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

Illustration de l'océan en 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, la recherche a commencé avec l'observation que l'eau autour de l'île volcanique japonaise d'Iwo Jima était verte, liée à une forme oxydée de fer (III). Les algues bleu-vert prospèrent dans ces eaux.

Au cours de la période archéenne, les ancêtres des algues bleu-vert modernes ont évolué avec d'autres bactéries en utilisant le fer (II) au lieu de l'eau comme source d'électrons pour la photosynthèse. Cela indique des niveaux élevés de fer dans l’océan.

L'Archéen, il y a 4 à 2,5 milliards d'années, était une période où l'atmosphère et les océans de la Terre étaient dépourvus d'oxygène gazeux. C’est également à cette époque que les premiers organismes ont évolué pour produire de l’énergie à partir de la lumière du soleil. Ces organismes étaient photosynthétiques anaérobies, ce qui signifie qu'ils pouvaient effectuer la photosynthèse sans oxygène.

Cela crée des changements importants car le sous-produit de la photosynthèse anaérobie est l’oxygène gazeux. L'oxygène n'existe sous forme de gaz dans l'atmosphère que lorsque le fer présent dans l'eau de mer ne peut plus neutraliser l'oxygène.

Les organismes photosynthétiques utilisent des pigments (principalement la chlorophylle) dans leurs cellules pour convertir le _CO2 en sucre en utilisant l'énergie solaire. Les algues bleu-vert sont uniques car elles portent le pigment commun chlorophylle, mais possèdent également un deuxième pigment appelé phycoérythrobiline (PEB). L’équipe a découvert que les algues bleu-vert modernes génétiquement modifiées avec du PEB poussent mieux dans les eaux bleu-vert.

Avant l’apparition de la photosynthèse et de l’oxygène, les océans de la Terre contenaient du fer dans un état appauvri en oxygène. L'oxygène a ensuite été libéré à mesure que la photosynthèse augmentait au cours de la période archéenne, entraînant l'oxydation du fer dans l'eau de mer.

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.

Lorsque tout le fer de l’océan a été oxydé, de l’oxygène libre (O ₂ ) existera à la fois dans l’océan et dans l’atmosphère. L’équipe suggère que les mondes qui ressemblent à des points vert pâle vus de l’espace pourraient être de bons candidats pour abriter une vie photosynthétique précoce.

Les changements chimiques dans l’océan se sont produits progressivement et l’éon archéen a duré 1,5 milliard d’années, représentant plus de la moitié de l’histoire de la Terre. En comparaison, l’histoire entière du développement et de l’évolution de la vie complexe sur notre planète ne représente 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. Cela peut expliquer pourquoi les algues bleu-vert ont évolué avec les deux formes de pigments photosynthétiques : la chlorophylle, qui est bonne dans les environnements de lumière blanche d'aujourd'hui, et le PEB, qui est bon dans les environnements de lumière verte.

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

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

La Terre pourrait avoir des océans violets si les concentrations de soufre étaient élevées. Cela pourrait être lié à une forte activité volcanique et à de faibles niveaux d’oxygène dans l’atmosphère, ce qui aurait conduit à la prolifération de bactéries soufrées violettes.

L'océan peut également devenir rouge si les conditions climatiques tropicales sont difficiles, du fer oxydé rouge se forme à partir de la décomposition des roches sur terre et est transporté vers l'océan par le vent ou les rivières. Ou si un type d’algue associé à une « marée rouge » prospère 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 de surface et des rayons UV intenses. Cela crée des conditions favorables à la croissance des bactéries soufrées 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. Le changement de couleur de l’océan est donc inévitable.

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