Les cyanobactéries secrètent une gelée qui les entourent et cette gelée peut précipiter les bicarbonates, solubles, en carbonates de calcium, insolubles. Certaines autres précipitent le calcaire à l’intérieur de la cellule mais dans les deux cas on parle de stromatolites.
L’origine de cette gelée peut être une protection contre l’oxygène et la couche de calcaire formée par la cellule augmente cette protection.
L’abondance de ces formations calcaires dans le monde laisse penser que les stromatolites ont eu un développement considérable à certaines époques anciennes de l’histoire de la Terre quand celle-ci, encore assez chaude, fournissait aux cyanobactéries un océan à 35°C. Un milieu riche et peu de compétition, ont favorisé ce développement.
Les plus vieux fers rubanés (gisements de fer oxydé) trouvés dans le Pilbara (Australie) ont 3,2 gyr d’ans (3,8 pour ceux d’Isua, Groenland) et il y s’en forme jusqu’à 2,4 gyr, ce qui montre le temps qu’il a fallu pour oxyder tout ce qui pouvait l’être, le fer en particulier, et saturer la mer en oxygène. L’oxygène se dégage alors d’abord dans l’eau puis dans l’air quand l’eau est saturée et cause une extinction massive, sauf pour les organismes capables de se défendre contre cet oxydant puissant.
Une conséquence importante pour le milieu naturel est que la précipitation du calcaire par les cyanobactéries modifie le pH du milieu qui devient beaucoup moins acide que l’océan primitif. En effet, dans celui-ci, le bicarbonate restait en solution, conséquence de la dissolution du CO2 dans l’eau lors de la condensation initiale. Le pH se rapprochant ainsi de 7, il devient favorable à la vie telle que nous la connaissons.
Les stromatolites fossiles :
Nous connaissons des stromatolites fossiles, vieux de 3,5 gyr. Les plus anciens stromatolites ont été trouvés au sud de Marble Bar dans le craton de Pilbara ( un des plus vieux cratons du monde) dans le groupe de Warrawoona en Australie de l’ouest mais il en existe, un peu partout.
En Namibie, par exemple, tout le sud du parc national d’Etosha est constitué d’alternances de dolomie et de stromatolites fossiles. Le bord du craton du Congo était très calme il y a plus de 700 Ma puisque les dépôts marins ont plusieurs centaines de kilomètres de long, et plusieurs kilomètres d’épaisseur.
La genèse de ces formations de stromatolites a été très controversée jusqu’à ce qu’on trouve des stromatolites vivants en Australie à Shark Bay (WA) en particulier.
Les stromatolites de Shark Bay :
Il n’y a pas de différences fondamentales entre ceux qui vivent actuellement et ce que l’on peut déduire des fossiles que l’on a trouvés. Ceci laisse penser que ces stromatolites sont les plus anciens êtres vivants connus et qui sont de la même lignée depuis 3,5 gyr.
Il y a encore certaines contestations à ce sujet, et il y en aura sans doute encore longtemps, car il est difficile de «prouver » dans ce type de domaine. Il semble néanmoins que les stromatolites furent la (presque) seule forme de vie jusqu’il y a 550 Ma, leur apogée se situant autour de 1 gyr avec un maximum de diversité.
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