Recherche de la signature de la matière organique atmosphérique dans les archives géologiques les plus anciennes : une référence expérimentale – ATMOFOSSIL

La chronologie de l'émergence et des premiers stades de l'évolution de la vie sur Terre reste énigmatique. La matière organique préservée dans les roches sédimentaires archéennes (4,0-2,5 Ga) pourrait avoir enregistré ces premiers stades de l'évolution, mais les traces de vie sont difficiles à distinguer de structures organiques non biologiques (abiotiques) pouvant présenter des similitudes morphologiques et géochimiques. Une source importante de matière organique abiotique sur la Terre archéenne, qui n'a pas encore été étudiée, pourrait provenir de la synthèse atmosphérique. Pourtant, on sait très peu de choses sur le devenir de tels aérosols abiotiques archéens au cours de leur enfouissement géologique, et donc sur leurs signatures géochimiques dans les roches archéennes.
Je propose donc de traiter ce problème en combinant des expériences de laboratoire pour synthétiser des analogues d'aérosols organiques archéens et les soumettre à des processus d'enfouissement géologique simulés. Les analogues d'aérosols organiques archéens seront synthétisés par des expériences de décharge plasma à froid dans des mélanges gazeux censés composer l'atmosphère archéenne (N2, CO2, CH4). Ces aérosols seront ensuite soumis à des processus d'enfouissement géologique simulés dans des cellules à enclume de saphir couplées à la spectromicroscopie Raman résonnante UV pour suivre les transformations morphologiques et moléculaires des phases organiques et minérales au cours des expériences. La morphologie et les compositions élémentaires et moléculaires des produits expérimentaux seront caractérisées plus en détail à l'aide du MEB, du MET et de la microspectroscopie XANES.
De telles contraintes expérimentales sur les signatures morphologiques, élémentaires et moléculaires laissées par les aérosols atmosphériques dans les roches archéennes sont essentielles pour dissiper les controverses sur les plus anciennes traces de vie sur Terre.