Comment le méthane est arrivé sur la jeune terre

Pendant l’Archéen, il y a quatre à deux milliards et demi d’années, il n’y avait pas de vie sur terre. À cette époque, seulement 70 à 83 % de l’énergie d’aujourd’hui nous parvenait du jeune soleil. Pourtant, il faisait suffisamment chaud pour que les océans ne se transforment pas en glace. La raison en est : un effet de serre efficace a réchauffé l’atmosphère – principalement causé par le méthane. Mais d’où vient ce méthane reste un mystère pour les chercheurs. Dans la revue “Nature Communications”, un groupe de scientifiques propose maintenant une nouvelle voie de réaction chimique sur la façon dont les gaz à effet de serre méthane et éthane auraient pu se former. Contrairement aux réactions connues à ce jour, les gaz pourraient également être produits de cette manière dans les conditions environnementales normales de la Terre primitive – et donc facilement en grande quantité.

Jusqu’à présent, les évents hydrothermaux, c’est-à-dire les sources chaudes telles que les fumeurs noirs que l’on peut encore trouver sur le fond marin, ont été considérés comme une source importante de méthane pour l’effet de serre efficace sur la terre encore inanimée. Parce que des pressions et des températures élevées règnent ici – une condition pour les réactions chimiques dans lesquelles le méthane s’est formé. Cependant, il n’y a toujours pas de preuves claires quant à savoir si les cheminées ont effectivement produit suffisamment de méthane pour un effet de serre important. Par conséquent, Leonard Ernst de l’Institut Max Planck de microbiologie terrestre à Marburg et son équipe ont maintenant étudié des origines alternatives – et pointent vers des réactions chimiques qui n’ont pas été envisagées jusqu’à présent, dans lesquelles des quantités importantes de méthane et d’éthane auraient pu se former. Et cela dans des conditions de pression et de température qui étaient très répandues sur la jeune Terre.

Pour vérifier leur hypothèse, les chercheurs ont effectué plusieurs tests sur modèle dans leur laboratoire. Ils voulaient créer des conditions similaires à celles de la jeune Terre. À seulement 30 degrés Celsius, ils ont pu générer les gaz à effet de serre espérés en utilisant les réactions dites de Fenton : Premièrement, les substances organiques s’oxydent avec des sels de fer comme catalyseur en présence de peroxyde d’hydrogène. Dans la réaction qui s’ensuit, du méthane et de l’éthane sont libérés. Tous les matériaux de départ pour cette voie de réaction étaient disponibles sur la jeune terre. Soutenus par la lumière et la chaleur, les deux gaz à effet de serre pourraient ainsi être produits en quantité suffisante.

L’étude montre que les réactions de Fenton représentent une autre voie de réaction pour expliquer la formation de méthane il y a quatre milliards d’années. Le gaz a déclenché l’effet de serre, qui a finalement jeté les bases de la première vie terrestre apparue au cours de l’Archéen : Car au cours de cette soi-disant “évolution chimique” les macromolécules et les premiers micro-organismes qui ont pu se reproduire progressivement formé.