Réponse :Contexte initial :
L’atmosphère primitive de la Terre s’est formée peu de temps après sa création par dégazage de sa surface en fusion.
À ses débuts, l’atmosphère était totalement dépourvue de dioxygène (O₂) et très riche en dioxyde de carbone (CO₂).
Indices et marqueurs :
Jusqu’à environ 2,3 milliards d’années (Ga), les sédiments déposés par les fleuves contenaient de l’uraninite sous forme de particules solides. La présence de cet uranium confirme l’existence d’une atmosphère dépourvue de dioxygène.
Pour comprendre quand le dioxygène est apparu, examinons les états du fer.
Le rôle du fer :
Le fer existe sous deux formes principales : fer ferreux (Fe²⁺) et fer ferrique (Fe³⁺).
Le Fe³⁺ est caractéristique d’un milieu oxydant et insoluble dans une eau neutre.
Le Fe²⁺ est caractéristique d’un milieu réducteur et soluble dans une eau neutre ou légèrement acide.
Les gisements de fer :
Les gisements de fer rubanés (90% des réserves mondiales) et les couches rouges continentales sont des indices importants.
Les couches rouges continentales contiennent du fer à l’état d’oxydes (Fe³⁺). Elles se sont formées au contact d’une atmosphère contenant de l’oxygène.
Les gisements de fer rubanés, plus délicats, contiennent du fer provenant des sources hydrothermales. Ils sont riches en Fe²⁺ et se sont formés dans des eaux océaniques réductrices, dépourvues d’oxygène.
Conclusion :
Entre 2 Ga et 1,5 Ga, les couches rouges continentales et les gisements de fer rubanés attestent de la mise en place d’une atmosphère de plus en plus riche en oxygène.
L’accumulation progressive de dioxygène dans l’atmosphère a permis l’apparition de sols oxydés et d’une biosphère plus complexe.
En résumé, l’apparition du dioxygène dans l’atmosphère vers 2,4 milliards d’années est liée à des processus géochimiques et biologiques qui ont transformé notre planète au fil du temps.
Explications :
