Les scientifiques ont découvert qu’une signature chimique bien connue, vieille de 2 milliards d’années, longtemps considérée comme le signe d’un changement majeur dans le cycle du carbone terrestre, pourrait en réalité avoir été causée par des processus géologiques et biologiques locaux. Cette découverte remet en question les hypothèses précédentes concernant les transformations globales qui se sont produites durant une période critique de l’histoire de la Terre. Entre 2,5 et 2 milliards d’années, la Terre a connu sa plus importante transformation chimique de surface. L’oxygène a commencé à s’accumuler dans l’atmosphère, entraînant des changements qui ont finalement permis le développement de formes de vie complexes, comme les plantes et les animaux, environ un demi-milliard d’années plus tard. Alors que les niveaux d’oxygène augmentaient pour la première fois, d’immenses quantités de matière microbienne ont été enfouies sous le plancher océanique, piégeant le carbone dans les roches et laissant derrière elles une signature isotopique inhabituelle. Pendant des décennies, les scientifiques ont interprété cette signature comme la preuve d’un déséquilibre spectaculaire et planétaire dans le cycle du carbone terrestre. Cette interprétation a été étayée par des carottes de forage prélevées dans d’anciens sédiments marins en Carélie, en Russie, et dans le bassin Francevillien au Gabon. Une nouvelle étude, dirigée par des chercheurs de l’Institut de technologie de Californie (Caltech), remet en question l’idée que les preuves issues de Russie reflètent réellement un événement global. L’étude décrit comment les chercheurs ont reconstitué la séquence des changements préservés dans les roches de Carélie après la première augmentation majeure de l’oxygène atmosphérique. Les isotopes du carbone donnent un aperçu des origines de la matière biologique qui s’est accumulée il y a des milliards d’années. En mesurant les quantités relatives de ces isotopes dans les carottes de forage, les chercheurs peuvent reconstituer un enregistrement des anciens changements environnementaux. Un signal carboné notable, présent à la fois dans la formation de Zaonega en Carélie et dans les roches du Gabon, est connu sous le nom d’événement de Shunga-Francevillian. Les scientifiques ont souvent cité cet événement comme une preuve d’une perturbation majeure et globale du cycle du carbone il y a environ 2 milliards d’années. Les chercheurs ont analysé des carottes de forage conservées à l’Institut géologique de Norvège, en se concentrant sur les gaz piégés dans des inclusions fluides microscopiques au sein d’échantillons de la formation de Zaonega, riches en pyrobitume. La formation de Zaonega faisait autrefois partie d’un bassin sédimentaire marin. Le pyrobitume est une forme insoluble de carbone organique qui se forme lorsque du pétrole brut ou du kérogène enfoui est soumis à un intense chauffage en profondeur. L’équipe suggère qu’une nappe de magma a forcé son passage à travers les couches de sédiments marins de la formation de Zaonega, qui se trouvait autrefois sous un océan préhistorique. La chaleur dégagée par le magma a réchauffé des sédiments riches en matière organique, générant des hydrocarbures comme le méthane et le propane. Ces gaz ont ensuite migré vers le haut à travers les sédiments et ont atteint des microbes vivant près du plancher océanique, qui ont consommé le méthane. Ces microbes ont produit une biomasse présentant une signature isotopique de carbone léger, ce qui pourrait expliquer le signal inhabituel préservé dans les roches. Des preuves de température étayent ce scénario, avec un important gradient thermique identifié : les températures atteignaient environ 350 degrés Celsius près de l’intrusion magmatique et tombaient à environ 72 degrés Celsius à un ancien suintement d’asphalte du plancher océanique, situé environ 300 mètres plus haut. Les chercheurs reconnaissent qu’ils ne peuvent pas totalement écarter d’autres processus, mais leurs résultats suggèrent que l’anomalie isotopique du carbone dans la formation de Zaonega a été principalement causée par des activités géologiques et biologiques locales plutôt que par une perturbation globale. L’étape suivante consiste à déterminer si la même explication s’applique au signal isotopique similaire observé au Gabon. Les chercheurs prévoient d’analyser des échantillons collectés dans le cadre du projet GOE-DEEP, cofinancé par le Programme international de forage scientifique continental. L’objectif est de vérifier si des processus géologiques et biologiques locaux, similaires à ceux identifiés en Russie, ont également façonné l’enregistrement rocheux au Gabon. Au cours de l’été 2025, un chercheur a passé quatre mois au Gabon pour coordonner la campagne de forage. Les nouvelles carottes récupérées sont arrivées à l’Institut géologique de Norvège en février et doivent être échantillonnées plus tard cette année par une équipe de recherche internationale représentant 18 pays. L’étude s’intitule Paleoproterozoic thermogenic hydrocarbon generation, Zaonega Formation, Russia. Parmi les autres auteurs de l’étude figurent des chercheurs d’un laboratoire d’analyse d’isotopes naturels en Allemagne et d’une université en Écosse.