Une chute extrême d'oxygène étouffera finalement la plupart des formes de vie sur Terre
Actuellement, la vie complexe prospère sur notre planète grâce à son approvisionnement en oxygène. Mais l'atmosphère terrestre n'a pas toujours été comme aujourd'hui, et les scientifiques prédisent qu'à l'avenir, elle reviendra à un état riche en méthane et pauvre en oxygène. Respirez tranquille cependant. Cela ne se produira probablement pas avant un milliard d'années environ. Mais lorsque le changement surviendra, il se produira assez rapidement, selon une étude publiée en 2021. Ce changement ramènera la planète à un état similaire à celui d'avant le Grand Événement d'Oxydation (GOE) il y a environ 2,4 milliards d'années.
"Pendant de nombreuses années, la durée de vie de la biosphère terrestre a été discutée sur la base des connaissances scientifiques concernant l'éclaircissement constant du soleil et le cycle géochimique global des carbonates et des silicates", a déclaré Kazumi Ozaki, scientifique de l'environnement à l'Université de Toho au Japon, lors de la publication de l'étude. "Un corollaire de ce cadre théorique est un déclin continu des niveaux de CO2 atmosphérique et un réchauffement climatique à l'échelle géologique."
Les chercheurs affirment que l'oxygène atmosphérique ne sera probablement pas une caractéristique permanente des mondes habitables en général, ce qui a des implications pour nos efforts de détection de signes de vie ailleurs dans l'Univers. "Le modèle prévoit qu'une désoxygénation de l'atmosphère, avec une chute brutale de l'O2 atmosphérique à des niveaux rappelant ceux de la Terre archéenne, sera très probablement déclenchée avant le début des conditions de serre humide dans le système climatique terrestre et avant la perte importante d'eau de surface de l'atmosphère", a expliqué l'équipe dans son article.
À ce stade, ce sera la fin du chemin pour les êtres humains et la plupart des autres formes de vie qui dépendent de l'oxygène pour survivre au quotidien. Espérons donc que nous trouverons un moyen de quitter la planète d'ici le prochain milliard d'années. Pour parvenir à leurs conclusions, les chercheurs ont exécuté des modèles détaillés de la biosphère terrestre, en tenant compte des changements dans la luminosité du Soleil et de la baisse correspondante des niveaux de dioxyde de carbone, car ce gaz est décomposé par l'augmentation des niveaux de chaleur.
Moins de dioxyde de carbone signifie moins d'organismes photosynthétiques comme les plantes, ce qui entraînerait moins d'oxygène. Les scientifiques avaient déjà prédit que l'augmentation du rayonnement solaire éliminerait les eaux océaniques de la surface de notre planète dans environ 2 milliards d'années, mais le modèle ici – basé sur une moyenne de près de 400 000 simulations – indique que la réduction de l'oxygène tuera d'abord la vie. "La baisse de l'oxygène est très, très extrême", a déclaré Chris Reinhard, scientifique de la Terre à l'Institut de technologie de Géorgie, à New Scientist. "Nous parlons d'environ un million de fois moins d'oxygène qu'aujourd'hui."
Ce qui rend cette étude particulièrement pertinente aujourd'hui, c'est notre recherche de planètes habitables en dehors du système solaire. Des télescopes de plus en plus puissants sont mis en service, et les scientifiques veulent pouvoir savoir ce qu'ils doivent rechercher dans les masses de données collectées par ces instruments. Les chercheurs affirment qu'il est possible que nous devions rechercher d'autres biosignatures que l'oxygène pour avoir les meilleures chances de détecter la vie. Leur étude faisait partie du projet NASA NExSS (Nexus for Exoplanet System Science), qui étudie l'habitabilité des planètes autres que la nôtre.
Selon les calculs effectués par Ozaki et Reinhard, l'histoire habitable riche en oxygène de la Terre pourrait ne durer que 20 à 30 % de la durée de vie totale de la planète – et la vie microbienne continuera d'exister longtemps après notre disparition. "L'atmosphère après la grande désoxygénation est caractérisée par un méthane élevé, de faibles niveaux de CO2 et une absence de couche d'ozone", a déclaré Ozaki. "Le système terrestre sera probablement un monde de formes de vie anaérobies." La recherche a été publiée dans Nature Geoscience. Une version antérieure de cet article a été publiée en mars 2021.
