ATMOSPHÈRE × CLIMAT

Le ciel devient un filtre

il y a ~430 millions d’années

Phanérozoïque · Paléozoïque · Silurien

L’oxygène dissocié par la lumière du Soleil fabrique de l’ozone, et l’ozone absorbe l’ultraviolet qui casse l’ADN. Cet oxygène est venu des premières plantes terrestres, et par un chemin inattendu : leurs tissus comptent bien moins de phosphore, pour une même masse de carbone, que la vie marine, si bien qu’un même apport de phosphore arraché aux roches bâtissait vingt fois plus de carbone, et c’est le carbone enfoui sans pourrir qui laisse derrière lui de l’oxygène. Il y en avait assez, il y a 420 à 400 millions d’années, pour laisser du charbon de bois dans la roche : donc du feu.

Pourquoi c’est important

La vie était à terre par plaques depuis des milliards d’années, mais toujours sous un ciel qui laissait passer l’ultraviolet dur. La montée de l’oxygène a tout changé, et par deux voies : l’ozone qu’il a formé a permis à la vie de se dresser à découvert, et l’oxygène lui-même a apporté le feu. Le feu a tenu cet oxygène en bride : s’il y en a trop, les forêts brûlent. C’est la rétroaction qui règle l’air depuis lors.

Datation et incertitude

Les indicateurs d’oxydoréduction donnent des océans profonds oxygénés entre 435 et 392 Ma environ, et le charbon de bois des roches montre que l’oxygène atmosphérique a dépassé 15 % entre 420 et 400 Ma. Pour une teneur en oxygène donnée, les modèles de chimie-climat trouvent une colonne d’ozone plus mince que ne l’estimaient les travaux antérieurs : le bouclier est donc venu plus tard et plus graduellement que ne le dit la version des manuels.

Sources

1. Lenton et al. (2016), PNAS · Earliest land plants created modern levels of atmospheric oxygen
2. Cooke et al. (2022), Royal Society Open Science · A revised lower estimate of ozone columns during Earth's oxygenated history
3. Tostevin & Mills (2020), Interface Focus · Reconciling proxy records and models of Earth's oxygenation during the Neoproterozoic and Palaeozoic

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