Les scientifiques ont fait des travaux assez impressionnants en regardant en arrière sur des milliards d’années pour voir à quoi aurait ressemblé la Terre antique, et une nouvelle étude a révélé que les premières conditions sur notre planète étaient peut-être plus hostiles qu’on ne l’avait imaginé à l’origine.
En particulier, les chercheurs pensent maintenant que nous avons sous-estimé les niveaux de rayonnement UV du Soleil qui ont atteint la surface de la Terre – et que ces niveaux pourraient être jusqu’à 10 fois plus élevés qu’on ne le pensait pendant certaines périodes.
La recherche se concentre sur les 2,4 milliards d’années d’histoire, depuis Le grand événement d’oxydation (GOE) lorsque les niveaux d’oxygène dans l’atmosphère et les océans ont commencé à augmenter de presque rien. Les nouvelles découvertes nous en apprennent non seulement plus sur l’histoire de la Terre, mais pourraient également améliorer notre compréhension des atmosphères d’autres planètes.
« Nous savons que les rayons UV peuvent avoir des effets désastreux si la vie y est trop exposée », L’astrophysicien Gregory Cook dit :de l’Université de Leeds au Royaume-Uni. Par exemple, il peut causer la peau cancer chez l’homme. Certains organismes ont des mécanismes de défense efficaces, et beaucoup peuvent réparer certains des dommages causés par les rayons UV.
« Bien que des quantités plus élevées de rayonnement UV n’empêchent pas l’émergence ou le développement de la vie, cela peut agir comme une pression sélective, les organismes étant mieux à même de faire face à des quantités plus élevées de rayonnement UV ayant un avantage. »
Les chercheurs pensent que des niveaux plus élevés de rayonnement ultraviolet peuvent frapper la Terre en raison de sa faiblesse ozone couche qui absorbe le rayonnement. La quantité d’ozone dans notre atmosphère dépend d’un certain nombre de facteurs et de réactions chimiques, mais les niveaux d’oxygène jouent un rôle majeur dans la formation d’ozone.
Auparavant, on pensait que des niveaux d’oxygène atmosphérique d’environ 1% des niveaux actuels produisaient suffisamment d’ozone pour empêcher les rayons UV nocifs d’entrer. Maintenant, en utilisant des simulations climatiques informatiques avancées, l’équipe suggère que le niveau d’oxygène principal pourrait être plus proche de 5 à 10 pour cent.
Il y a des questions sur la quantité de lumière ultraviolette qui a atteint la surface de la Terre au cours des deux derniers milliards d’années. (Greg Cook/Royal Open Science Society)
En d’autres termes, pendant les périodes prolongées au cours des 2,4 milliards d’années passées où nous pensions qu’il y avait suffisamment d’ozone pour bloquer de manière significative les rayons UV, cela n’a peut-être pas été le cas. Comme l’expliquent les chercheurs, cela a un effet indirect sur la vie sur Terre et même sur les organismes qui peuvent prospérer.
« Si notre modélisation se réfère à des scénarios atmosphériques au cours de l’histoire de la Terre oxygénée, alors pendant plus d’un milliard d’années, la Terre aurait été exposée à un rayonnement ultraviolet beaucoup plus intense qu’on ne le pensait auparavant », dit cuisinier. « Cela pourrait avoir des conséquences merveilleuses pour l’évolution de la vie. »
Les chercheurs affirment que des niveaux accrus de rayonnement UV peuvent être responsables d’au moins une extinction de masse à travers les âges, ce qui correspond aux conclusions de certains. les études precedentes.
Ce type de rayonnement a le potentiel de causer des dommages et des destructions au niveau moléculaire, et les auteurs de la nouvelle étude appellent à un réexamen de la chronologie des niveaux d’ozone dans l’atmosphère terrestre. De multiples facteurs doivent être pris en compte, dont la luminosité variable du soleil.
Il y a environ 400 millions d’années, les niveaux d’oxygène dans l’atmosphère ont atteint les normes modernes et des formes de vie plus complexes ont commencé à évoluer, donnant lieu à la vaste biodiversité que l’on trouve aujourd’hui sur la planète.
« On ne sait pas exactement quand les animaux sont apparus, ni quelles conditions ils ont rencontrées dans les océans ou sur terre », dit cuisinier.
« Cependant, en fonction des concentrations d’oxygène, les animaux et les plantes auraient pu faire face à des conditions beaucoup plus difficiles que celles du monde d’aujourd’hui. Nous espérons que l’impact évolutif complet de nos découvertes sera exploré à l’avenir. »
La recherche a été publiée dans Société royale de la science ouverte.
