Evolution du taux d'O2 dans l'atmosphère

ENJEUX PLANÉTAIRES CONTEMPORAINS : atmosphère, hydrosphère climats

Activité 1

L'atmosphère primitive résulte du dégazage de la planète dû à une très forte activité volcanique. Cette atmosphère initiale se différait de celle actuelle : en effet le dioxyde de carbone a complètement disparu, le pourcentage de diazote a augmenté mais on retient surtout l’apparition de l’oxygène il y a 2.5 milliard d’année, qui a permis l'émergence de la respiration. Nous allons tout d’abord tâcher de montrer ici comment le développement de la vie, apparu en même temps que la photosynthèse(dans les océans) il ya 4 milliards d’années, est en grande partie responsable de l’évolution de l’atmosphère. Nous allons ensuite prouver que les étapes de cette évolution sont inscrites dans certaines roches.

En s’appuyant tout d’abord sur l’exemple des cyanobactéries, nous observons que ces microorganismes se colonisaient très rapidement et étaient déjà capable d’effectuer la photosynthèse. Il en résulte de cette photosynthèse une chute de la part de dioxyde de carbone dans l’atmosphère.(prouvée par la présence de stromatolites.) La diminution de dioxyde de carbone entraîne la production de l’oxygène, qui sera ensuite rejeté progressivement dans l’atmosphère. Ces phénomènes expliquent alors la quasi disparition de CO2 dans l’air, et l’augmentation de l’o2, conduisant à l’aboutissement de ce qu’est l’atmosphère actuelle.

D'après les documents 1 et 2, on observe que l’apparition de l’oxygène et donc par la même occasion de la respiration, il y a 2 milliards d’années, a lieu en même temps que l’oxydation des minerais de fer rubanés dans l’eau, provoquée par l’activité photosynthétique des cyanobactéries. Suite à l’oxydation complète de ces derniers (dû à la saturation d’ions ferreux dans l’eau), des couches rouges (sédiments) sont remontés à la surface dans l’air et ont été oxydés sur les continents. La concordance entre les dates, ajoutée au processus permettant l’apparition de l’oxygène prouve alors que les étapes de l'évolution de l’atmosphère sont ancrées dans certaines roches.

En conclusion, l’intervention des microorganismes photosynthétiques cyanobactériens et le développement de la vie a permis le passage de l’atmosphère primitive, qui était alors dépourvue de dioxygène, et très riche en dioxyde carbone, à l’atmosphère actuelle constituée de 21% de dioxygène de seulement 0.03% de CO2. Le processus permettant l'évolution de cette atmosphère prouvent alors que les étapes de cette dernière sont inscrites dans certaines roches comme les stromatolites.

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