Vie sur Terre : notre Planète serait devenue habitable plus tôt que prévu

Les zircons sont des minéraux nés dans le magma et qui peuvent traverser les milliards d'années en transmettant la mémoire de leur naissance. Les mesures des isotopes qu'ils contiennent suggèrent que la Terre de l'Hadéen a formé plus rapidement que prévu une croûte continentale, aidant ainsi l'émergence d'un monde habitable et habité.

Les cosmologistes sont à la recherche des premières étoiles et les géologues de plus vieilles roches terrestres. Ces deux quêtes sont indispensables pour préciser notre compréhension des étapes ayant mené du Big Bang au vivant. Mais si le cosmos observable s'est en quelque sorte « arrangé » pour nous conserver la lumière de ces premières étoiles, c'est très loin d'être le cas pour les premières roches terrestres.

Plus en remonte dans la passé au-delà de 3,5 milliards d'années, plus les archives géologiques se font rares, car elles ont été presque totalement effacées par les turbulences de la tectonique des plaques et ses cycles de Wilson. On peine à déchiffrer celles qui restent du début de l'Archéen, l'ère géologique qui a commencé il y a 4 milliards d'années pour finir il y a 2,5 milliards d'années. Pour l'histoire géologique qui s'étend au-delà de -4 milliards d'années, l'Hadéen (du nom du dieu des enfers Hadès), c'est encore pire et, croit-on, pour de bonnes raisons. En effet, elle aurait été marquée par un bombardement météoritique intense entretenant longtemps un océan de magma.

De telles conditions auraient bien sûr été impropres à la vie et surtout à la conservation de roches de cette époque. Même en imaginant un début de croûte terrestre avec une tectonique des plaques extrêmement active, due à des courants de convection puissants à l'intérieur de la jeune Terre chauffée par la désintégration importante d'éléments radioactifs (et aussi en raison de la chaleur apportée par l'accrétion de la planète), le bombardement météoritique encore intense de cette époque, et la tectonique elle-même, auraient effacé presque toutes les traces des premières roches.

Toutefois, on trouve depuis un certain temps déjà des indices qui nous laissent penser que la Terre est devenue clémente, et peut-être suffisamment pour permettre l'apparition de l'eau liquide en grande quantité et même la vie, quelques centaines de millions d'années avant la fin de l'Hadéen. Comme l'illustre un article publié dans la revue Pnas par des chercheurs états-uniens menés par des membres de l'université de Chicago, l'étude des zircons donnerait toute autre perspective sur l'Hadéen.

Une croûte continentale au milieu de l'Hadéen ?

Pour le comprendre, commençons par rappeler que le zircon est un minéral du groupe des silicates, plus précisément des nésosilicates, et sa formule chimique est ZrSiO₄. Possédant une exceptionnelle résistance à toute modification de leur composition chimique, les zircons apparaissent comme l'un des produits précoces de la cristallisation primaire des roches magmatiques, comme le granite, et des roches alcalines telles la pegmatite ou la syénite. On les trouve dans les sédiments sous forme de zircons détritiques, c'est-à-dire des grains transportés et charriés par l'érosion. Ce sont de fidèles enregistreurs des conditions qui régnaient lors de leur formation. Non seulement il traverse de grandes périodes de temps sans être altéré mais surtout, il conserve intacte la quantité d'isotopes qu'il contenait lors de sa formation, avec bien sûr les produits de désintégrations radioactives. En bonus, on peut dater leur formation. Claude Allègre n'a pas hésité à parler dans un de ses livres de la mémoire de la Terre comme étant celle des zircons.

Les géochimistes états-uniens ont utilisé un nouvel instrument tout récemment mis en service, le CHicago Instrument for Laser Ionization (CHILI) pour détecter des isotopes du strontium, et surtout mesurer leurs abondances (avec également des isotopes de rubidium), dans des zircons présents dans des roches canadiennes datant de l'Hadéen et trouvées dans le célèbre Nuvvuagittuq. On pense avoir trouvé dans cette province du Québec, peut-être, les plus vieilles roches connues à ce jour ainsi que les plus anciennes traces de l'existence de la Vie.

Les abondances de strontium mesurées permettent de remonter à la quantité de silice présente dans les roches ignées où ces zircons se sont formés. Selon les chercheurs, elles suggèrent l'existence plus précoce que prévu d'une croûte continentale, seulement 350 millions d'années après la naissance du Système solaire.

Or, l'existence d'une croûte, via sa composition, affecte directement celle de l'atmosphère, de l'eau de mer et finalement influe sur les nutriments disponibles pour toute forme de vie naissante. En outre, cela pourrait indiquer indirectement que le taux de bombardement météoritique avait baissé plus tôt que prévu, permettant la formation et la survie de la croûte continentale.

Si tel était bien le cas, la Terre était devenue accueillante plus tôt que prévu...

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