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 sont bien plus pauvres en phosphore que tout ce qui vit en mer, si bien qu’une même quantité de phosphore arrachée aux roches y 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, entre 420 et 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. Une couche d’ozone épaisse est ce qui lui a permis de se dresser à découvert. Elle a aussi apporté le feu, et le feu tient l’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

L’oxygène a atteint des niveaux proches des actuels entre 435 et 392 Ma environ, et le charbon de bois dans les roches montre qu’il a dépassé 15 % entre 420 et 400 Ma. Les modèles de chimie-climat trouvent une colonne d’ozone plus mince que ne l’estimaient les travaux antérieurs pour une teneur en oxygène donnée : 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

L’histoire de la Terre en une journée

21:43:362 h 16 min avant minuit

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