L’étude révèle que l’eau douce et les conditions de base nécessaires à la vie sont apparues sur Terre un demi-milliard d’années plus tôt que prévu.

Nous avons besoin de deux ingrédients pour démarrer la vie sur la planète : la terre ferme et l’eau (douce). À proprement parler, l’eau n’a pas besoin d’être douce, mais l’eau douce ne peut exister que sur la terre ferme.

Ce n’est qu’en remplissant ces deux conditions que vous pourrez transformer les éléments de base de la vie, Les acides aminés et les acides nucléiques ont conduit à une vie bactérienne appréciable annonçant le début du cycle évolutif.

La vie la plus ancienne sur Terre demeure dans nos archives rocheuses fragmentaires Il a 3,5 milliards d’annéesavec quelques données chimiques montrant qu’il pourrait en être ainsi Il a jusqu’à 3,8 milliards d’années. Les scientifiques ont émis l’hypothèse que la vie pourrait être plus ancienne, mais nous n’avons aucun document prouvant que cela est vrai.

Notre nouvelle étude Publié dans Sciences naturelles de la terre Il 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.

L’eau et la terre : l’essence de la vie

Imaginez que vous entrez dans une machine à voyager dans le temps et que vous remontiez en arrière il y a 4 milliards d’années. Lorsque les disques s’arrêtent, vous regardez dehors et voyez un vaste océan autour de vous. Il n’est 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. Inhospitalier à la vie.

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

Alors que vous abandonnez tout espoir dans la vie, vous l’apercevez à l’horizon : la Terre. En poussant la machine à voyager dans le temps en mode voyage, vous survolerez cette étendue de rochers et de terres saillantes.

Vous vous rendrez vite compte que vous êtes entré dans une île volcanique, avec de la lave coulant sur ses côtés. Mais vous sentez également des gouttes de pluie sur votre nez et remarquez que l’eau s’accumule dans de petites flaques au pied du volcan. Avec précaution, vous mettez vos mains dedans et vous le goûtez… c’est frais. Les premières traces d’eau douce sur Terre remontent à au moins 4 milliards d’années.

L’eau douce et les terres émergentes vont de pair. Si toute la Terre était sous l’eau, vous n’auriez que de l’eau salée de l’océan. En effet, l’eau salée veut pénétrer sous terre, un phénomène connu sous le nom d’infiltration d’eau de mer.

Donc, si vous trouvez de l’eau douce, vous devez disposer de terres sèches et d’une superficie 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 existent 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 un peu 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 anciennes et qui ont fini par se déposer dans des roches plus jeunes.

Contrairement aux roches, les cristaux conservés les plus anciens remontent bien plus loin. Il y a 4,4 milliards d’années. La majeure partie de ces cristaux ultra-anciens proviennent d’un seul endroit sur Terre : les Jack Hills, dans le Midwest de l’Australie occidentale.

Et c’est exactement là que 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.

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

Des céréales vraiment 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 du monde.

Pour savoir si ces grains contenaient un enregistrement d’eau douce, nous avons utilisé de petits faisceaux d’ions sur des 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 à peu près constant dans le temps pour l’eau de mer, mais beaucoup plus léger pour l’eau douce.

De toute évidence, une petite fraction des cristaux de zircon d’il y a 4 milliards d’années présentait une très légère empreinte qui ne pouvait s’être formée que par l’interaction de l’eau douce et de la roche.

Le zircon est très résistant au changement. Pour que le zircon de Jack Hills ait cette légère signature isotopique de l’oxygène, les roches qui avaient été altérées par l’eau douce ont dû fondre puis se solidifier à nouveau pour transférer la légère signature isotopique de l’oxygène à notre zircon.

Il devait donc y avoir de l’eau douce sur Terre il y a 4 milliards d’années.

Que la vie ait également commencé très 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 du berceau de la vie sur Terre il y a environ 4 milliards d’années, soit très tôt dans les 4,5 milliards d’années d’histoire de notre planète.

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