre du projet NExSS (Nexus for Exoplanet System Science) de la NASA, qui explore l’habitabilité d’autres planètes que la Terre. Selon les chercheurs, l’histoire habitée de la Terre, marquée par une atmosphère riche en oxygène, pourrait ne durer que 20 à 30 % de la durée totale de la planète. Cependant, des formes de vie microbiennes continueront probablement à exister bien après la disparition de la vie aérobie.
Un monde anaérobie après la grande désoxygénation ?
L’atmosphère terrestre post-désoxygénation serait dominée par des niveaux élevés de méthane et de faibles concentrations de CO2, et il n’y aurait plus de couche d’ozone pour protéger la surface.
En conséquence, la Terre pourrait devenir un monde où seules des formes de vie anaérobies, c’est-à-dire ne nécessitant pas d’oxygène pour survivre, pourraient prospérer. Selon Ozaki, cela marquerait une évolution radicale pour la planète, avec des formes de vie totalement différentes de celles qui existent actuellement.
La recherche a été publiée dans Nature Geoscience .
