Il y a 700 millions d’années, la Terre s’est retrouvée englobée dans une épaisse couche de glace. Des conditions que l’on pourrait penser avoir été néfastes pour la vie terrestre. Et pourtant, une nouvelle étude révèle comment ces épisodes de « Terre boule de neige » pourraient avoir contribué à l’émergence de formes de vie complexes.
Durant le Néoprotérozoïque, la Terre a connu plusieurs épisodes de refroidissement global dramatiques. Le plus connu est certainement celui du Cryogénien. Il y a 700 millions d’années, la Terre se retrouve ainsi totalement (ou quasi totalement) emprisonnée sous une épaisse couche de glace. Cet épisode de Terre boule de neige comporte en réalité deux glaciationsglaciations globales, la glaciation sturtienne et la glaciation marinoenne, séparées par une période interglaciaire qui n’aurait duré qu’une dizaine de millions d’années. Par rapport aux quelques autres glaciations globales qui ont affecté la Terre, cet épisode du Cryogénien présente toutefois un intérêt particulier, car il précède directement la période de l’Édiacarien, qui a été marquée par l’apparition des premiers animaux.
Les glaciations du Cryogénien à un moment charnière de la vie terrestre
On sait que la vie est apparue beaucoup plus tôt dans l’histoire de la Terre. Mais pendant plusieurs milliards d’années, elle est toutefois restée sous une forme extrêmement simple. Ce n’est que durant l’Édiacarien que ces formes bactériennes vont évoluer vers des organismes multicellulaires bien plus complexes, ouvrant la voie à un formidable développement de la vie terrestre. Les glaciations du Cryogénien se positionnent donc à un moment critique de l’histoire du vivant et les scientifiques se posent depuis longtemps la question de savoir si elles ont pu jouer un rôle dans cette évolution, et si oui, lequel.
S’il semble probable que ces glaciations globales ont pu mettre sur pause le développement des organismes vivants pendant plusieurs dizaines de millions d’années, elles auraient pu cependant également mettre en place des conditions favorables à un développement accéléré de la vie dès le moment de la déglaciation. C’est ce qu’avance une nouvelle étude publiée dans la revue Geology.
Terre boule de neige : des mécanismes complexes
Les mécanismes à l’origine de ces épisodes de Terre boule de neige sont encore mal compris. Plusieurs processus ont été suggérés, mais l’élément clé semble être une baisse significative du taux de gaz à effet de serre dans l’atmosphère, et notamment du taux de CO2. Cette baisse pourrait être particulièrement liée à une augmentation du captage de CO2 dans les minérauxminéraux carbonatés, via les processus d’altération des roches. L’abaissement des taux de CO2 aurait entraîné une chute des températures et l’expansion des calottes glaciairescalottes glaciaires vers les moyennes latitudes. Un phénomène de rétroactionrétroaction aurait ensuite permis d’accentuer encore cette chute des températures : plus la surface de glacierglacier augmente, plus l’effet d’albédoalbédo est important. Cela signifie que de plus en plus d’énergieénergie solaire est réfléchie vers l’espace par la surface blanche. Un phénomène qui aurait participé activement à l’établissement de glaciations globales.
Si des astronautesastronautes avaient pu observer la Terre depuis l’orbiteorbite à ce moment-là, ils auraient alors contemplé une planète totalement blanche, comme figée dans la glace. S’il est vrai que la grande majorité, voire l’entièreté de la surface terrestre, s’est retrouvée sous une couche de glace de plusieurs kilomètres d’épaisseur, la situation est loin d’avoir été figée. Car la glace s’écoule. Et ce mouvementmouvement, certes lent, aurait pu jouer un rôle majeur dans la suite de l’histoire.
D’énormes quantités de nutriments déversés dans les océans lors de la fonte
Nos vallées glaciaires en témoignent : les glaciers ont un important pouvoir d’érosion, lié à leur écoulement. À leur base, ils abrasent et délitent en effet les roches de la croûtecroûte pour former des dépôts de sédimentssédiments. Ce sont d’ailleurs ces dépôts qui ont permis d’identifier ces épisodes de glaciations globales. En broyant la roche, les glaciers auraient ainsi mis à nu certains minéraux, qui, lors de la fontefonte, se seraient retrouvés en contact avec l’eau liquideliquide. La réaction d’altération entre ces minéraux et l’eau aurait alors libéré certains éléments chimiqueséléments chimiques essentiels à la vie terrestre.
À la fin de ces glaciations, ce seraient donc d’énormes quantités de nutrimentsnutriments qui se seraient retrouvées transportées dans les rivières vers les océans. Cet apport massif aurait ainsi participé à fertiliser les océans de façon notable à la fin du Cryogénien, apportant ainsi des conditions favorables à l’élaboration de nouvelles formes de vie.
