La Terre primitive aurait-elle été un monde océan ? Pas sûr, d’après une nouvelle étude. L’analyse de minuscules minéraux formés il y a 4 milliards d’années suggère en effet que des terres émergées existaient déjà à cette époque. Une découverte qui pourrait impacter notre façon d’envisager l’apparition des premières formes de vie.

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    À quoi ressemblait la Terre il y a 4 milliards d'années ? Voilà une question à laquelle il est difficile de répondre. Si l'on sait qu'après sa formation, il y a 4,6 milliards d'années, la Terre était occupée par un océan de magma, de récentes études révèlent que la surface aurait très rapidement refroidi, débouchant sur une cristallisation complète en quelques millions d'années seulement. Des océans d’eau liquide se seraient alors formés, submergeant cette proto-croûtecroûte dont la nature était certainement bien différente des croûtes continentales ou océaniques qui forment l'actuelle écorce terrestre.

    Vue d'artiste de la Terre primitive recouverte d'un océan de magma. Une situation qui n'aurait duré que quelques millions d'années. © Nasa

    Cette histoire ancienne nous est relatée par l'analyse de quelques minérauxminéraux que l'on nomme zirconzircon. Leur résistancerésistance à l'altération fait que certains de ces minuscules grains formés à l'aubeaube de l'histoire terrestre ont pu parvenir jusqu'à nous. Or, leur composition chimique est révélatrice de l'environnement dans lequel ils se sont formés.

    La Terre primitive, un monde océan ?

    On sait ainsi qu'une première croûte continentale aurait commencé à se former il y a environ 4 milliards d’années, à partir de la fusion de cette proto-croûte. Les premiers continents seraient ainsi nés très tôt dans l'histoire de la Terre. Pourtant, ils seraient encore longtemps restés cachés sous les eaux. En 2021, une étude suggérait que les premières roches continentales seraient arrivées à l'émersion il y a 3,3 milliards d'années (voir l'article plus bas). Jusqu'à cette date, la Terre aurait donc ressemblé à un monde-océan, totalement bleu.

    Les premiers continents se seraient formés sous les eaux, la Terre étant alors un monde-océan. © Creative Station, Adobe Stock

    Une hypothèse qui vient d'être remise en question par une nouvelle étude, publiée dans la revue Nature Geoscience. Grâce à l'analyse de zircons retrouvés dans la formation de Jack Hills en Australie, une équipe de chercheurs a en effet mis en évidence que des terres émergées existaient déjà il y a 4 milliards d'années.

    Des portions de terres émergées battues par les pluies

    Les scientifiques ont en effet observé la nature des isotopesisotopes d'oxygène piégés dans les cristaux au moment de leur formation. Étonnamment, ils se sont rendu compte que ces minéraux possédaient une composition isotopique extrêmement légère. Or, la présence d'isotopes d'oxygène légers est typique d'une mise en contact entre le magma (à partir duquel vont cristalliser les zircons) et de l'eau douce infiltrée profondément dans la croûte. Impossible, cependant, d'avoir de l'eau douce dans le contexte d'un monde-océan. L'existence de ces zircons indique donc qu'il y a 4 milliards d'années existaient déjà des portions de croûte émergées, battues par la pluie.

    Zircon d'âge hadéen de Jack Hills en Australie. © Aaron Cavosie, John Valley, modifié par Gretarsson, Wikimedia Commons, domaine public

    Cette découverte est importante et renforce la théorie d'une Terre primitive froide permettant le développement rapide d'une hydrosphère et d'océans. Et donc, d'un développement précoce de la vie, potentiellement à peine 600 millions d'années après sa formation. La présence d'un cycle de l'eau et notamment de réservoirs d'eau douce présente d'ailleurs un intérêt particulier dans ce contexte des origines du vivant.

    Des îlots qui auraient pu favoriser l’apparition de la vie très tôt dans l’histoire terrestre

    Si les plus anciennes traces de vie que nous ayons retrouvées datent de 3,5 milliards d’années, ...
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