Cycles biogéochimiques des océans primitifs
Le paradigme émergeant selon lequel les cycles biogéochimiques des océans sont régulés à la fois par des processus géologiques aux interfaces et par l’évolution des métabolismes biologiques au cours des milliards d'années a de profondes implications pour comprendre la co-évolution de la Terre et de la Vie.
Les flux aux interfaces océan-lithosphère et océan-atmosphère constituent aujourd'hui les principaux moteurs des cycles biogéochimiques et ont évolué de manière drastique au cours du Précambrien, notamment lors des événements d’oxygénation de l’atmosphère il y a 2,4 milliards d’années, ou les périodes de glaciation globale (exemple : "snowball Earth").
Les questions qui seront abordées dans cet axe sont les suivantes :
- Quelles sont les premières traces de la vie photosynthétiques terrestre, ainsi que les mécanismes et les forçages internes/externes associés à l’oxygénation des surfaces terrestres ?
- Quels sont les producteurs primaires (ex : cyanobactéries, méthanogènes) des océans primitifs et leurs impacts sur l’évolution du cycle du carbone et des métaux, et vice versa ?
- Quelle est l’évolution des flux hydrothermaux au cours des temps géologiques et leurs enregistrements dans la nature, abondance et composition des dépôts métallifères du Précambrien (schistes métallifères, formations ferrifères, sulfures massifs volcanogéniques).
De telles études nécessitent de développer de nouvelles approches pour déchiffrer les signatures minéralogiques et géochimiques des roches sédimentaires anciennes, et notamment de distinguer les effets post-dépositionnels (ex diagénèse, métamorphisme).
Une comparaison entre les environnements de dépôts anciens et les environnements actuels pouvant être considérés comme analogues (bassins anoxiques, systèmes hydrothermaux) permettra de tester nos hypothèses et calibrer au mieux les traceurs géochimiques utilisés.