Selon les chercheurs, la prolifération des plantes a complètement modifié la biosphère de la Terre.
Une nouvelle étude révèle que les plantes terrestres ont modifié la composition de la Terre.
Selon les recherches du Université de Southamptonla composition des continents de la Terre s’est soudainement modifiée en raison de l’évolution des plantes terrestres.
En collaboration avec des collègues de l’Université Queen’s Canada, le Université de Cambridgel’Université d’Aberdeen et l’Université chinoise des géosciences de Wuhan, les chercheurs de Southampton, dirigés par le Dr Tom Gernon, ont étudié les effets de l’évolution des plantes terrestres sur la composition chimique de la Terre au cours des 700 millions d’années précédentes.
Les découvertes des chercheurs ont été récemment publiées dans <span class="glossaryLink" aria-describedby="tt" data-cmtooltip="
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Les fougères ont été parmi les premières plantes terrestres à coloniser les continents, certaines analyses indiquant qu’elles ont évolué il y a environ 430 millions d’années. Les scientifiques rapportent un changement radical dans la composition de la croûte continentale à cette époque précise, qu’ils associent à des changements fondamentaux des systèmes fluviaux liés à l’évolution des plantes terrestres. Crédit : Dr Tom Gernon / Université de Southampton
Il y a environ 430 millions d’années, pendant la période silurienne, lorsque l’Amérique du Nord et l’Europe ont été reliées pour former le continent connu sous le nom de Pangée, l’évolution des plantes terrestres a eu lieu.
Les plantes ont radicalement modifié la biosphère de la Terre (ces régions de la surface de la planète où la vie s’épanouit), préparant le terrain pour l’émergence des dinosaures environ 200 millions d’années plus tard.
« Les plantes ont provoqué des changements fondamentaux dans les systèmes fluviaux, entraînant davantage de rivières sinueuses et de plaines inondables boueuses, ainsi que des sols plus épais », explique le Dr Christopher Spencer, professeur adjoint à l’Université Queen’s à Kingston, en Ontario, auteur principal de l’étude. “Ce changement était lié au développement de systèmes d’enracinement des plantes qui ont aidé à produire des quantités colossales de boue (en brisant les roches) et à stabiliser les canaux des rivières, qui ont enfermé cette boue pendant de longues périodes.”
Les scientifiques ont reconnu que la tectonique des plaques relie la surface et le noyau profond de la Terre : les rivières entraînent la boue dans les océans, et cette boue est ensuite transportée dans l’intérieur en fusion de la Terre (ou manteau) dans les zones de subduction, où elle fond pour produire de nouvelles roches.
L’équipe a reconnu les changements dans la composition des roches formées par la fonte de l’intérieur de la Terre dans les zones de subduction où les principales plaques tectoniques entrent en collision. Le volcan de subduction actuel montré ici est Avachinsky, Kamtchatka. Crédit : Dr Tom Gernon / Université de Southampton
“Lorsque ces roches se cristallisent, elles emprisonnent les vestiges de leur histoire passée”, explique le Dr Tom Gernon, professeur agrégé de sciences de la Terre à l’Université de Southampton et co-auteur de l’étude. “Nous avons donc émis l’hypothèse que l’évolution des plantes devrait considérablement ralentir l’apport de boue aux océans et que cette caractéristique devrait être préservée dans les archives rocheuses – c’est aussi simple que cela.”
Pour tester cette idée, l’équipe a étudié une base de données de plus de cinq mille cristaux de zircon formés dans des magmas dans des zones de subduction – essentiellement des “capsules temporelles” qui conservent des informations vitales sur les conditions chimiques qui prévalaient sur Terre lors de leur cristallisation.
Le volcan de subduction actuel illustré ici est l’île de Montserrat, aux Antilles. Crédit : Dr Tom Gernon / Université de Southampton
L’équipe a découvert des preuves convaincantes d’un changement spectaculaire dans la composition des roches composant les continents de la Terre, qui coïncide presque précisément avec l’apparition des plantes terrestres.
Notamment, les scientifiques ont également découvert que les caractéristiques chimiques des cristaux de zircon générés à cette époque indiquent un ralentissement significatif du transfert de sédiments vers les océans, tout comme ils l’avaient supposé.
Les chercheurs montrent que la végétation a modifié non seulement la surface de la Terre mais aussi la dynamique de la fonte du manteau terrestre.
“Il est étonnant de penser que le verdissement des continents s’est fait sentir dans les profondeurs de la Terre”, conclut le Dr Spencer.
“Espérons que ce lien jusque-là non reconnu entre l’intérieur de la Terre et l’environnement de surface stimule une étude plus approfondie.”
Référence : “Composition de la croûte continentale altérée par l’émergence de plantes terrestres” par Christopher J. Spencer, Neil S. Davies, Thomas M. Gernon, Xi Wang, William J. McMahon, Taylor Rae I. Morrell, Thea Hincks, Peir K Pufahl, Alexander Brasier, Marina Seraine et Gui-Mei Lu, 29 août 2022, Géoscience de la nature.
DOI : 10.1038/s41561-022-00995-2
