On a longtemps pensé qu’une poussée monumentale d’oxygène avait alimenté l’explosion cambrienne il y a environ 540 millions d’annéesinsufflant la vie à la biosphère terrestre pour générer une riche gamme d’espèces animales d’une complexité étonnante.
La question de savoir si l’oxygène a réellement joué un rôle aussi crucial est toutefois vivement débattue, d’autres facteurs étant potentiellement à l’origine de cette situation. allumage Le plus grand de la Terre évolutionéclatement d’air – du quasi-effondrement du champ magnétique terrestre au érosion des « supermontagnes » du Gondwana, poussière d’astéroïde et même vers marins.
Aujourd’hui, de nouvelles recherches parcourant le globe à la recherche de données géologiques suggèrent que l’oxygène n’a pas inondé l’atmosphère et les océans il y a un peu plus d’un demi-milliard d’années, mais s’est lentement dissous dans des bassins peu profonds et des plateaux océaniques.
Cela ne signifie pas que l’oxygène n’a joué aucun rôle dans le déclenchement de l’explosion de la biodiversité qui a donné naissance à toutes les créatures étranges, farfelues et sauvages que nous voyons aujourd’hui.
« Les animaux du Cambrien n’avaient probablement pas besoin d’autant d’oxygène que les scientifiques le croyaient. » dit Erik Sperling, géobiologue à l’Université de Stanford et auteur principal de la nouvelle étude.
« Nous avons constaté des augmentations mineures de l’oxygénation » – dans les roches sédimentaires formées au fond d’anciens océans – « qui sont d’une ampleur suffisante pour provoquer de grands changements écologiques. »
Sans suffisamment d’oxygène, les organismes unicellulaires et autres petites créatures qui survivaient avant l’explosion cambrienne n’auraient pas été capables de grandir beaucoup et d’élargir leurs plans corporels, ont estimé les scientifiques.
Mais dispersés et parfois contradictoire Les preuves provenant de différents sites géologiques du monde entier ont conduit certains à se demander quelle quantité d’oxygène était réellement nécessaire et à quel moment les niveaux d’oxygène dans de nombreux habitats ont dépassé le seuil critique, freinant vraisemblablement la vie.
L’équipe derrière ce nouveau travail estime qu’ils ont réconcilié certaines de ces incohérences avec leurs analyses statistiques de traces de métaux conservés dans des roches sédimentaires, ils contribuent à reconstituer les tendances à long terme des niveaux d’oxygène dans les océans et de la vie marine au cours des 700 derniers millions d’années de l’histoire de la Terre.
Leur analyse de deux traces de métaux, le molybdène et l’uranium, les deux indicateurs des niveaux mondiaux d’oxygène dans les océans, ainsi que des modèles biogéochimiques des flux d’oxygène entre les océans et l’atmosphèresuggère que Les niveaux d’oxygène dans les profondeurs de l’océan n’ont atteint les niveaux actuels que 140 millions d’années après l’explosion cambrienne, au cours de laquelle Période du Dévonien.
« D’un point de vue mondial, nous n’avons pas vu l’oxygénation complète des océans à des niveaux proches de ceux d’aujourd’hui avant environ 400 millions d’années, à peu près au moment où nous voyons la apparition de grandes forêts sur terre, » explique Richard Stockey, paléobiologiste à l’Université de Southampton, qui a dirigé l’étude.
Cependant, les niveaux d’oxygène dans les eaux peu profondes agitées par les vents et les vagues pourraient avoir suffisamment augmenté pour favoriser l’émergence de toutes sortes de vie marine.
« Ce n’est pas une augmentation énorme de l’oxygène », a déclaré Sperling. Remarques« mais cela pourrait être suffisant pour franchir des seuils écologiques critiques, d’après ce que nous observons dans les zones modernes où l’oxygène est naturellement faible ».
Les conclusions de l’équipe s’appuient sur les résultats d’une étude de 2017, qui a révélé que les mers peu profondes étaient les premières à être oxygénées, mais que l’oxygène atmosphérique n’atteignait pas les niveaux actuels. jusqu’à environ 50 à 100 millions d’années après l’explosion cambrienne, pendant la Période ordovicienne Qui a suivi.
Cependant, d’autres recherches récentes ont montré que les niveaux d’oxygène ont commencé à augmenter dans début de la période édiacarienne il y a environ 640 à 600 millions d’années, au premier trois impulsions d’oxygène successives que coïncidé avec des sauts évolutifs importants à l’approche de l’explosion cambrienne.
Pendant ce temps, d’autres chercheurs contestent que les niveaux d’oxygène au cours des temps profonds aient été extrêmement variable il est donc difficile de dire quel effet ils ont eu sur l’épanouissement de la biodiversité.
L’étude a été publiée dans Géosciences de la nature.
