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De l'atmosphère primordiale à celle d'aujourd'hui

De l'atmosphère primordiale à celle d'aujourd'hui


De l'atmosphère primordiale à celle d'aujourd'hui

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Principe quoniam terrae corpus et humour aurarumque leves animae calidique vapores e quibus haec rerum consistere summa videtur, omnia nativo ac mortali corpore constant, debet eodem omnia mundi natura putari

(Titus Lucretius Caro "De rerum natura" Cinquième livre - Le monde)

«Si la matière de la terre, l'eau, les légers souffles des vents, les vapeurs brûlantes du feu, dont l'union constitue notre univers, sont toutes formées par une substance sujette à la naissance et à la mort, il faut bien y penser il en va de même pour le monde entier »Trad.Olimpio Cescatti de: Lucretius, La natura, Ed.Garzanti.

Il a fallu environ 2000 ans pour démontrer scientifiquement cette ancienne intuition philosophique sur la naissance, la transformation et la mort non seulement des mondes individuels, mais de l'univers tout entier. Depuis quelques décennies, nous sommes pleinement conscients que les planètes ou les étoiles ne sont rien de plus que l'agrégation de matière issue de la destruction d'autres corps célestes, y compris des lambeaux de roches contenant des restes organiques, se référant à des organismes très simples tels que des bactéries, identiques aux formes. trouvé sur Terre.

Le processus d'agrégation du nuage cosmique a conduit à une augmentation de la température de plusieurs centaines de degrés et par conséquent il est facile d'imaginer que l'état de la matière à cette époque ne pouvait pas être tel que nous l'observons aujourd'hui, en particulier dans les couches les plus superficielles du globe et de l'atmosphère.

Dès le début, tous les élémentsque nous pouvons trouver sur Terre aujourd'hui, à la fois à l'état libre et sous forme de substances composées.

Pour beaucoup d'entre eux, les températures élevées de la Terre étaient supérieures à leurs points de fusion ou d'ébullition respectifs, de sorte que ces composants étaient à l'état liquide ou gazeux. En conséquence la composition de l'atmosphère primordiale de la Terre était beaucoup plus complexe qu'aujourd'hui en termes de composants gazeux actuels toute une série d'éléments ont été ajoutés, à l'état libre ou sous forme de dérivés de carbone, azote, soufre, chlore, etc., un mélange comparable à ce que l'on peut trouver au voisinage des émissions volcaniques, mais avec des incidences beaucoup plus élevées . Avec la progression du refroidissement, plusieurs de ces éléments primordiaux se sont séparés de la masse gazeuse pour se dissoudre dans les eaux de la première précipitation ou s'ils sont insolubles pour se fixer au sol.

Sans aucun doute, l'atmosphère a subi le changement le plus spectaculaire lorsque la température a chuté en dessous de 100 °, permettant ainsi la condensation d'énormes masses de vapeur d'eau telles qu'elles ont provoqué les premières mers et océans, dont les eaux ont été enrichies en sels du lessivage des premières terres. croûte.

Ainsi commença un cycle fondamental pour la vie sur Terre: évaporation de l'eau - formations nuageuses - pluies et évaporation à nouveau.

Avec le temps, l'atmosphère primordiale purifiait de plus en plus ces composants qui auraient été nuisibles à la vie, telle que nous la concevons, pour se rapprocher de la composition de l'atmosphère actuelle.

Mais l'air de cette époque n'était pas du tout respirable en raison du manque total d'OXYGÈNE.

En fait, il faudra des centaines de millions d'années avant de détecter les molécules d'oxygène, au fur et à mesure que nous les respirons, et dans la proportion par rapport aux autres gaz indiqués dans le tableau de composants gazeux actuels.

En effet, si l'oxygène avait été présent à l'état libre dès les premières années de la vie de la Terre, compte tenu de son fort pouvoir d'oxydation, il aurait immédiatement réagi avec toute une série d'éléments tels que l'hydrogène, le carbone, l'azote, le soufre, le méthane, l'ammoniac. , etc., facilité par des températures élevées.

Mais si l'oxygène libre n'était pas présent dans l'atmosphère primordiale, d'où venait-il et comment aurait-il pu s'accumuler en si grande quantité dans l'atmosphère actuelle (21%)?

De nombreuses théories ont été invoquées pour expliquer la présence actuelle d'oxygène libre dans l'atmosphère, recourant à des processus physico-chimiques liés à la formation des planètes, mais il y a seulement quelques décennies avec les progrès des connaissances sur la cosmogenèse de l'Univers, nous sommes arrivés pour déterminer que l'oxygène libre est "né" d'un processus organique primordial perpétué dans les océans pendant des centaines de millions d'années.

Comme mentionné avec l'abaissement de la température survenu il y a environ 3,4 milliards d'années, c'est-à-dire après un milliard d'années de vie sur Terre, avec la condensation d'énormes masses de vapeur d'eau et avec la formation des premiers océans, première condition indispensable pour créer un environnement propice à la vie a été atteint.

Ailleurs nous verrons en détail comment il a été possible de greffer un mécanisme sur terre ou sur d'autres planètes de l'univers, qui à partir de la présence d'éléments simples tels que l'azote, le carbone, l'hydrogène et l'eau, pourrait, par des réactions relativement complexes, avoir donné naissance à des molécules organiques. comme les acides aminés, qui sont à la base des cellules des organismes vivants. Nous ne savons toujours pas où, comment et quand a commencé la vie des organismes capables de naître, de se nourrir, de se reproduire et de mourir.. Le fait que les restes de micro-organismes unicellulaires aient été trouvés dans des météorites déplace le problème en dehors de notre planète ou peut-être plus probablement la solution du problème est un événement qui s'est produit plusieurs fois dans le temps et dans l'espace à travers l'Univers, chaque fois que des conditions environnementales similaires ont eu lieu.

Ici, nous sommes intéressés à savoir que la science a constaté que les formes de vie primitives étaient des micro-organismes tels que des bactéries, en particulier des algues unicellulaires, dont la croissance est liée à un processus de photosynthèse tel que la division de la molécule d'eau en hydrogène et oxygène, pour utiliser le les premiers dans la construction de cellules organiques et libèrent les seconds à l'état libre dans l'eau.

Une fois les eaux des mers et des océans saturées, l'oxygène s'est répandu dans l'atmosphère pour atteindre 21% actuellement trouvé dans l'air. Le temps de ce processus d '"oxygénation" a été très lent et a pris environ trois milliards d'années, au cours desquelles les micro-organismes d'origine ont subi des mutations de sorte que les premières algues unicellulaires ont été associées à des algues multicellulaires et, peut-être l'événement le plus décisif pour les conséquences qui se produiront en les époques suivantes, il y a deux milliards d'années, apparaissent les premières cellules à noyau.

Ne pensez pas que la composition de l'atmosphère a été uniforme et constante à travers les différentes époques géologiques. De nombreux facteurs ont agi et agissent encore sur elle, comme la présence de particules solides de nature différente (principalement d'origine volcanique) ou de particules cosmiques, les variations de température moyenne durant des millions d'années liées à des variations même cosmiques telles que Migrations de pôles, variations de l'incidence du dioxyde de carbone ou d'autres gaz de type ozone, dont les causes ne sont pas toujours identifiables, certainement pas liées à la pollution des activités humaines, mais à l'évolution continue de la nature. Des preuves de tout cela peuvent être trouvées dans les sédiments depuis les temps les plus reculés.

Dans le prochain numéro d'Helichrysum, nous verrons ce qui est arrivé à la croûte terrestre au cours des premiers milliards d'années, alors que l'atmosphère terrestre évoluait avec une lenteur énorme.

Dr Pio Petrocchi