ATMOSPHÈRE × TERRE

La chute de l’oxygène protérozoïque

il y a ~2,06 à 1,95 milliard d’années

Protérozoïque · Paléoprotérozoïque · Rhyacien

L’oxygène de l’air, après sa première montée, est retombé à une fraction de son maximum entre il y a environ 2,06 et 1,95 milliard d’années, puis est resté bas pendant plus d’un milliard d’années, intervalle dit du milliard ennuyeux.

La chute de l’oxygène est la baisse de la teneur en oxygène de l’atmosphère après la montée qui a suivi la première oxygénation. Cette teneur est retombée à une fraction de son maximum et elle est restée à ce niveau pendant plus d’un milliard d’années, intervalle appelé le milliard ennuyeux. Une interprétation attribue la chute à une pénurie de phosphore. Le phosphore est le nutriment limitant de la photosynthèse, c’est-à-dire celui dont la rareté fixe le plafond de production quelles que soient les autres ressources. Selon cette interprétation, l’apport de phosphore a diminué, ce qui a réduit la production de carbone organique, le carbone des êtres vivants et de leurs restes, et son enfouissement. Or c’est l’enfouissement du carbone, et non sa production, qui laisse l’oxygène s’accumuler dans l’atmosphère. Le carbone qui se décompose consomme de nouveau l’oxygène que sa formation avait libéré.

Pourquoi c’est important

L’oxygène n’est pas monté progressivement jusqu’à son niveau actuel. Il a d’abord dépassé son niveau d’équilibre, puis il s’est effondré, et il n’a presque plus varié pendant un milliard d’années.

Datation et incertitude

À cette époque, les isotopes du carbone, atomes de masses différentes, reviennent à leur valeur de référence. Les évaporites sulfatées marines, dépôts de sulfate laissés par l’évaporation de l’eau de mer, cessent de se former. Il en va de même des phosphorites, roches riches en phosphate. Les schistes, roches à grain fin, deviennent moins oxydés. La cause n’est pas établie. Une explication invoque le tarissement des nutriments qui alimentaient la montée. Eguchi et ses collègues (2019) rattachent tout l’épisode à une modification du dégazage volcanique de carbone, le carbone que rejettent les volcans. Hodgskiss et Sperling (2023) doutent que l’excursion isotopique sur laquelle repose ce scénario ait été mondiale.

L’histoire de la Terre en une journée

13:06:3610 h 53 min avant minuit

si les 4,54 milliards d’années de la Terre étaient ramenées à un seul jour