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Les premiers sédiments connus (à 3,8 Ga) démontrent, qu'alors, l'eau existait
sous forme liquide à la surface de la planète. Pourtant, la luminosité du Soleil ne
devait pas être encore supérieure à 75 % de sa luminosité actuelle, ce qui aurait dû
entraîner des températures au dessous de 0 °C, incompatibles avec la présence d'eau
liquide. Il y a donc là un paradoxe que l'on dit du
jeune soleil faible
(
Faint Young
Sun
). Pour le résoudre, on invoque habituellement un réchauffement par effet de
serre dû à la présence dans l'atmosphère, pendant cette période, d'une forte concen-
tration en gaz issus du volcanisme, très majoritairement du dioxyde de carbone
(CO
2
,
Fig. 192
), éventuellement du méthane (CH
4
), et de l'ammonium (NH
4
).
10
Terre couverte par l'océan
10
-4
1
Glaciation huronienne
(5 à 20˚C)
10
-3
Glaciation
fini-précambrienne
(5 à 20˚C)
10
-1
10
-2
Flux solaire
réduit de 30% (0˚C)
10
-2
10
-1
10
-3
Photosynthèse
terrestre en C3
1
10
-4
4,5
3,5
2,5
1,5
0,5
Temps avant le présent (en Ga)
Fig. 192
- Concentrations en CO
2
de l'atmosphère nécessaire
pour compenser une faible luminosité solaire dans le passé
Le calcul a été fait en supposant un albédo constant. Les zones en grisé indiquent
les concentrations en CO
2
possibles. Durant les périodes glaciaires, à 2,5 Ga et
0,8 Ga, elles ont été calculées en posant que les températures moyennes de
surface étaient entre 5 ºC et 20 ºC. Pour les autres périodes, pendant la majeure
partie du Précambrien, on a posé que la Terre ne comportait pas de glaces. Échelle
des abscisses : temps BP (en Ga) ; échelle des ordonnées : à gauche pression
partielle de CO
2
; à droite, concentration en CO
2
avec, comme unité, la pression
partielle de CO
2
de l'atmosphère actuelle. D'après ce modèle, la concentration en
CO
2
de l'atmosphère au début du Précambrien aurait été de plus de 100 fois celle
d'aujourd'hui. Extrait de Kasting, J. F., 1993,
Science
, 259 (5097), p. 920-926.
Des indications sur la température des océans peuvent être données par l'étude
géochimique de leurs dépôts. Les roches siliceuses, très abondantes à ces époques,
semblent pouvoir avoir conservé leurs caractéristiques géochimiques et être suscep-
tibles de fournir des indicateurs paléoclimatiques utilisables.
L'analyse des isotopes de l'oxygène (d
18
O) et du silicium (d
30
Si) de ces roches,
utilisés comme paléothermomètres, a montré que, vers 3,5 Ga, la température des
