L’océan était autrefois d’une couleur différente. Voici ce qui s’est passé
L’océan porte de nombreux noms – la haute mer, les profondeurs, le royaume de Neptune – mais son surnom le plus célèbre est le simple et emblématique Grand Bleu. La teinte bleu profond de l’océan mondial est sans doute la plus grande marque de fabrique de la Terre, car c’est l’une des principales causes de l’apparence de notre planète depuis l’espace. Cependant, les choses n’ont pas toujours été ainsi. Au cours de l’Éon archéen, qui a duré il y a environ 4 milliards d’années à 2,5 milliards d’années, les conditions océaniques étaient très différentes de ce qu’elles sont aujourd’hui. Il n’y avait pas d’oxygène gazeux dans la mer ou dans l’air parce que les premiers organismes capables d’effectuer la photosynthèse commençaient tout juste à évoluer. La vie multicellulaire était dans des milliards d’années, et l’océan aurait pu mieux être appelé le Grand Vert (ou peut-être le Grand Vert, pour perpétuer l’allitération).
On a longtemps pensé que les océans étaient toujours bleus, mais en 2021, une équipe de scientifiques de l’Université de Nagoya au Japon a bouleversé le monde scientifique en présentant la preuve que l’océan était vert autrefois. Leur étude approfondie, publiée dans Nature Ecology & Evolution, combinait des observations sur le terrain, des expériences en laboratoire et des modèles mathématiques pour dresser un tableau du paysage océanique archéen. Ils ont découvert que les conditions de cette période auraient presque certainement rendu l’océan vert, en partie grâce aux toutes premières formes de vie que la planète ait jamais connues. De plus, savoir que les océans de la Terre ont changé de couleur dans le passé soulève une possibilité passionnante. Pourraient-ils à nouveau changer de couleur ?
Comment les océans ont changé de couleur
Les deux atouts les plus précieux de la Terre, son atmosphère et ses océans, se sont formés dès le début de l’Éon archéen, juste après la solidification de la croûte terrestre. La tectonique des plaques est entrée en action peu de temps après, avec pour conséquence la formation de cheminées hydrothermales le long des crêtes du fond océanique – l’un des endroits les plus étranges où se trouve la vie aujourd’hui. Le fer du noyau métallique de la planète a commencé à s’échapper de ces évents. Au même moment, la pluie tombait de l’atmosphère nouvellement formée, dissolvant le fer des roches continentales stériles et le transportant via les voies fluviales jusqu’à l’océan. Peu à peu, l’eau s’est remplie de fer. Ce fer était initialement sous forme ferreuse, c’est-à-dire non oxydé.
Ces premiers jours archéens ont apporté un autre grand changement à la jeune Terre, lorsque les premiers organismes capables de photosynthèse ont évolué. Ces bactéries primitives étaient uniques en ce sens qu’elles effectuaient la photosynthèse en utilisant des électrons provenant du fer plutôt que de l’eau. Ils se régalaient du fer ferreux abondant dans l’océan Archéen, le convertissant en fer ferrique oxydé. Sous sa forme ferrique, le fer absorbe la lumière bleue et rouge, mais laisse passer la lumière verte.
L’équipe de l’Université de Nagoya a fait une observation clé dans les eaux autour de l’île d’Iwo Jima, qui apparaissent vertes en raison de grandes quantités de fer oxydé. Les scientifiques ont découvert que les bactéries primitives sont particulièrement abondantes dans ces eaux, ce qui suggère que les eaux vertes offraient un avantage évolutif aux premières formes de vie de la planète. Une implication intéressante de cette observation est que la couleur verte pourrait également être un indicateur de la formation précoce de vie sur d’autres planètes.
L’océan pourrait à nouveau changer de couleur
La couleur de l’océan n’est clairement pas une chose fixe. Le vert a cédé la place au bleu une fois que tout le fer ferreux de l’océan a été converti en fer ferrique. À ce stade, l’oxygène produit par les bactéries primitives n’avait plus rien à oxyder et a donc commencé à pénétrer dans l’océan sous forme d’oxygène libre (O2). Cela a sans doute déclenché le moment le plus marquant de toute l’histoire de la Terre : le grand événement d’oxydation. La planète est passée d’un endroit pratiquement dépourvu d’oxygène libre à une atmosphère et des océans richement oxygénés, dans lesquels la vie aérobie pourrait se développer. Cela a mis fin à l’Éon archéen et a marqué le début de l’ère de la vie multicellulaire complexe. L’océan a acquis sa couleur (principalement) bleue à mesure que son contenu changeait et absorbait différentes formes de vie.
Si l’océan changeait de couleur auparavant, il pourrait le faire à nouveau, et cela pourrait avoir diverses conséquences. Si les niveaux de soufre dans l’océan devaient augmenter particulièrement, cela pourrait provoquer une poussée de bactéries qui rendraient l’eau violette. Des niveaux élevés d’azote peuvent provoquer la formation d’algues rouges et l’érosion peut entraîner le fer oxydé dans l’eau, ce qui pourrait rendre la mer rouge.
Il est intéressant de noter qu’il est probable que la couleur finale de l’océan sera également verte. Le soleil va inévitablement mourir, devenant ainsi plus brillant et frappant la Terre avec davantage de rayonnement ultraviolet. Cela finira par tuer les organismes de l’océan, leur enlevant cette belle couleur bleu profond.
