Des bulles de gaz enfermés dans des roches depuis environ 2 milliards d’années pourraient changer notre lecture d’un épisode majeur de l’histoire de la Terre.
Leur composition indique qu’un signal chimique observé dans l’actuelle Russie pourrait s’expliquer surtout par des phénomènes locaux, et non par un bouleversement mondial du cycle du carbone comme supposé jusqu’à présent.
Les chercheurs ont étudié la formation de Zaonega, en Carélie, dans le nord-ouest de la Russie. Ces anciennes roches marines datent d’environ 2 milliards d’années. Elles se sont formées après la première forte augmentation de l’oxygène dans l’atmosphère terrestre.
Ces roches présentent une proportion inhabituelle entre deux formes du carbone, le carbone 12 et le carbone 13. Ce type de différence peut conserver la trace de changements environnementaux anciens. Des signaux semblables ont aussi été observés au Gabon, ce qui avait renforcé l’idée d’un phénomène planétaire.
La nouvelle étude s’est intéressée à des gaz restés piégés dans de minuscules poches à l’intérieur des roches. Les chercheurs ont analysé leurs molécules et leurs isotopes. Ils ont notamment retrouvé du méthane et d’autres hydrocarbures formés sous l’effet de la chaleur.
Selon leur scénario, une intrusion de magma a traversé en profondeur les sédiments riches en matière organique. Cette chaleur a produit des hydrocarbures, dont du méthane, qui sont ensuite remontés vers le fond marin présent à cette époque. Des microbes consommant ce méthane auraient alors produit une matière organique particulièrement pauvre en carbone 13.
Les mesures vont dans le sens de ce mécanisme. Les températures reconstituées atteignent environ 350 °C près de l’ancienne intrusion magmatique. Elles diminuent progressivement jusqu’à environ 72 °C, quelque 300 mètres plus haut dans la roche.
Cette succession de phénomènes géologiques et biologiques suffit à expliquer le signal inhabituel observé à Zaonega. Il pourrait donc provenir principalement de ce bassin sédimentaire. Les chercheurs précisent toutefois qu’ils ne peuvent pas exclure totalement l’influence de changements mondiaux du cycle du carbone.
Cette nuance est importante, car Zaonega sert de site de référence pour un événement appelé Shunga–Francevillian. Celui-ci a parfois été interprété comme la trace d’une perturbation mondiale survenue il y a environ 2 milliards d’années. L’équipe veut maintenant comparer ces résultats à de nouvelles carottes prélevées au Gabon.
