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Le géologue blasphématoire qui a bercé notre compréhension de l'âge de la Terre

Un après-midi de juin 1788, James Hutton se tenait devant un affleurement rocheux sur la côte ouest de l'Écosse, appelé Siccar Point. Là, devant quelques autres membres des Lumières écossaises, il a revendiqué son statut de père de la géologie moderne.

Aa Hutton a raconté aux sceptiques qui l'accompagnaient par bateau, Siccar Point illustrait une vérité blasphématoire: la Terre était vieille, presque incompréhensible.

Trois ans plus tôt, il avait dévoilé deux papiers, intitulés ensemble "Théorie de la Terre", lors de deux réunions de la Royal Society of Edinburgh. Hutton a proposé que la Terre subisse un cycle constant de délabrement et de renouvellement. Les roches et les sols exposés ont été érodés et ont formé de nouveaux sédiments qui ont été enterrés et transformés en roches par la chaleur et la pression. Ce rocher a finalement été soulevé et érodé à nouveau, un cycle qui s'est poursuivi sans interruption.

"Le résultat, donc, de cette enquête physique", conclut Hutton, "est que nous ne trouvons aucun vestige d'un début, aucune perspective d'une fin".

Ses idées étaient surprenantes à une époque où la plupart des philosophes de la nature - le terme scientifique n'avait pas encore été inventé - croyaient que la Terre avait été créée par Dieu environ 6 000 ans plus tôt. La notion populaire était que le monde était en déclin continu depuis la perfection d'Eden. Par conséquent, il devait être jeune. La Bible King James a même fixé une date: le 23 octobre 4004 av.

À Siccar Point, Hutton a invoqué la preuve de sa théorie: la jonction de deux types de roches créées à des moments différents et par des forces différentes. Des couches grises de roches métamorphiques s’élevaient à la verticale, comme des planches altérées et coincées dans le sol. Ils ont poignardé des couches horizontales de grès rouge et stratifié, la roche commençant seulement à se déposer. Hutton a expliqué que la roche grise avait été posée depuis longtemps dans des couches horizontales d'environ un pouce de sédiments par an. Au fil du temps, la chaleur et la pression souterraines ont transformé les sédiments en roches, puis une force a provoqué le flambage, le repliement et la verticalité des couches.

Ici, at-il ajouté, était la preuve irréfutable que la Terre était bien plus ancienne que la croyance dominante de l’époque.

John Playfair, un mathématicien qui allait devenir le biographe de Hutton avec son livre de 1805, Life of Dr. Hutton, l'accompagnait ce jour-là. «L'esprit semblait devenir étourdi en regardant si loin dans l'abîme du temps; et tandis que nous écoutions avec sincérité et admiration le philosophe qui nous dévoilait maintenant l'ordre et la série de ces merveilleux événements, nous avons compris combien il pouvait parfois être une raison supplémentaire que l'imagination pouvait oser suivre », a-t-il écrit.

Hutton, né en 1726, n'est jamais devenu célèbre pour ses théories au cours de sa vie. Il faudrait une génération avant que le géologue Charles Lyell et le biologiste Charles Darwin comprennent l’importance de son travail. Mais son influence perdure aujourd'hui.

James_hutton_field.jpg Une illustration du travail de terrain de Hutton, réalisée par l'artiste John Kay. (Bibliothèque du Congrès)

"Une grande partie de ce que nous pensons de la géologie est encore pratique aujourd'hui, vient de Hutton", explique Stephen Marshak, professeur de géologie à l'Université de l'Illinois, qui a fait le pèlerinage à deux reprises à Siccar Point. Pour Marshak, Hutton est le père de la géologie.

Des auteurs tels que Stephen Jay Gould et Jack Repcheck - qui ont écrit une biographie de Hutton intitulée The Man Who Found Time - le libèrent de la science, la libèrent de l'orthodoxie religieuse et jette les bases de la théorie de l'évolution de Charles Darwin.

"Il a brisé les frontières du temps, établissant ainsi la contribution la plus distinctive et la plus transformatrice de la géologie à la pensée humaine - Deep Time", écrit Gould en 1977.

Hutton a développé sa théorie en 25 ans, d'abord lorsqu'il dirigeait une ferme dans l'est de l'Écosse près de la frontière avec l'Angleterre, puis dans une maison d'Édimbourg construite en 1770. Un visiteur a écrit que "son étude regorge de fossiles et d'appareils chimiques de divers types qu’il n’ya guère de place pour s’asseoir. "

Grâce aux revenus de la ferme et d'autres entreprises, il n'a pas eu à craindre de problèmes financiers et n'a aucun membre de sa famille à charge, car il ne s'est jamais marié. Ainsi libéré de la plupart des fardeaux terrestres, il passa ses journées à étudier et à lire. Il a parcouru l’Ecosse, le Pays de Galles et l’Angleterre pour ramasser des roches et étudier la géologie. Grâce à la chimie, il a déterminé que les roches ne pourraient pas être précipitées d'une catastrophe telle que le déluge de Noé, la vision dominante des siècles précédents, sinon elles seraient dissoutes par l'eau. La chaleur et la pression, réalisa-t-il, formaient des roches.

Cette découverte a été réalisée avec l'aide de Joseph Black, médecin, chimiste et découvreur du dioxyde de carbone. Lorsque Hutton a déménagé à Edimbourg, Black a partagé son amour pour la chimie, un outil essentiel pour comprendre l'effet de la chaleur sur le rock. Il en déduit l'existence de la chaleur latente et l'importance de la pression sur les substances chauffées. L'eau, par exemple, reste liquide sous pression même lorsqu'elle est chauffée à une température qui la transformerait normalement en vapeur. Ces idées sur la chaleur et la pression deviendraient la clé de la théorie de Hutton sur la façon dont les sédiments enfouis sont devenus des roches.

Black et Hutton figuraient parmi les personnalités phares de la Royal Society of Edinburgh, aux côtés d'Adam Smith, économiste et auteur de The Wealth of Nations, David Hume, le philosophe, Robert Burns, le poète, et James Watt, l'inventeur du machine à vapeur à deux cylindres qui a ouvert la voie à la révolution industrielle.

Le principe d'uniformitarisme de Hutton - selon lequel le présent est la clé du passé - est depuis lors un principe directeur en géologie et dans toutes les sciences. Marshak note que malgré sa perspicacité, Hutton n'a pas compris tous les fondements de la géologie. Il pensait, par exemple, que tout se passait à un rythme similaire, sans que des actions catastrophiques telles que la construction de montagnes ou les éruptions volcaniques, qui ont façonné la Terre, soient prises en compte.

Contrairement à beaucoup de ses contemporains, Hutton n'a jamais connu la gloire de son vivant. Mais son portrait d'une planète en perpétuelle mutation a eu un effet profond. Le livre de Playfair est tombé en faveur de Charles Lyell, né en 1797, année de la mort de Hutton. Le premier volume de Lyell, intitulé "Principles of Geology" (Principes de géologie), a été publié en 1830, en partant de Hutton et Playfair.

Charles Darwin en apporta un exemplaire à bord du Beagle en 1832 et devint plus tard un ami proche de Lyell après avoir terminé ses voyages en 1836. Darwin doit une dette envers le concept de temps profond et de rejet de l'orthodoxie religieuse de Hutton.

"Le concept de Deep Time est essentiel. Maintenant, nous prenons pour acquis que la Terre a 4, 5 milliards d'années. Hutton n'avait aucun moyen de savoir que c'était ce genre d'âge. Mais il a spéculé sur le fait que la Terre doit être très très vieille, "Dit Marshak. "Cette idée a finalement conduit Darwin à formuler son énoncé de la théorie de l'évolution. Parce que ce n'est qu'en réalisant qu'il pourrait y avoir un temps immense que l'évolution pourrait produire la diversité des espèces et également l'enregistrement des espèces trouvées dans les fossiles."

"La généalogie de ces idées", ajoute-t-il, "va de Hutton à Playfair de Lyell à Darwin".

Le géologue blasphématoire qui a bercé notre compréhension de l'âge de la Terre