Si quelqu’un avait pu voir la Terre depuis l’espace il y a environ 630 millions d’années, il aurait trouvé une grosse boule blanche. Ni mers ni continents n’étaient visibles, recouverts d’une épaisse couche de glace d’un demi-kilomètre d’épaisseur qui s’étendait presque uniformément d’un pôle à l’autre. Avec une température moyenne de 50 degrés sous zéro, ces glaces globales sont restées pendant plus de dix millions d’années, donnant lieu à un phénomène qui s’est répété au moins deux fois dans l’histoire de la planète. Ce n’est pas pour rien que les géologues qualifient ces événements de “Terre boule de neige”, et celui d’il y a 630 millions d’années était le plus récent connu.
Mais comment pouvait-il résister à la vie dans ces conditions ? La réponse a, jusqu’à présent, été un mystère pour les scientifiques.
Une nouvelle étude menée par des chercheurs de l’Université des géosciences de Wuhan en Chine, et qui vient d’être publiée dans “Communication Nature” introduit cependant l’idée que cette grande glaciation globale n’a peut-être pas couvert toute la surface de la planète.
Des preuves géochimiques provenant de roches anciennes suggèrent en effet que de vastes zones de haute mer auraient pu devenir libres de glace et persister au nord du tropique du Cancer, une région auparavant considérée comme trop froide pour supporter la vie pendant cette période. “Il y avait une zone habitable”, explique Shuhai Xiao, géobiologiste à la Virginia State University et co-auteur du nouvel article. Et c’était probablement “plus large que prévu”.
doutes raisonnables
D’autres scientifiques ne sont pas aussi clairs. Les simulations climatiques, en fait, ont de sérieux problèmes pour modéliser un équateur sans glace pendant les périodes Snowball Earth. Introduire la possibilité qu’une partie de l’océan ait été exposée “rend cela vraiment difficile à avaler”, déclare Paul Hoffman, géologue à l’Université de Harvard et pionnier de l’hypothèse Snowball Earth.
Depuis la fin des années 1960, les modèles climatiques ont montré que des « gels planétaires » sont possibles à partir d’une simple boucle de rétroaction. Lorsque les températures baissent, les calottes polaires se dilatent, reflétant la lumière du soleil et créant plus de refroidissement. Si la glace parvient à s’étendre jusqu’à environ 30° ou 40° de latitude, à peu près là où se trouve l’Afrique du Nord aujourd’hui, le climat mondial entre dans un cycle de gel incontrôlable et les glaciers finissent par recouvrir la planète entière en quelques centaines d’années.
Deux terres boule de neige
Les archives géologiques indiquent que la Terre a connu au moins deux de ces périodes glaciales. La plus récente est connue sous le nom de période glaciaire marine, il y a entre 654 et 635 millions d’années. La vie était alors confinée aux océans et les grandes créatures n’avaient pas encore évolué, mais les fossiles montrent clairement que des eucaryotes microscopiques, comme les algues, vivaient à la fois avant et après l’événement. De tels organismes ont besoin de soleil et d’eau libre, dit Xiao. Dès lors, “il faut imaginer une sorte de refuge où ces algues puissent survivre”.
Des études antérieures ont déjà montré que les courants provoqués par les tempêtes pouvaient avoir coulé ouvertement dans les mers peu profondes pendant cette période glaciale, bien que la plupart des preuves restent équivoques. Pour étudier les conditions au cours de cette période, Xiao et ses collègues ont examiné une fine couche d’ardoise sombre trouvée dans la forêt nationale de Shennongjia, dans le sud de la Chine, et datée de l’âge glaciaire marinoen. Les chercheurs pensent que la couche de schiste provient d’une boue océanique riche en minéraux qui s’est déposée aux latitudes moyennes, peut-être entre 30° et 40° nord.
Mais Xiao et son équipe ont découvert que le schiste regorgeait non seulement d’algues fossiles, mais aussi de composés azotés. Une épaisse couche de glace aurait isolé les océans de l’atmosphère, empêchant l’oxygène de pénétrer dans leurs eaux. Mais des composés azotés ont été trouvés à des niveaux similaires à ceux des océans modernes, suggérant des eaux bien oxygénées et dans lesquelles l’azote et l’oxygène pouvaient interagir librement.
Ces résultats suggèrent que la zone d’où provient le schiste pourrait ne pas avoir été recouverte de glace et donc être une demeure sûre dans laquelle les organismes photosynthétiques pourraient prospérer. Si cela est vrai, les simulations climatiques devraient être modifiées pour comprendre comment maintenir un océan ouvert pendant ces longues périodes de glace mondiale.
Les opposants à l’idée, comme Hoffman, continuent de penser qu’il est beaucoup plus probable que les fossiles d’algues microscopiques se soient réfugiés dans de petites piscines peu profondes d’eau douce formées directement au sommet des glaciers. Aujourd’hui, ces mares apparaissent dans les calottes glaciaires polaires et abritent des microbes adaptés au froid. Selon ce chercheur, toutes les algues modernes descendent d’espèces d’eau douce, ce qui suggère que celles qui vivaient dans les mers ont été éliminées pendant les périodes de la Terre boule de neige et ont dû évoluer à nouveau plus tard pour retourner dans l’océan. “Je ne vois pas la survie comme un problème -phrase Hofman- et cet article ne le résout pas non plus”.
Bien qu’une solution intermédiaire soit également possible, dans laquelle tout le monde a en partie raison. En fait, il pourrait y avoir eu un laps de temps où même l’équateur a gelé et les créatures vivantes ont été forcées dans les bassins glaciaires. Mais cet intervalle n’a peut-être pas duré toute la période glaciaire.
Les géologues savent que la couche de schiste sombre provient du Marin, mais on ne sait pas exactement quand elle s’est formée au cours de cette période glaciaire. Peut-être que les rochers témoignent des derniers jours de l’ère, une époque où les calottes glaciaires avaient déjà commencé à se retirer, une perspective avec laquelle Xiao et ses collègues sont d’accord.