Quelle est l'histoire de l'atmosphère de la Terre?
La Terre a eu trois atmosphères, chacune de composition chimique différente. La première atmosphère de la Terre, formée lorsque la planète était encore très jeune, était principalement constituée d'hydrogène et d'hélium. Cette atmosphère a environ 4,57 milliards d’années et sa durée de vie était courte: la chaleur de la croûte fondue et le vent solaire ont dissipé cette couche. L'hydrogène et l'hélium ne sont pas assez lourds pour constituer une atmosphère stable si la planète n'est pas très vaste - ces éléments risquent davantage de gagner en vitesse de fuite lors de fluctuations thermiques aléatoires. Cela fait partie de la raison pour laquelle l'hydrogène et l'hélium sont très rares dans l'atmosphère terrestre de nos jours.
Il y a environ 4,4 milliards d'années, la croûte s'est solidifiée et de nombreux volcans se sont formés, projetant de la vapeur, du dioxyde de carbone et de l'ammoniac dans le ciel. Au fil du temps, la densité de ces gaz volcaniques est devenue suffisante pour former une seconde atmosphère terrestre, principalement composée de dioxyde de carbone et de vapeur d'eau. Il y avait de l'azote mais à peine d'oxygène libre. Cela ressemble à l'atmosphère actuelle de Vénus, qui est composée à 96,5% de dioxyde de carbone et à 3,5% d'azote. À ce stade, l'atmosphère terrestre avait quelque chose de commun avec Vénus: elle était environ 100 fois plus dense qu'aujourd'hui. La pression à la surface aurait été similaire à la pression sous 1 km (0,62 mi) d'eau.
L'atmosphère de la Terre a commencé lentement à se raréfier lorsque le dioxyde de carbone s'est dissous dans les océans et s'est précipité sous forme de carbonates. Cela recouvre une grande partie de la Terre d'une couche de carbone et ouvre la voie à une vie précoce.
Il y a 3,5 milliards d'années, la vie avait pris forme, sous forme d'archéas. Il y a environ 2,7 milliards d'années, ils ont été rejoints par des microbes appelés cyanobactéries. Les cyanobactéries ont été les premiers organismes phototropes producteurs d'oxygène et ont lentement commencé à aspirer le dioxyde de carbone de l'atmosphère et à libérer de l'oxygène. Les cyanobactéries ont mis longtemps à démarrer, mais entre 2,7 et 2,2 milliards d’années, au début du Paléoprotérozoïque, ces microbes ont transformé l’atmosphère terrestre d’une atmosphère anoxique (dépourvue d’oxygène) en un état oxique (contenant de l’oxygène) . C'est ce qu'on appelle la grande oxydation ou, plus communément, la catastrophe de l'oxygène.
L'événement d'oxydation est parfois considéré comme une catastrophe car, pour la plupart des formes de vie vivantes à l'époque, l'oxygène était toxique. Par conséquent, la catastrophe causée par l'oxygène a été l'une des premières extinctions de masse majeures. Cependant, comme avantage, nous avons une autre atmosphère de la Terre, celle dont nous avons besoin pour survivre aujourd'hui.