Une étude, dont les résultats ont été publiés dans la revue Nature, révèle, grâce aux observations faites sur des roches prélevées en Afrique du Sud, que l’atmosphère terrestre comportait déjà de l'oxygène il y a 3 milliards d’années, soit 600 millions d’années avant l’événement dit de la Grande Oxygénation.

On sait que la photosynthèse, qui produit du dioxygène, était déjà pratiquée par des cyanobactéries dans les océans du Précambrien il y a 3,8 milliards d’années, mais on estime que l’oxygène ne pouvait pas être libéré dans l’atmosphère, car il réagissait aussitôt «avec des composés ferreux présents dans l’eau (précipitation d’hématite et de magnétite)». Ce n’est que bien plus tard, vers 2,4 milliards d’années, «que le fer marin est venu à manquer, et donc que de l’oxygène a été libéré en quantité et de manière prolongée hors de l’eau», constituant un événement marquant, qui est nommé la Grande Oxygénation.

Avec l'étude présentée ici, une nouvelle estimation de la Grande Oxygénation vient d'être effectuée à partir de roches «prélevées parfois jusqu’à 1.000 m de profondeur dans le bassin de Pangola en Afrique du Sud», qui correspondent à un site formé durant le Mésoarchéen: précisément, les échantillons provenaient «du paléosol de Nsuze, vieux de 2,98 à 2,96 milliards d’années, ainsi que de la formation ferreuse d’Ijzermyn, datant de 2,96 à 2,92 milliards d’années».

Les mesures de la présence d’isotopes du chrome, ainsi que d’autres éléments métalliques, ont fait apparaître «l’existence d’intempéries oxydantes, et donc la présence d’oxygène dans l’air». D’après les évaluations, il y avait, il y a 3 milliards d’années, 3.333 fois moins d’oxygène que maintenant dans l'atmosphère. Cette quantité n'est cependant pas négligeable.

Cette estimation, en recul de 300 à 400 millions d’années par rapport à d'autres datations, n’est pas sans conséquence sur l’histoire de la vie telle que nous la connaissons et va certainement interpeller les spécialistes de l’évolution.