Une étude révèle que l’eau douce et les conditions essentielles à la vie sont apparues sur Terre un demi-milliard d’années plus tôt que prévu

Nous avons besoin de deux ingrédients pour que la vie puisse commencer sur une planète : la terre ferme et l’eau (douce). À proprement parler, il n’est pas nécessaire que l’eau soit douce, mais l’eau douce ne peut être trouvée que sur la terre ferme.

Ce n’est que lorsque ces deux conditions sont remplies que vous pourrez convertir les éléments constitutifs de la vie, les acides aminés et les acides nucléiques, en une vie bactérienne tangible qui annonce le début du cycle évolutif.

La vie la plus ancienne sur Terre laissée dans nos archives rocheuses fragmentées a 3,5 milliards d’annéesavec certaines données chimiques montrant que cela pourrait même être vieux de 3,8 milliards d’années. Les scientifiques ont émis l’hypothèse que la vie pourrait être encore plus ancienne, mais nous n’avons aucune trace de cela.

Notre nouvelle étude Publié dans Géosciences naturelles fournit la première preuve de l’existence d’eau douce et de terres sèches sur Terre il y a 4 milliards d’années. Savoir quand le berceau de la vie – l’eau et la terre – est apparu pour la première fois sur Terre fournit des indices sur la façon dont nous sommes nés.

Eau et terre : les essences de la vie

Imaginez que vous êtes entré dans une machine à voyager dans le temps et que vous êtes remonté il y a 4 milliards d’années. Alors que les cadrans s’arrêtent, vous regardez dehors et voyez un vaste océan tout autour de vous. Pas bleu comme vous le connaissez, mais brun avec du fer et d’autres minéraux dissous. Vous regardez le ciel et il est orange foncé, avec un smog de dioxyde de carbone et des éclairs réguliers de météores entrants. Inhospitalier à la vie.

Selon les scientifiques, c’est à cela que ressemblait la Terre il y a 4 milliards d’années. Mais est-ce arrivé ?

Alors que vous abandonnez tout espoir de vie, vous l’apercevez à l’horizon : la terre. En mettant la machine à voyager dans le temps en mode voyage, vous survolez cette étendue de roche émergée et vous atterrissez.

Vous réalisez rapidement que vous avez marché sur une île volcanique, avec de la lave crachant sur ses flancs. Mais vous sentez aussi des gouttes de pluie sur votre nez et vous apercevez de l’eau qui s’accumule dans de petites flaques au pied du volcan. Prudemment, vous mettez vos mains en coupe et goûtez… c’est frais. La première preuve qu’il y avait de l’eau douce sur Terre, il y a au moins 4 milliards d’années.

L’eau douce et les terres émergées vont de pair. Si toutes les terres sont sous l’eau, alors vous ne pouvez avoir que de l’eau salée et océanique. En effet, l’eau salée veut empiéter sous la terre, un phénomène connu sous le nom d’intrusion d’eau de mer.

Ainsi, si vous trouvez de l’eau douce, vous devez disposer de terres arides – et d’une étendue raisonnablement grande.

Comment savons-nous qu’il y avait de l’eau douce et des terres au début de la Terre ?

L’eau douce est très différente de l’eau de mer. Évidemment, pourriez-vous dire, mais comment savoir si l’un ou les deux étaient présents sur Terre si vous ne pouvez pas réellement remonter dans le temps dans une machine à voyager dans le temps ?

La réponse se trouve dans les archives rocheuses et les signaux chimiques conservés dans cette capsule temporelle. La Terre a un peu plus de 4,5 milliards d’années et les roches les plus anciennes découvertes par les scientifiques ont à peine plus de 4 milliards d’années.

Pour vraiment comprendre notre planète au cours de ses 500 premiers millions d’années, nous devons nous tourner vers des cristaux provenant autrefois de roches plus anciennes et qui ont fini par se déposer dans des roches plus jeunes.

Contrairement aux roches, les cristaux les plus anciens conservés remontent jusqu’à 4,4 milliards d’années. Et la majeure partie de ces cristaux très anciens proviennent d’un seul endroit sur Terre : les Jack Hills, dans le Midwest de l’Australie occidentale.

C’est précisément là où nous sommes allés. Nous avons daté plus d’un millier de cristaux d’un minéral appelé zircon, célèbre pour son extrême résistance aux intempéries et à l’altération.

C’est très important, car sur des milliards d’années, de nombreux processus ultérieurs peuvent effacer le signal chimique primaire lors de la formation initiale des cristaux. La plupart des autres types de minéraux sont beaucoup plus faciles à modifier, un processus qui effacerait leur chimie d’origine et ne nous fournirait pas d’indices sur le passé profond de la Terre.

Des céréales véritablement anciennes

Nos travaux montrent qu’environ 10 % de tous les cristaux que nous avons analysés avaient plus de 4 milliards d’années. Cela peut paraître minime, mais il s’agit d’une énorme quantité de céréales très anciennes par rapport à d’autres endroits dans le monde.

Pour déterminer si ces grains détenaient un record d’eau douce, nous avons utilisé de minuscules faisceaux d’ions sur ces grains de zircon datés pour mesurer le rapport entre l’oxygène plus lourd et l’oxygène plus léger. On pense que ce rapport, appelé rapport isotopique de l’oxygène, est presque constant dans le temps pour l’eau de mer, mais beaucoup plus léger pour l’eau douce.

Il est évident qu’une petite partie de cristaux de zircon datant d’il y a 4 milliards d’années présentait une signature très légère qui ne pouvait s’être formée que par l’interaction de l’eau douce et des roches.

Le zircon est extrêmement résistant à l’altération. Pour que le zircon des Jack Hills obtienne cette signature légère en oxygène, la roche altérée par l’eau douce a dû fondre puis se solidifier à nouveau pour conférer la signature isotopique légère de l’oxygène à notre zircon.

Ainsi, l’eau douce devait être présente sur Terre il y a 4 milliards d’années.

Que la vie ait également commencé si tôt dans l’histoire de la Terre est une question dont nous ne pouvons pas encore être sûrs. Mais nous avons au moins trouvé des preuves de l’origine de la vie sur Terre il y a 4 milliards d’années, soit extrêmement tôt dans les 4,5 milliards d’années d’histoire de notre planète.

Cet article est republié à partir de La conversation sous licence Creative Commons. Lis le article original.