La Terre et son atmosphère aujourd'hui. Crédit d'image: NASA. Cliquez pour agrandir.
Washington, D.C.? Comme CSI? les techniques utilisées sur les minéraux révèlent les étapes qui ont conduit à l'évolution de l'atmosphère sur Terre. Le président de la Mineralogical Society of America, Douglas Rumble, III, du laboratoire de géophysique de la Carnegie Institution, décrit la série de techniques et d'études au cours des cinq dernières années qui ont conduit à un consensus croissant de la communauté scientifique sur ce qui s'est produit. la couche d'ozone protectrice et l'atmosphère de notre planète. Son article historique sur le sujet paraît dans le minéralogiste américain de mai / juin.
«Les roches, les fossiles et autres reliques naturelles détiennent des indices sur les environnements anciens sous la forme de différents rapports d'isotopes» des variantes atomiques d'éléments avec le même nombre de protons mais des nombres de neutrons différents ,? expliqua Rumble. L'eau de mer, l'eau de pluie, l'oxygène et l'ozone, par exemple, ont tous des rapports différents, ou empreintes digitales, des isotopes d'oxygène 16O, 17O et 18O. Les intempéries, les eaux souterraines et les dépôts directs d'aérosols atmosphériques modifient les rapports des isotopes dans une roche révélant beaucoup de choses sur le climat passé.? L'article de Rumble décrit comment les géochimistes, les minéralogistes et les pétrologues étudient les anomalies des isotopes de l'oxygène et du soufre pour reconstituer ce qui est arrivé à notre atmosphère il y a environ 3,9 milliards d'années, lorsque la croûte de notre planète était en train de se former et qu'il n'y avait pas d'oxygène dans l'atmosphère, à un monde primitif oxygéné il y a 2,3 milliards d'années, puis à nos jours.
Le travail de détective implique un panthéon de scientifiques qui ont analysé les minéraux de surface du monde entier, utilisé des fusées et des ballons pour échantillonner la stratosphère, collecté et étudié des carottes de glace de l'Antarctique, mené des expériences de laboratoire et exécuté des modèles mathématiques. La synthèse des différents domaines et techniques montre que la lumière ultraviolette (UV) du Soleil est un moteur important de l'évolution atmosphérique. Les photons solaires UV stimulent la production d'ozone dans l'atmosphère et produisent de l'ozone enrichi en 17O et 18O, laissant ainsi une signature isotopique révélatrice. La couche d'ozone a commencé à se former à mesure que l'atmosphère gagnait de l'oxygène et a depuis lors protégé notre planète des rayons solaires nocifs et rendu la vie possible à la surface de la Terre.
La découverte d'anomalies isotopiques, là où aucune n'était suspectée auparavant, ajoute un nouvel outil à la recherche sur les relations entre les changements dans la chimie atmosphérique et le changement climatique. Des études détaillées des carottes de glace polaire et des dépôts exposés dans les vallées sèches de l'Antarctique pourraient améliorer notre compréhension de l'histoire du trou d'ozone.
Source d'origine: communiqué de presse de l'établissement Carnegie
