Des chercheurs révèlent comment le ralentissement de la rotation de la Terre a contribué à une augmentation de la quantité d'oxygène dans l'atmosphère

طقس العرب GO 2021-08-03 2021-08-03T10:44:20Z
رنا السيلاوي
رنا السيلاوي
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Des chercheurs révèlent comment le ralentissement de la rotation de la Terre a contribué à une augmentation de la quantité d'oxygène dans l'atmosphère

Météo de l'Arabie - La respiration des humains et des organismes vivants est devenue possible sur cette planète parce qu'il y a des milliards d'années, des tapis denses de cyanobactéries au début de la vie sur Terre ont commencé à produire de l'oxygène en tant que sous-produit de la photosynthèse, ainsi Dieu Tout-Puissant destiné à la vie sur Terre pour se développer, Mais les scientifiques ne savent toujours pas avec certitude ce qui a transformé la Terre en un monde riche en oxygène, où des organismes complexes peuvent évoluer et se diversifier !

Voici une nouvelle idée de la façon dont la Terre pourrait se transformer en une planète riche en oxygène :

Les chercheurs ont identifié un nouveau facteur important impliqué dans la stimulation de la libération d'oxygène par ces microbes, un ralentissement de la rotation de la Terre qui a commencé il y a environ 2,4 milliards d'années.

La Terre tournait plus vite lorsqu'elle était une planète nouveau-née, mais elle a progressivement ralenti sur des centaines de millions d'années. Une fois que la durée du jour a atteint un certain seuil, cela a fourni des périodes d'ensoleillement plus longues qui ont permis à plus de molécules d'oxygène de s'échapper des régions de concentration plus élevée (à l'intérieur des tapis bactériens) vers des régions de concentration plus faible (l'atmosphère), selon la physique de la diffusion moléculaire.

Des scientifiques ont récemment trouvé des preuves de ce lien dans un trou au fond du lac Huron, aux États-Unis et au Canada, et le lac Huron est l'un des plus grands lacs d'eau douce au monde. Le cratère central de l'île du lac a un diamètre de 91 m et est situé à environ 24 m sous la surface. Là, l'eau riche en soufre nourrit des microbes colorés qui se développent dans un environnement pauvre en oxygène, tout comme les premières formes de bactéries l'ont fait sur Terre.

(Roches recouvertes de tapis microbiens violets et blancs, dans le groupe d'îles centrales du lac Huron)

bactéries productrices d'oxygène

Deux types de microbes vivent dans les profondeurs des eaux froides :

  • Les cyanobactéries qui recherchent la lumière du soleil et produisent de l'oxygène par photosynthèse.
  • bactéries blanches , qui consomment le soufre et libèrent le sulfate à la place.

Les microbes rivalisent tout au long de la journée, les bactéries mangeuses de soufre recouvrant leurs voisines violettes le matin et le soir, empêchant les microbes violets d'atteindre le soleil. Cependant, lorsque la lumière du jour est plus forte, les microbes albicans évitent la lumière et migrent plus profondément dans le ruisseau, laissant les cyanobactéries violacées exposées et donc capables de photosynthèse et de libération d'oxygène.

Des rivalités similaires ont pu exister entre les communautés microbiennes il y a des milliards d'années, ont écrit les chercheurs de l'étude, car l'exposition des bactéries productrices d'oxygène à la lumière du soleil était entravée par leurs microbes voisins. Puis, à mesure que les jours sur Terre rallongeaient, les fabricants d'oxygène ont gagné plus de lumière solaire et ont libéré plus d'oxygène dans l'atmosphère.

L'auteur principal de l'étude, Judith Klatt, chercheuse à l'Institut Max Planck de microbiologie marine à Brême, en Allemagne, a déclaré : « Nous avons reconnu qu'il existe un lien fondamental entre la dynamique de la lumière et la libération d'oxygène, et que ce lien est étayé par le physique de la diffusion moléculaire », lorsque les changements thermiques provoquent la migration de molécules des régions de concentration plus élevée vers les régions de concentration plus faible.

(Photo des tapis microbiens violets dans le lac Huron. Ces petits "doigts" sont causés par des gaz comme le méthane et le sulfure d'hydrogène qui s'élèvent sous eux.)

Comment évolue la rotation de la Terre ?

Aujourd'hui, la Terre effectue une rotation complète sur son axe une fois toutes les 24 heures, mais il y a plus de 4 milliards d'années, une journée ne durait que six heures environ, rapportent les chercheurs.

Pendant des milliards d'années, l'interaction de la Terre et de la Lune a ralenti la rotation de la planète grâce à un processus connu sous le nom de friction de marée. À mesure que la Terre tourne, la gravité de la Lune (et du Soleil, dans une moindre mesure) tire sur les océans de la Terre, ce qui étire les mers de sorte qu'elles s'éloignent du centre de la Terre, attirant et ralentissant l'énergie de rotation.

L'oxygène s'échappe des tapis microbiens

Les chercheurs ont modélisé des scénarios de durée variable du jour pour l'échappement d'oxygène des tapis microbiens. Lorsqu'ils ont comparé leurs modèles à une analyse de tapis microbiens concurrents prélevés dans un trou de l'île centrale, ils ont trouvé la confirmation de leur prédiction : les bactéries photosynthétiques libéraient plus d'oxygène lorsque les jours étaient plus longs.

Ce n'était pas parce que les microbes sont devenus plus photosynthétiques, mais plutôt parce que des périodes d'ensoleillement plus longues signifiaient que plus d'oxygène s'échappait des tapis par jour.

Atmosphère terrestre et forte concentration d'oxygène

L'atmosphère terrestre s'est formée après la formation et le refroidissement de la planète, il y a environ 4,6 milliards d'années, et était principalement composée de sulfure d'hydrogène, de méthane et de dioxyde de carbone (CO2), équivalant à 200 fois la quantité de dioxyde de carbone dans l'atmosphère aujourd'hui.

Tout cela a changé après le grand événement d'oxydation (GOE) il y a environ 2,4 milliards d'années (l'apparition de cyanobactéries en grande quantité avec laquelle la quantité d'oxygène dans l'atmosphère a considérablement augmenté), suivi de l'événement d'oxygénation dans la vie moderne environ 2 milliards d'années plus tard , ce qui a porté l'oxygène dans l'air atmosphérique au niveau actuel d'environ 21%.

Ces deux événements d'oxygène ont déjà été liés à l'activité des cyanobactéries photosynthétiques, et cette nouvelle preuve suggère qu'un autre facteur largement non pris en compte auparavant est que la journée devient suffisamment longue pour stimuler la libération de plus d'oxygène des tapis microbiens, jusqu'à ce que l'atmosphère soit L'atmosphère terrestre est aussi riche en oxygène qu'aujourd'hui.

Source : Sciences

Cet article est rédigé à l'origine en arabe et a été traduit à l'aide d'un service automatisé tiers. ArabiaWeather n'est pas responsable des éventuelles erreurs grammaticales.

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