L'histoire de la Terre est une saga cosmique, une épopée qui s'étend sur 4,55 milliards d'années. De sa naissance tumultueuse à l'émergence de la vie et à l'évolution incessante des espèces, la Terre a subi d'innombrables transformations. Résumer cette histoire en quelques pages est un défi colossal, mais nous allons explorer les étapes clés de cette incroyable aventure.
Genèse de la Terre : Poussière d'Étoiles et Accrétion
Il y a environ 5 milliards d'années, la Terre n'existait pas. À la périphérie de notre galaxie, la Voie lactée, un vaste nuage de gaz et de poussières, appelé nuage moléculaire, flottait dans l'espace. Ce nuage, immense et constitué de débris d'étoiles ayant explosé après avoir consumé leur énergie, contenait les éléments lourds nécessaires à la formation de planètes.
Sous l'effet des forces gravitationnelles, les particules du nuage moléculaire se sont agglomérées. Pendant une dizaine de millions d'années, le nuage s'est comprimé lentement sous l'effet de sa propre gravité, augmentant sa vitesse de rotation. Le reste du nuage, la nébuleuse solaire, s'est étiré pour former un disque de matière.
L'accrétion des particules a permis la formation d'objets plus gros : les planétésimaux, des corps de quelques mètres à quelques dizaines de mètres de diamètre. Ces planétésimaux sont entrés en collision et ont fusionné pour donner naissance aux protoplanètes, dont Vénus, Mercure, Mars et la Terre.
Notre Terre se serait formée sur une période d'environ 30 millions d'années. Ce qui restait du nuage a donné la ceinture d'astéroïdes, d'où provient l'essentiel des météorites. La température de cette Terre primitive était d'environ 4700°C, une chaleur due aux collisions incessantes. La Terre était alors une boule de matière en fusion.
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Différenciation de la Terre et Formation de la Lune
Petit à petit, la Terre s'est refroidie, les éléments les plus légers remontant vers la surface et les plus lourds (fer) s'enfonçant pour former un noyau.
Alors que la Terre avait environ 50 millions d'années, elle est entrée en collision avec une autre protoplanète de la taille de Mars. Cette collision cataclysmique a fait "fondre" la Terre et serait à l'origine de l'éjection de la Lune.
L'impact qui a donné naissance à la Lune aurait également déterminé la différenciation de la Terre et son organisation en plusieurs couches. Les deux objets qui sont entrés en collision avaient déjà chacun un noyau. Lors du choc, les deux noyaux auraient fusionné pour donner un seul noyau.
À la suite de l'impact, la surface de la Terre serait restée en fusion pendant des milliers d'années, formant un "océan magmatique" d'au moins 1 000 km de profondeur. La fusion des silicates a produit un magma appauvri en silicium. Les solides résiduels silicatés, plus denses, ont constitué le manteau inférieur. L'alliage fer/nickel liquide, encore plus dense, a migré vers le centre, réduisant sur son passage une partie des silicates en silicium, incorporant ce silicium ainsi que de l'oxygène.
L'Apport d'Eau et l'Apparition des Océans
Cette Terre primitive a failli disparaître à cause d'une tempête solaire. Mais son noyau, par un effet dynamo, a protégé la Terre en créant un bouclier magnétique : la magnétosphère. Sans son noyau, la Terre ne pourrait pas conserver une atmosphère.
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À ce stade de son histoire, la Terre ne possède toujours pas de croûte ni d'eau. En effet, le système solaire interne est encore beaucoup trop chaud pour que l'eau puisse exister à l'état liquide. Les bombardements par des météorites ont continué. La Lune a conservé des traces de ces anciens bombardements. Sur Terre, ces bombardements ont effacé les traces de la formation de la première croûte.
Actuellement, l'hypothèse retenue concernant l'arrivée de l'eau sur Terre est la suivante : l'eau aurait été apportée pour moitié par une pluie de météorites provenant de l'extérieur de la ceinture d'astéroïdes. Les comètes contiennent 50% d'eau et cette eau contient deux fois plus de deutérium que l'eau terrestre. L'autre moitié de l'eau terrestre aurait pour origine le dégazage du manteau (l'eau mantélique ne contient quasiment pas de deutérium). En se désintégrant lors de leur collision avec la Terre, les météorites auraient libéré de l'eau.
Contrairement à ce que l'on a longtemps pensé, la formation des océans aurait été relativement rapide. À partir de l'âge des zircons (environ 4 milliards d'années), on estime que 150 millions d'années après sa formation, notre Terre avait des océans riches en fer (de couleur verte) et son atmosphère plus dense que l'actuelle lui donnait une teinte rougeâtre.
L'Émergence de la Vie et la Révolution de l'Oxygène
Dans les océans, protégés des rayons ultraviolets par la couche nuageuse, la "vie" apparaît il y a environ -3,85 milliards d'années. Cette première trace de vie unicellulaire est constituée de simples cellules d'organismes procaryotiques, les bactéries. Leurs descendantes sont toujours parmi nous, et on peut dire qu'elles sont vraiment les plus vieilles habitantes de notre planète ! Selon la majorité des scientifiques, c'est par hasard que ces toutes premières formes de vie seraient apparues près des sources hydrothermales sous-marines.
Des structures bioconstruites apparaissent il y a 3,4 milliards d'années : les stromatolithes. À noter que plusieurs scientifiques développent une théorie selon laquelle la vie se serait développée d'abord dans le sous-sol avant de remonter à la surface de la planète. Il y a 3 milliards d'années, ce sont les algues bleues qui se développent. Elles sont les premières à produire de l'oxygène par photosynthèse.
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C'est l'étude des stromatolithes qui va fournir une explication à l'apparition du dioxygène de l'atmosphère. Cependant, le dioxygène formé par ces premiers stromatolithes ne s'est pas accumulé dans l'atmosphère immédiatement. Un élément de réponse est apporté par des roches situées dans le parc national de Zarijini (Australie). Ces formations rocheuses se sont formées il y a 2,5 milliards d'années. Le dioxygène libéré par les stromatolithes aurait réagi avec le fer pour former de l'oxyde de fer. Les premiers océans, saturés en fer, auraient absorbé le dioxygène pendant 1 milliard d'années.
Il y a 2,5 milliards d'années, le fer des océans est entièrement oxydé, et le dioxygène commence à s'accumuler dans l'atmosphère. Cet oxygène est à l'origine de la couche protectrice d'ozone autour de la Terre.
L'Évolution de la Vie : Diversification et Extinctions
Dans des strates géologiques datant de - 2,1 milliards d'années (au Gabon), on a découvert les premières formes de vie complexes (pluricellulaires). L'évolution de la vie sur Terre (ou plutôt dans les mers) va s'accélérer, se multiplier, disparaître, se reformer différemment. Bref, les formes de vie vont s'enchaîner à un rythme plus soutenu.
Entre - 600 et - 544 millions d'années, c'est la Faune d'Ediacara qui prospère : ce sont principalement des organismes avec un corps mou, sans squelette. Les traces qui nous en parviennent sont des empreintes de l'organisme laissées sur le fond de sédiments : sortes de méduses, coraux mous…
La Faune Tommotienne, vieille de 530 millions d'années, est, quant à elle, caractérisée par l'apparition de parties solides chez plusieurs organismes. Apparue il y a 528 millions d'années, la Faune de Burgess est d'une diversification et d'une richesse étonnante. Contrairement aux précédentes faunes, Burgess est représentée par des organismes très différents les uns des autres, dont certains ne ressemblent à rien de connu actuellement. La vie prend des formes dignes de films fantastiques ! Cette faune disparaît presque en totalité il y a 510 millions d'années.
La première extinction de masse a lieu il y a 440 millions d'années (fin Ordovicien), touchant principalement les brachiopodes et les trilobites.
Vers - 420 millions d'années, des vertébrés commencent à coloniser les océans.
Les plantes, quant à elles, colonisent le sol il y a 440 millions d'années, avec des végétaux comme des mousses ou des lichens qui poussent à proximité de l'eau. C'est véritablement il y a 375 millions qu'on voit apparaître des modifications sur le squelette de certains poissons : les nageoires sont rigidifiées avec des éléments squelettiques.
Il y a 290 millions d'années, les tétrapodes, devenus capables de se déplacer efficacement sur la terre ferme, se diversifient et peuvent atteindre de grandes tailles. Par exemple, à l'âge adulte, Sclerocephalus hauseri, ce gigantesque amphibien, pouvait mesurer jusqu'à 1,50 mètre.
La plus importante des extinctions de masse (Permien-Trias), et la troisième, a lieu il y a 250 millions d'années. D'après les fossiles retrouvés, les scientifiques estiment que presque 90% des espèces auraient été éliminées.
Il y a 230 millions d'années, les premiers dinosaures se développent pour un règne qui va durer pendant plus de 160 millions d'années (avec les crocodiles, les serpents et les lézards). Parmi eux, Bambiraptor, un ancien dinosaure qui vécut il y a 73 millions d'années dans le Montana, sur le continent américain.
C'est à partir des reptiles mammaliens qu'émerge la branche des mammifères. Parmi les prétendants au titre de premier ancêtre des mammifères, Rugosodon eurasiaticus, ressemblait à une sorte de rat ou d'écureuil. Il était long de 17 cm du museau au bout de la queue et ne pesait qu'environ 80 g.
Une énorme météorite heurte la Terre au Yucatan (Mexique actuel) et va avoir raison des dinosaures géants et d'un grand nombre d'espèces il y a 66 millions d'années. Cet événement est probablement aggravé par une période d'activité volcanique intense. C'est la cinquième extinction de masse (Crétacé-Paléogène) qui va éradiquer 76% des espèces. Sans que la disparition des dinosaures ne soit forcément la seule raison, les mammifères vont prendre possession du terrain en 10 millions d'années et conquérir de nombreuses niches écologiques, en multipliant les espèces. C'est également à partir de ce moment que les mammifères vont véritablement croître en taille et que les placentaires vont se développer.
L'Apparition des Primates et l'Émergence de l'Homme
C'est vers - 60 millions d'années qu'on retrouve les premières traces de primates ou protoprimates. Le plus ancien à ce jour est Altiatlasius, qui a été découvert dans le sud du Maroc.
L'homme, lui, prend son temps… et les premiers hominidés ne datent que de - 7 millions d'années. Le titre de plus ancien hominidé est actuellement détenu par Sahelanthropus tchadensis, qui vivait dans ce qui est l'actuel Tchad. Toumaï : son surnom est bien trouvé, car il veut dire « Espoir de vie » dans un dialecte tchadien. Pour l'instant, une quinzaine d'espèces d'hominidés ont été décrites.
Quant à Homo sapiens, c'est-à-dire vous et moi… ses premiers pas sur Terre ont dû avoir lieu il y a environ 200 000 ans. Depuis cette époque, des espèces d'hominidés ont disparu, comme Néandertal, Homo floresiensis, ou l'homme de Dénisova.
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