Une réaction chimique en cuisine aurait aidé à une vie complexe d’évoluer
Une réaction chimique qui donne de la saveur aux aliments cuits peut emprisonner des millions de tonnes de carbone dans les fonds marins chaque année. Ce processus aurait même pu aider à créer les conditions pour que la vie complexe évolue.
Un processus pour créer une vie complexe
La réaction de Maillard se produit entre les sucres et les acides aminés lorsque la température dépasse environ 140°C. Ce processus chimique produit une gamme de composés complexes riches en carbone, donnant de la couleur et de la saveur à des aliments tels que la viande poêlée, les légumes rôtis et le pain grillé.
Les minéraux contenant du manganèse peuvent agir comme catalyseur, permettant à cette réaction de se produire à des températures aussi basses que 25°C. Pour déterminer si cela peut se produire à des températures encore plus basses, Caroline Peacock de l’Université de Leeds, au Royaume-Uni, et ses collègues ont ajouté des minéraux de fer ou de manganèse à une solution contenant de glucose et l’acide aminé glycine.
Une accélération d’environ 100 fois
Lorsque les mélanges ont été incubés à 10°C – à peu près la température du fond marin aux bords des continents – les minéraux ont accéléré la réaction de Maillard d’environ 100 fois, par rapport aux mélanges de sucre et d’acides aminés sans les catalyseurs.
Une analyse plus approfondie a révélé que ce procédé produisait des composés présents dans des échantillons de sédiments marins. Cela suggère que la réaction de Maillard se produit au fond de l’océan, où l’on trouve couramment des minéraux de fer et de manganèse, dit Peacock.
Si la réaction de Maillard se produit au fond de l’océan, cela pourrait entraîner le stockage du carbone présent dans les sucres et les acides aminés dans de grands polymères complexes, que les microbes ont plus de mal à ingérer, dit Peacock.
Des polymères dans le fond marin
Au cours des milliers ou des millions d’années, ces polymères seraient enfouis plus profondément sous le fond marin sous forme de matériaux morts accumulés sur le fond marin. “Si vous pouvez faire passer votre carbone à travers la zone dangereuse de 1 mètre [au sommet du fond marin], où le carbone est généralement attaqué et dégradé et transformé en dioxyde de carbone par des microbes, cela l’éloignera de l’atmosphère », explique Peacock.
Les chercheurs estiment que les minéraux de fer et de manganèse peuvent emprisonner environ 4 millions de tonnes de carbone chaque année. Sans ce processus, l’atmosphère terrestre pourrait s’être réchauffée de 5°C supplémentaires au cours des 400 derniers millions d’années.
La réaction de Maillard aurait augmenté les niveaux d’oxygène
Ils estiment également que la réaction de Maillard dans les sédiments marins peut avoir augmenté les niveaux d’oxygène atmosphérique jusqu’à 8% au cours des 400 derniers millions d’années, car l’enfouissement du carbone permet à plus d’oxygène d’atteindre l’atmosphère terrestre, explique Peacock.
“Ce processus a un impact si profond sur l’oxygène atmosphérique”, dit – elle. « Parce que les formes de vie complexes nécessitent des niveaux plus élevés d’oxygène, car elles sont plus énergétiquement exigeantes, nous pensons qu’il est raisonnable de supposer que ce processus a contribué à créer les conditions requises pour une vie complexe.”
L’équipe a également découvert que la réaction peut se produire dans un sol contenant des minéraux de fer et de manganèse, ce qui suggère que l’augmentation des minéraux dans le sol, pourrait aider à capturer le carbone de l’atmosphère, dit Peacock.
Deux minéraux très importants
”C’est une superbe étude », déclare Jan Amend de l’Université de Californie du Sud. Il met en évidence comment la chimie du fer et du manganèse, qui a été largement négligée dans la plupart des études climatiques et atmosphériques, peut jouer un rôle énorme dans la chimie atmosphérique et la température de surface de la Terre, dit-il.
Cette recherche a été publiée dans Nature.
Source : New Scientist
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