Correction du 2TD4.

Les stromatolites sont des constructions biologiques. Elles sont liées à l’activité de Bactéries photosynthétiques : les Cyanobactéries. Pour assurer leur photosynthèse, elles absorbent le CO2 dissous dans l’eau, ce qui provoque la précipitation du carbonate de calcium autour d’elles. De plus, les colonies bactériennes forment des tapis plus ou moins gélatineux qui piègent des particules minérales présentes dans l’eau. L’activité bactérienne se traduit ainsi par la formation d’une alternance de lits clairs et foncés qui se superposent avec le temps.

 

L’apparition des Cyanobactéries a permis la production d’O2 via le processus de photosynthèse. Les plus anciens stromatolites étant datés de – 3,5 Ga, on peut donc penser que l’O2 a commencé à être rejeté dans les océans à partir de cette période. Les Cyanobactéries ne sont néanmoins pas les seuls êtres procaryotes présents sur Terre dans ces temps anciens. On a en effet trouvé les traces de la présence de Bactéries que l’on soupçonne d’être méthanogènes. Ces Bactéries, en produisant du méthane par fermentation, auraient pu contribuer à renforcer l’effet de serre naturel dans les temps les plus reculés de l’histoire de la Terre.

 

Si la vie a permis l’évolution de la composition de l’atmosphère terrestre, ces transformations ont en retour fortement influencé la vie. L’O2 étant très défavorable aux microorganismes fermentaires méthanogènes, l’avènement del’O2 a dû s’accompagner de leur disparition en masse. On pense même que cela aurait pu faire diminuer l’effet de serre terrestre donc refroidir considérablement le climat.

 

L’O2 d’abord toxique s’est avéré très précieux par la suite lorsque l’évolution a permis la respiration, métabolisme utilisant l’O2 et permettant un rendement énergétique bien plus élevé. De la même façon, la formation de la couche d’ozone à partir de l’O2 atmosphérique est une acquisition essentielle. En protégeant la surface de la planète d’une partie des UV du Soleil, elle a permis l’épanouissement de la vie hors de l’eau.

 

Les indices des trois grandes étapes de l’évolution de l’atmosphère :

  • Les gaz rares de l’atmosphère actuel et en particulier le xénon ;
  • Les fers rubanés et les uraninites ;
  • Les paléosols rouges.

On peut expliquer l’abondance du N2  dans l’atmosphère actuelle par le fait que le N2 est un gaz inerte. Il réagit peu avec les autres. Très peu d’êtres vivants sont capables de l’utiliser.

 

Il existe un « décalage » entre le début de la production d’O2 par les Cyanobactéries (- 3,5 Ga) et le début de l’atmosphère oxydante (- 2,2 Ga). Ce décalage s’explique par le fait que l’O2 a d’abord été produit dans les océans où il a contribué à la précipitation d’immenses quantités de gisements de fer.

 

Synthèse :

Les premiers producteurs d’O2 sont probablement les stromatolites, des êtres vivants procaryotes proches des Cyanobactéries actuelles. Ils ont produit de l’O2 par photosynthèse. Les stromatolites les plus anciens sont datés autour de – 3,5 Ga.

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