La rotation de la Terre ralentit, et cela pourrait expliquer pourquoi nous avons de l’oxygène: ScienceAtt

Depuis sa formation il y a environ 4,5 milliards d’années, la rotation de la Terre a progressivement ralenti, et ses jours se sont progressivement plus longs.

Bien que le ralentissement de la Terre ne soit pas perceptible sur les échelles de temps humains, il suffit de faire des changements importants sur les éons. Selon une étude de 2021.

Plus précisément, les algues bleu-vert (ou cyanobactéries) qui ont émergé et proliféré il y a environ 2,4 milliards d’années auraient pu produire plus d’oxygène en tant que sous-produit métabolique parce que les jours de la Terre ont augmenté.

« Une question durable dans les sciences de la Terre a été la façon dont l’atmosphère de la Terre a-t-elle obtenu son oxygène, et quels facteurs ont contrôlé lorsque cette oxygénation a eu lieu »,  » microbiologiste Gregory Dick de l’Université du Michigan a expliqué en 2021.

« Nos recherches suggèrent que la vitesse à laquelle la Terre tourne – en d’autres termes, sa durée de jour – peut avoir eu un effet important sur le motif et le moment de l’oxygénation de la Terre. »

https://www.youtube.com/watch?v=93SBJ0CMURA frameborder = « 0 ″ allow = » accéléromètre; AutoPlay; Clipborat-écriture; médias cryptés; gyroscope; image dans une image; web-share « RefraierPolicy = » strict-original-when-cross-origin « allowerlScreen>

Il y a deux composantes majeures dans cette histoire qui, à première vue, ne semblent pas avoir beaucoup à voir les unes avec les autres. Le premier est que le spin de la Terre ralentit.

La raison pour laquelle le ralentissement de la Terre ralentit est que le Lune exerce une traction gravitationnelle sur la planètece qui provoque une décélération en rotation depuis la lune s’éloigne progressivement.

Nous savons, sur la base du dossier fossile, ce jour-là était juste 18 heures Il y a 1,4 milliard d’années, et Une demi-heure plus courte qu’ils ne le sont aujourd’hui il y a 70 millions d’années. Les preuves suggèrent que nous gagnons 1,8 millisecondes par siècle.

Le deuxième composant est quelque chose connu sous le nom de Grand événement d’oxydation – Lorsque les cyanobactéries ont émergé en si grandes quantités que l’atmosphère terrestre a connu une augmentation nette et significative de l’oxygène.

Sans cette oxydation, les scientifiques pensent que la vie comme nous le savons n’aurait pas pu émerger; Ainsi, bien que les cyanobactéries puissent flic un peu de côté aujourd’huinous ne serions probablement pas là sans eux.

Il y a encore beaucoup de choses que nous ne savons pas sur cet événement, y compris des questions brûlantes telles que pourquoi cela s’est produit quand il l’a fait et pas plus tôt dans l’histoire de la Terre.

Il a fallu des scientifiques travaillant avec des microbes cyanobactériens pour relier les points. Dans le gouffre du Middle Island dans le lac Huron, des tapis microbiens peuvent être trouvés qui sont considérés comme un analogue des cyanobactéries responsables du grand événement d’oxydation.

Cyanobactéries violettes qui produisent de l’oxygène via la photosynthèse et les microbes blancs qui métabolisent le soufre, rivalisent dans un tapis microbien sur le lit du lac.

La nuit, les microbes blancs montent au sommet du tapis microbien et font leur truc de grimper du soufre. Lorsque le jour se casse et que le soleil se lève suffisamment haut dans le ciel, les microbes blancs se retirent et les cyanobactéries violettes s’élèvent au sommet.

« Maintenant, ils peuvent commencer à photosynthétiser et à produire de l’oxygène »,  » dit géomicrobiologiste Judith Klatt de l’Institut Max Planck pour la microbiologie marine en Allemagne.

« Cependant, il faut quelques heures avant qu’ils ne commencent vraiment, il y a un long décalage le matin. Les cyanobactéries sont des élévateurs plutôt tardifs que les personnes du matin, semble-t-il. »

Cela signifie que la fenêtre de la journée dans laquelle les cyanobactéries peuvent pomper l’oxygène est très limitée – et c’est ce fait qui a attiré l’attention de l’océanographe Brian Arbic de l’Université du Michigan. Il s’est demandé si le changement de longueur d’une journée sur l’histoire de la Terre avait eu un impact sur la photosynthèse.

« Il est possible qu’un type de compétition similaire entre les microbes ait contribué au retard dans la production d’oxygène sur la Terre du début »  » Klatt a expliqué.

Pour démontrer cette hypothèse, l’équipe a effectué des expériences et des mesures sur les microbes, à la fois dans leur environnement naturel et dans un cadre de laboratoire. Ils ont également effectué des études de modélisation détaillées en fonction de leurs résultats pour lier la lumière du soleil à la production d’oxygène microbien et la production d’oxygène microbien à l’histoire de la Terre.

« L’intuition suggère que deux jours de 12 heures devraient être similaires à une journée de 24 heures. La lumière du soleil se lève et tombe deux fois plus rapidement, et la production d’oxygène suit en verrouillage, » a expliqué le scientifique marin Arjun Chennu du Leibniz Center for Tropical Marine Research en Allemagne.

« Mais la libération d’oxygène à partir de tapis bactériens ne le fait pas, car il est limité par la vitesse de diffusion moléculaire. Ce découplage subtil de libération d’oxygène à partir du soleil est au cœur du mécanisme. »

Ces résultats ont été incorporés dans des modèles mondiaux de niveaux d’oxygène, et l’équipe a constaté que les jours d’allongement étaient liés à l’augmentation de l’oxygène de la Terre – pas seulement le grand événement d’oxydation, mais une autre, la deuxième oxygénation atmosphérique appelée le Événement d’oxygénation néoprotérozoïque Il y a environ 550 à 800 millions d’années.

« Nous lions les lois de la physique opérant à des échelles très différentes, de la diffusion moléculaire à la mécanique planétaire. Nous montrons qu’il existe un lien fondamental entre la longueur du jour et la quantité d’oxygène peut être libérée par des microbes émeubles »  » CHENNU a dit.

« C’est assez excitant. De cette façon, nous lions la danse des molécules dans le tapis microbien à la danse de notre planète et de sa lune. »

La recherche a été publiée dans Géoscience de la nature.

Une version antérieure de cet article a été publiée en août 2021.