Une étude, dont les résultats intitulés «Arsenic stress after the Proterozoic glaciations» ont été publiés dans la revue Scientific Reports, a permis de révéler, grâce à l'analyse de roches océaniques anciennes datant de plus de deux milliards d’années, que la concentration de l’Arsenic a varié au cours des temps géologiques en relation avec les conditions environnementales liées aux glaciations et à la dynamique de l’oxygène.

Rappelons tout d'abord qu'un excès d’Arsenic (As) dans les milieux naturels «est connu pour être un poison spécialement nocif pour les organismes très primitifs». Comme «cet élément est libéré dans les eaux par l’altération de minéraux qui en contiennent, principalement la pyrite», l'étude ici présentée s'est intéressée à son rôle potentiel «sur le développement de la vie sur Terre au cours des temps géologiques, en fonctions des variations environnementales liées principalement aux périodes glaciaires et interglaciaires, ainsi qu’aux variations de la teneur en oxygène atmosphérique».

Plus précisément, «lors des grandes glaciations, les continents couverts de glace s’érodent peu» ce qui doit induire une baisse de la concentration en As des océans, tandis que cette concentration doit «augmenter pendant les périodes interglaciaires avec la reprise de l’érosion» et, d'autre part, «le développement d’une vie diversifiée nécessite une atmosphère suffisamment riche en oxygène».

Pour réaliser cette étude, les sédiments franceviliens (Gabon), datant de 2,1 milliards d’années, qui «referment des organismes pluricellulaires complexes et organisés découverts en 2008» ont été analysés et «une large base de données existantes portant sur les archives sédimentaires provenant de plusieurs bassins dans le monde (Greenland, Canada, Brazil, India, Tanzania, Australia, South Africa, USA, China, Greece) a été également examinée».

Il est ainsi apparu «que la variation de la composition en Arsenic des sédiments étudiés suit la variation des grandes périodes glaciaires et interglaciaires, avec notamment deux pics très marqués après les deux premières glaciations que notre planète ait connu, il y a 2.45 milliards d’années (glaciations huroniennes) et 0.9 milliards d’années».

Il a été, en outre, constaté «que les périodes où la concentration d’Arsenic est minimale, sont celles où l’oxygène atmosphérique est à son maximum pour s’effondrer lorsque l’arsenic est à son tour à son maximum», les conditions de la vie marine devant être alors  détériorées avec une toxicité des eaux liée «à la forte présence d’Arsenic et au manque d’oxygène».

Comme il a été noté que «le taux d’oxygène a sensiblement augmenté dans le système atmosphère-océan après l’épisode huronien, comparativement aux époques plus récentes», cela suggère que «la biosphère marine a pu alors s’adapter à ce stress environnemental en développant une résistance aux variations des cycles biogéochimiques de l’océan». Ainsi, ce stress «pourrait expliquer l’émergence de la vie complexe», qui a ouvert la voie à notre propre évolution.