Les océans de la Terre avaient autrefois une couleur différente et continueront de changer de couleur.

Des chercheurs japonais ont présenté des preuves convaincantes que les océans de la Terre étaient autrefois verts et que cette couleur pourrait continuer à changer à l'avenir.

Illustration d'un océan vert - Photo : UWMADISON/CANVA

Vue de l’espace, la Terre apparaît désormais comme un point bleu pâle car près des trois quarts de sa surface sont constitués d’océan.

Cependant, selon de nouvelles recherches menées par des scientifiques japonais, les océans de la Terre étaient autrefois verts, et cette différence de couleur est liée à la chimie et à l'évolution de la photosynthèse.

L'océan est vert

Selon ScienceAlert du 10 avril, les recherches ont débuté par l'observation de la couleur verte des eaux entourant l'île volcanique japonaise d'Iwo Jima, liée à une forme oxydée de fer (III). Des algues bleu-vert prospèrent dans ces eaux.

Durant l'Archéen, les ancêtres des algues bleu-vert modernes ont évolué, avec d'autres bactéries, en utilisant le fer (II) plutôt que l'eau comme source d'électrons pour la photosynthèse. Ceci suggère des concentrations élevées de fer dans les océans.

L'Archéen, il y a 4 à 2,5 milliards d'années, était une période où l'atmosphère et les océans terrestres étaient dépourvus d'oxygène gazeux. C'est également à cette époque qu'ont évolué les premiers organismes capables de produire de l'énergie à partir de la lumière solaire. Ces organismes étaient photosynthétiques anaérobies, c'est-à-dire capables de réaliser la photosynthèse sans oxygène.

Il s'agit d'un changement important, car le sous-produit de la photosynthèse anaérobie est l'oxygène. L'oxygène n'existe sous forme gazeuse dans l'atmosphère que lorsque le fer présent dans l'eau de mer ne peut plus le neutraliser.

Les organismes photosynthétiques utilisent des pigments (principalement la chlorophylle) dans leurs cellules pour convertir _{le CO₂} en sucres grâce à l'énergie solaire. Les algues bleu-vert sont uniques car elles contiennent la chlorophylle, un pigment commun, mais aussi un second pigment appelé phycoérythrobiline (PEB). L'équipe a constaté que les algues bleu-vert modernes génétiquement modifiées avec de la PEB se développent mieux dans les eaux vertes.

Avant l'avènement de la photosynthèse et de l'oxygène, les océans terrestres contenaient du fer à l'état anoxique. Plus tard, l'augmentation de la photosynthèse à l'Archéen a libéré de l'oxygène, entraînant l'oxydation du fer dans l'eau océanique.

Les simulations informatiques réalisées dans le cadre de l’étude ont également révélé que l’oxygène libéré lors de la photosynthèse précoce entraînait des concentrations suffisamment élevées de particules de fer oxydées pour rendre la surface de la mer verte.

Une fois tout le fer de l'océan oxydé, l'oxygène libre ( _O₂ ) restera présent dans l'océan et l'atmosphère. L'équipe suggère que les planètes ressemblant à des points vert pâle vus de l'espace pourraient être de bons candidats pour abriter une vie photosynthétique précoce.

Les changements chimiques dans les océans ont été progressifs et l'Archéen a duré 1,5 milliard d'années, soit plus de la moitié de l'histoire de la Terre. À titre de comparaison, l'histoire du développement et de l'évolution de la vie complexe sur notre planète ne couvre qu'environ un huitième de l'histoire de la Terre.

Il est donc presque certain que la couleur de l'océan a changé progressivement au cours de cette période et a probablement fluctué. Ceci pourrait expliquer pourquoi les algues bleu-vert ont développé deux formes de pigments photosynthétiques : la chlorophylle, adaptée à la lumière blanche actuelle, et la PEB, adaptée à la lumière verte.

L’océan peut-il à nouveau changer de couleur ?

La leçon de cette étude est que la couleur de l'océan est liée à la chimie de l'eau et à la présence de vie. On peut imaginer d'autres couleurs d'océan sans trop emprunter à la science-fiction.

La Terre aurait pu avoir des océans violets si les niveaux de soufre avaient été élevés. Cela pourrait être lié à une forte activité volcanique et à une faible teneur en oxygène dans l'atmosphère, ce qui aurait entraîné la prolifération de bactéries soufrées violettes.

L'océan peut également devenir rouge si les conditions climatiques tropicales sont rudes, si du fer oxydé rouge se forme suite à la décomposition des roches terrestres et est transporté vers l'océan par le vent ou les rivières, ou si une algue associée à une « marée rouge » se développe rapidement et domine la surface de l'océan.

À mesure que notre Soleil vieillit, il devient d'abord plus brillant, ce qui entraîne une augmentation de l'évaporation en surface et des rayons UV intenses. Cela crée des conditions favorables à la prolifération des bactéries sulfureuses violettes dans les eaux profondes et pauvres en oxygène.

Cela se traduirait par davantage de violet, de brun ou de vert dans les zones stratifiées de l’océan ou près du rivage et moins de bleu foncé en raison de la réduction du phytoplancton.

À l'échelle des temps géologiques, rien n'est permanent. Par conséquent, les changements de couleur des océans sont inévitables.

L’étude a été publiée dans la revue Nature.

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ANH JEU

Source : https://tuoitre.vn/dai-duong-tren-trai-dat-tung-co-mau-khac-va-se-con-doi-mau-20250411113825899.htm