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Les montagnes de la Terre ont disparu pendant un milliard d’années, puis la vie a cessé d’évoluer

La Terre, comme tant de ses habitants humains, a peut-être connu une crise de la quarantaine qui a abouti à la calvitie. Mais ce n’était pas une chute des cheveux dont notre planète devait s’inquiéter; c’était une ligne d’horizon en retrait.

Pendant près d’un milliard d’années au cours du «moyen âge» de notre planète (il y a 1,8 milliard à 0,8 milliard d’années), TerreLes montagnes ont littéralement cessé de croître, tandis que l’érosion a réduit les pics existants en souches, selon une étude publiée le 11 février dans le journal. Science.

Ce hiatus extrême de formation de montagnes – qui résultait d’un amincissement persistant de la croûte continentale de la Terre – a coïncidé avec un éon particulièrement sombre que les géologues appellent leennuyeux milliard», ont écrit les chercheurs. Tout comme les montagnes de la Terre n’ont pas grandi, les formes de vie simples des océans de la Terre n’ont pas non plus évolué (ou du moins, elles ont évolué incroyablement lentement) pendant un milliard d’années.

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Selon l’auteur principal de l’étude Ming Tang, la montagne de problèmes sur les continents de la Terre pourrait avoir été en partie responsable de la lenteur des mers de la Terre.

« Les continents étaient indolores au moyen âge », a déclaré Tang, professeur assistant à l’Université de Pékin à Beijing, en Chine, dans un e-mail. « Des continents plus plats peuvent avoir réduit l’approvisionnement en nutriments [to the ocean] et empêché l’émergence d’une vie complexe. »

Quand les montagnes disparaissent

Aux frontières convergentes où la Terre choc des plaques continentales, les montagnes s’élèvent dans un processus appelé orogenèse. La croûte continentale à ces limites est en moyenne plus épaisse et soutenue par du magma, soulevant les roches de surface jusqu’à des hauteurs vertigineuses. Pendant ce temps, l’érosion et la gravité repousser les sommets; lorsque les processus tectoniques et magmatiques sous la surface s’arrêtent, l’érosion l’emporte, réduisant les montagnes.

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Parce que même les montagnes les plus puissantes disparaissent avec le temps, l’étude de l’épaisseur de la croûte terrestre de la Terre ancienne peut être le meilleur moyen d’évaluer le degré de formation des montagnes dans le passé. Pour ce faire, les auteurs de l’étude ont analysé la composition changeante des minéraux de zircon qui se sont cristallisés dans la croûte il y a des milliards d’années.

Aujourd’hui, de minuscules grains de zircon se retrouvent facilement dans les roches sédimentaires de toute la surface de la planète. La composition élémentaire précise de chaque grain peut révéler les conditions de la croûte où ces minéraux se sont cristallisés pour la première fois, il y a des siècles.

« Une croûte plus épaisse forme des montagnes plus élevées », a déclaré Tang. L’épaisseur de la croûte contrôle la pression à laquelle le magma change de composition, qui est ensuite enregistrée par des anomalies dans les zircons cristallisant à partir de ce magma, a-t-il ajouté.

Dans une précédente étude publiée en janvier dans la revue Géologie, Tang et ses collègues ont constaté que la quantité de europium incrusté dans des cristaux de zircon pourrait révéler l’épaisseur de la croûte au moment où ces cristaux se sont formés. Plus d’europium signifie une pression plus élevée exercée sur le cristal, ce qui signifie une croûte plus épaisse au-dessus, ont découvert les chercheurs.

Maintenant, dans leur nouvelle étude dans Science, les chercheurs ont analysé les cristaux de zircon de chaque contenu, puis ont utilisé ces anomalies d’europium pour construire une histoire de l’épaisseur continentale remontant à des milliards d’années. Ils ont constaté que «l’épaisseur moyenne de la croûte continentale active variait sur des échelles de temps d’un milliard d’années», ont écrit les chercheurs, la croûte la plus épaisse se formant dans l’éon archéen (il y a 4 milliards à 2,5 milliards d’années) et le phanérozoïque (il y a 540 millions d’années à le présent).

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Juste entre ces ères actives de formation de montagnes, l’épaisseur de la croûte a chuté à travers l’éon protérozoïque (il y a 2,5 milliards à 0,5 milliard d’années), atteignant un creux pendant le «moyen âge» de la Terre.

L’éon de rien

Ce n’est peut-être pas une coïncidence si l’éon le plus plat de la Terre sur terre était aussi son éon le plus « ennuyeux » en mer, a déclaré Tang.

«Il est largement reconnu par notre communauté que l’évolution de la vie était extrêmement lente entre 1,8 et 0,8 milliard d’années», a déclaré Tang à 45Secondes.fr. « Bien que eucaryotes sont apparus il y a 1,7 milliard d’années, ils ne sont devenus dominants qu’il y a environ 0,8 milliard d’années. « 

En revanche, dit Tang, le Explosion cambrienne, qui s’est produit seulement 300 millions d’années plus tard, a introduit presque tous les grands groupes d’animaux que nous voyons aujourd’hui. Pour une raison quelconque, la vie a évolué lentement et douloureusement pendant le «milliard ennuyeux», puis a démarré au moment où la croûte commençait à s’épaissir.

Quelle est la corrélation? Si aucune nouvelle montagne ne s’est formée pendant cette période, alors aucun nouveau nutriment n’a été introduit à la surface de la Terre à partir du manteau ci-dessous, ont écrit les chercheurs – et une pénurie de nutriments sur terre signifiait également une pénurie de nutriments pénétrant dans l’océan par le cycle de l’eau. Alors que la formation de la montagne stagnait pendant un milliard d’années, une « famine » de phosphore et d’autres éléments essentiels auraient pu affamer les simples créatures marines de la Terre, limiter leur productivité et freiner leur évolution, suggère l’équipe.

La vie et les montagnes ont fini par prospérer à nouveau lorsque le supercontinent Nuna-Rodinia s’est séparé à la fin de l’éon protérozoïque. Mais avant cela, ce continent gargantuesque était peut-être si massif qu’il a effectivement modifié la structure du manteau ci-dessous, calant tectonique des plaques au cours du « milliard ennuyeux » et résultant en une éternité d’amincissement crustal, ont écrit les chercheurs. Mais des recherches supplémentaires sont nécessaires pour résoudre pleinement le mystère de la disparition des montagnes de la Terre.

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Publié à l’origine sur 45Secondes.fr.

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