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Biocène. Comment le vivant a coconstruit la Terre

Biocène. Comment le vivant a coconstruit la Terre
MATHIS Paul , « Biocène. Comment le vivant a coconstruit la Terre », Le Pommier, 2021.

La lecture de Biocène nous engage dans un singulier voyage. L’embarquement remonte à environ quatre milliards d’années (Ga), quand apparurent les premiers êtres vivants. Avec sa culture scientifique hors pair et un rare talent de conteur, Paul Mathis [1] nous plonge dans l’épopée de deux êtres minuscules dont les péripéties façonnèrent les caractéristiques physiques de notre planète : les bactéries et les archées.

Les bactéries ont été les premiers organismes à savoir utiliser l’énergie de la lumière pour se développer. Elles ont créé la photosynthèse. Dans un premier temps, cette photosynthèse s’est effectuée sans rejet d’oxygène. Une étape majeure de l’évolution sera l’utilisation par les cyanobactéries des électrons présents dans les molécules d’eau. Avec cette étape, l’oxygène rejeté par les cyanobactéries va s’accumuler progressivement dans l’atmosphère.

Vers – 2,5 Ga, la capacité des cyanobactéries à oxyder l’eau en rejetant de l’oxygène s’affirme. Ce fut la « grande oxydation » : en quelques centaines de millions d’années, ces rejets firent de l’oxygène un composant important de l’atmosphère. Par une réaction photochimique, la couche d’ozone se forma dans la stratosphère, filtrant les rayons ultraviolets létaux pour les organismes vivants. Les conditions de foisonnement du vivant étaient alors réunies, pourriez-vous croire ?

Eh bien non ! En scientifique averti, Paul Mathis nous explique que l’évolution fut plus chaotique. Pour la comprendre, il convient de revenir à l’autre branche de la famille du vivant : celle des archées, des organismes unicellulaires aux caractères génétiques différents des bactéries.

La plupart des archées ont la particularité de prospérer dans des conditions hostiles, souvent réunies dans les zones volcaniques. En revanche, elles ne supportent pas toujours l’oxygène. La grande oxygénation fut donc un choc létal pour nombre d’entre elles. Les populations d’archées méthanogènes furent décimées, ce qui provoqua la chute de la teneur en méthane de l’atmosphère, et provoqua le premier épisode de glaciation quasi intégrale de la planète, vers – 2,5 Ga.

Cette spectaculaire attaque du froid contraignit les êtres unicellulaires qui peuplaient la planète à se réfugier dans les abris situés à proximité des sources de chaleur volcaniques. La grande glaciation sembla alors donner un coup d’arrêt à l’évolution pendant 1 Ga, le « milliard ennuyeux » suivant l’expression des scientifiques.

Cependant, le rôle des archées ne se limita pas à freiner l’évolution. Par un processus que les scientifiques appellent « endosymbiose », une archée intégra sans doute une bactérie pour donner naissance à une nouvelle branche du vivant : les eucaryotes. À l’origine composés d’êtres unicellulaires, les eucaryotes mutèrent ensuite en êtres multicellulaires qui entamèrent la colonisation des océans puis des terres émergées : les plantes, les animaux, les mammifères, et donc les hommes.

Depuis 4 Ga, les bactéries et les archées contribuent au façonnage des caractéristiques physiques de la planète. D’où le concept de « Biocène » introduit par Paul Mathis. À la toute fin du Biocène, une espèce particulièrement invasive, Homo sapiens, amorce une entreprise de colonisation à grande échelle. C’est l’ère de l’Anthropocène que l’auteur nous propose de faire démarrer à l’âge du Néolithique, vers 12 000 ans avant le présent.

À l’échelle des temps géologiques, c’est ridiculement court : moins d’une seconde si on figurait ce temps sur le cadran d’une horloge. Mais l’Anthropocène connaît une accélération fulgurante. « Les effets des actions actuelles de l’Homo sapiens sont peut-être 100 000 fois plus rapides que celles du Biocène », nous rappelle Paul Mathis.

Au terme de l’exploration du passé dans laquelle il nous a magistralement guidés, l’auteur conclut en nous questionnant sur le présent. Les bactéries et les archées ont su s’adapter aux changements qu’elles provoquaient sur le système Terre. Homo sapiens aura-t-il le temps de le faire, face au réchauffement planétaire qu’il a déclenché ?



[1] Ingénieur agronome et docteur ès physique, Paul Mathis a dirigé le laboratoire de bioénergétique au centre de recherches de Saclay ; il fait partie des chercheurs reconnus sur le vivant.

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