Cette s\u00e9rie d\u2019articles vise \u00e0 fournir aux professeurs de SVT intervenant en enseignement scientifique de premi\u00e8re des ressources utiles pour b\u00e2tir leur cours sur la datation scientifique de la Terre. Or, s\u2019agissant d\u2019histoire des sciences il importe de se m\u00e9fier par-dessus tout des caricatures qui abondent, h\u00e9las, dans la litt\u00e9rature de vulgarisation comme sur internet. Ainsi, contrairement \u00e0 ce qu\u2019on lit un peu partout Ussher fut bien davantage un historien qu\u2019un th\u00e9ologien, Buffon n\u2019a pas escamot\u00e9 ses datations par peur de l\u2019Inquisition et Darwin n\u2019a jamais dat\u00e9 le globe terrestre. Les raccourcis et les id\u00e9es re\u00e7ues brossent un tableau mensonger de la Science o\u00f9 quelques g\u00e9nies en lutte contre l\u2019obscurantisme parviennent, seuls, \u00e0 faire progresser l\u2019entendement humain vers des v\u00e9rit\u00e9s ind\u00e9passables. Pour y rem\u00e9dier il importe de revenir aux sources, c\u2019est-\u00e0-dire aux \u00e9crits de tous ces savants dont la pens\u00e9e et les travaux ont aliment\u00e9 le questionnement scientifique vis-\u00e0-vis de l\u2019\u00e2ge de notre plan\u00e8te. Au lieu de se moquer de leurs erreurs il convient de souligner leur nature f\u00e9conde. Plut\u00f4t que de consid\u00e9rer que ceux qui autrefois ont pens\u00e9 autre chose que ce que l\u2019on pense aujourd\u2019hui ont forc\u00e9ment mal pens\u00e9, il faut garder \u00e0 l\u2019esprit que penser faux ce n\u2019est pas n\u00e9cessairement mal penser. Buffon, Cuvier ou encore Kelvin, pour ne prendre que ces trois exemples, \u00e9taient tout sauf des idiots ou de mauvais scientifiques. Mais la coh\u00e9rence de leurs th\u00e9ories n\u2019appara\u00eet qu\u2019\u00e0 la condition de s\u2019int\u00e9resser aux savoirs de leurs \u00e9poques respectives. \u00c0 d\u00e9faut, nos condamnations se r\u00e9duisent souvent \u00e0 des jugements anachroniques.<\/p>\n
Voil\u00e0 pourquoi on trouvera dans ces articles de tr\u00e8s nombreux extraits des ouvrages de ces savants, pour la plupart disponibles en ligne sur le site de la BnF, Gallica<\/em>, ou dans la biblioth\u00e8que num\u00e9rique Google Books<\/em>. Deux types de lecture sont possibles\u00a0: soit le texte et les citations, soit pour le lecteur press\u00e9 le texte seul. L\u2019ensemble des articles forme un tout coh\u00e9rent, mais sa longueur m\u2019a incit\u00e9 \u00e0 le subdiviser en plusieurs parties afin d\u2019en faciliter la lecture par un coll\u00e8gue d\u00e9sireux d\u2019y puiser rapidement des ressources p\u00e9dagogiques.<\/p>\n Concernant la bibliographie contemporaine, il me semble que l\u2019enseignant se trouve surtout confront\u00e9 \u00e0 la difficult\u00e9 de choisir parmi l\u2019abondance de titres \u00e0 sa disposition. Aussi me para\u00eet-il opportun de limiter la bibliographie correspondante aux quelques titres suivants, tous remarquables et d\u2019une lecture ais\u00e9e\u00a0:<\/p>\n On trouvera une bibliographie plus d\u00e9taill\u00e9e \u00e0 la fin du dernier article.<\/p>\n Remerciements<\/strong><\/p>\n Je tiens \u00e0 remercier chaleureusement Fran\u00e7ois Besset, professeur de philosophie, ami pr\u00e9cieux et grand sp\u00e9cialiste d\u2019Aristote, lequel a bien voulu m\u2019expliquer la pens\u00e9e de ce savant et se plier au fastidieux exercice consistant \u00e0 traduire les propos \u00e9sot\u00e9riques de Kepler.<\/p>\n Je remercie \u00e9galement Patrick Tort de m\u2019avoir orient\u00e9 vers son coll\u00e8gue Guido Chiesura qui m\u2019a fort aimablement communiqu\u00e9 des extraits de l\u2019ouvrage que Sandra Herbert a consacr\u00e9 au travail g\u00e9ologique de Darwin. Mme. Herbert elle-m\u00eame a tr\u00e8s gentiment r\u00e9pondu \u00e0 mes questions et m\u2019a permis de comprendre comment Darwin \u00e9tait parvenu \u00e0 calculer l\u2019\u00e2ge de la vall\u00e9e de Weald. Je lui en sais gr\u00e9.<\/p>\n Enfin, j\u2019exprime la plus sinc\u00e8re gratitude \u00e0 Jeanne Passoni dont la patiente relecture de mes manuscrits permet d\u2019en expurger les fautes d\u2019orthographe qui s\u2019y forment aussi s\u00fbrement que le plomb radiog\u00e9nique dans les m\u00e9t\u00e9orites.<\/p>\n Ce travail est d\u00e9di\u00e9 \u00e0 mon regrett\u00e9 professeur Jean-Marc Drouin, dont les cours au Mus\u00e9um National d\u2019Histoire Naturelle et les livres inestimables, m\u2019ont donn\u00e9 le go\u00fbt de l\u2019histoire et de l\u2019\u00e9pist\u00e9mologie des sciences.<\/p>\n ARTICLE 3\/4\u00a0: la Terre sans \u00e2ge, de Lyell \u00e0 Darwin<\/strong><\/span><\/p>\n ARTICLE 1\/4\u00a0: de l\u2019\u00e9ternit\u00e9 aux mondes \u00e9ph\u00e9m\u00e8res<\/span><\/a><\/p>\n ARTICLE 2\/4\u00a0: les chronom\u00e8tres naturels, de Halley \u00e0 Buffon<\/p>\n ARTICLE 4\/4\u00a0: l\u2019empire de lord Kelvin et le poids des atomes<\/a><\/p>\n La nouvelle g\u00e9ologie<\/strong><\/p>\n Le tournant de la Science moderne s\u2019incarne parfaitement dans l\u2019\u0153uvre et l\u2019attitude Charles Lyell, lequel prend grand soin de se d\u00e9marquer des \u00ab\u00a0philosophes\u00a0\u00bb comme Buffon. Pour autant, on va voir que sa relation \u00e0 l\u2019\u00e2ge de la Terre diff\u00e8re sensiblement de celle que l\u2019on pourrait attendre d\u2019un fervent d\u00e9fenseur de l\u2019empirisme.<\/p>\n Sauf mention contraire, les citations de ses Principes de g\u00e9ologie<\/em> sont extraites de l\u2019\u00e9dition fran\u00e7aise de 1843, laquelle a \u00e9t\u00e9 traduite sur la sixi\u00e8me \u00e9dition anglaise datant de 1840 (les trois tomes de la premi\u00e8re \u00e9dition paraissent entre 1830 et 1833). Or, comme Darwin, Lyell avait la f\u00e2cheuse habitude de modifier sensiblement son ouvrage \u00e0 chaque nouvelle r\u00e9\u00e9dition (pas moins de 11 de son vivant).<\/p>\n Je me suis efforc\u00e9 de donner dans ces essais une explication compl\u00e8te des faits et des arguments qui me portent \u00e0 croire que les forces agissants de nos jours, tant au-dessus qu\u2019au-dessous de la surface de la terre, pourraient fort bien \u00eatre identiques par leur nature et par leur intensit\u00e9 avec celles qui, \u00e0 des \u00e9poques anciennes, ont donn\u00e9 lieu \u00e0 des r\u00e9volutions g\u00e9ologiques , c\u2019est-\u00e0-dire que, pour expliquer les ph\u00e9nom\u00e8nes observ\u00e9s, nous pouvons nous dispenser de recourir \u00e0 des catastrophes subites, violentes et g\u00e9n\u00e9rales, et regarder les changements anciens et les changements actuels, tant dans le monde organique que dans le monde inorganique, comme appartenant \u00e0 une s\u00e9rie d\u2019\u00e9v\u00e9nements uniforme et continue (p.XV-XVI).<\/span><\/p>\n L\u2019entreprise de Lyell s\u2019exprime encore plus nettement dans le sous-titre de son ouvrage (malheureusement modifi\u00e9 dans l\u2019\u00e9dition fran\u00e7aise)\u00a0: \u00ab\u00a0Principles of geology, being an attempt to explain the former changes of the Earth’s surface, by reference to causes now in operation<\/em>\u00a0\u00bb, ce que l\u2019on peut traduire par\u00a0: \u00ab\u00a0<\/em>Essai d\u2019explication des anciens changements de la surface terrestre par r\u00e9f\u00e9rence aux causes op\u00e9rant actuellement\u00a0\u00bb.<\/p>\n Si l\u2019on suit l\u2019interpr\u00e9tation de ce travail par Stephen Jay Gould il convient de distinguer 4 grands principes\u00a0:<\/p>\n – Uniformit\u00e9 des lois naturelles : les ph\u00e9nom\u00e8nes \u00e0 l\u2019\u0153uvre aujourd\u2019hui devaient \u00e9galement agir \u00e0 l\u2019identique dans le pass\u00e9.<\/p>\n – Uniformit\u00e9 des modes op\u00e9ratoires : on doit expliquer tout le pass\u00e9 \u00e0 l\u2019aide des seuls ph\u00e9nom\u00e8nes que l\u2019on observe actuellement, et par cons\u00e9quent on doit supposer qu\u2019il n\u2019a jamais exist\u00e9 de causes naturelles ayant op\u00e9r\u00e9 dans le pass\u00e9 mais disparu aujourd\u2019hui.<\/p>\n – Uniformit\u00e9 du rythme (gradualisme) : s\u2019il existe bien quelques ph\u00e9nom\u00e8nes naturels brutaux (s\u00e9ismes, \u00e9ruptions, inondations, \u2026) ils se manifestent toujours localement et se produisaient \u00e0 l\u2019identique dans le pass\u00e9. Par cons\u00e9quent, puisque la brutalit\u00e9 de ces ph\u00e9nom\u00e8nes ne peut expliquer le visage global de la Terre, alors il faut supposer que celui-ci r\u00e9sulte de l\u2019action lente et graduelle des autres ph\u00e9nom\u00e8nes naturels (ex. \u00e9rosion).<\/p>\n – Uniformit\u00e9 de l\u2019\u00e9tat physique : le monde change bien s\u00fbr, par exemple des montagnes se forment puis disparaissent, mais globalement il reste toujours le m\u00eame. Par exemple la Terre ne se refroidit pas et les esp\u00e8ces n\u2019\u00e9voluent pas.<\/p>\n L\u2019uniformitarisme de Lyell et sa d\u00e9fense acharn\u00e9e du principe d\u2019actualisme ont rendu d\u2019ind\u00e9niables services \u00e0 la g\u00e9ologie. Pour autant il convient de garder \u00e0 l\u2019esprit qu\u2019il se trompait en imaginant une Terre immuable. Parce qu\u2019on a pris l\u2019habitude d\u2019opposer \u00e0 Lyell le \u00ab\u00a0catastrophisme\u00a0\u00bb de savants comme Cuvier, on a tendance \u00e0 amender simplement l\u2019uniformitarisme en lui ajoutant quelques catastrophes ponctuelles (comme les chutes de m\u00e9t\u00e9orites ou les points chauds). Mais, il faudrait surtout corriger sa conception du temps en reconnaissant que les ph\u00e9nom\u00e8nes naturels changent au cours du temps parce que la Terre change de mani\u00e8re directionnelle et non cyclique. Ainsi, notre plan\u00e8te se refroidit bel et bien, tandis que le Soleil lib\u00e8re lui plus de chaleur que dans sa jeunesse. La composition de l\u2019atmosph\u00e8re s\u2019est consid\u00e9rablement modifi\u00e9e et avec elle nombre de processus g\u00e9ologiques comme par exemple la formation des fers ruban\u00e9s ou l\u2019intensit\u00e9 de l\u2019effet de serre. De surcro\u00eet, la continuit\u00e9 pr\u00f4n\u00e9e par Lyell s\u2019accommode mal des discontinuit\u00e9s que montre l\u2019observation du terrain.<\/p>\n Le refus du refroidissement du globe par Lyell tient \u00e9galement \u00e0 la mani\u00e8re dont il explique l\u2019orogen\u00e8se en r\u00e9ponse \u00e0 la th\u00e9orie de la contraction que d\u00e9veloppe le fran\u00e7ais Elie de Beaumont \u00e0 partir de 1829. Selon ce dernier, la Terre en se refroidissant se contracte parfois brutalement ce qui provoque la formation \u00e0 sa surface des grands reliefs que nous lui connaissons (cha\u00eenes de montagnes et bassins oc\u00e9aniques). Du pur catastrophisme. Lyell, au contraire, est partisan de la th\u00e9orie des soul\u00e8vements, laquelle s\u2019appuie notamment sur l\u2019observation du rebond isostatique dans certaines r\u00e9gions comme la Su\u00e8de. En fait sa th\u00e9orie combine soul\u00e8vements et affaissements (qu\u2019il affirme observer au niveau des atolls). Ainsi, en moyenne, le globe ne change pas. Lyell ne dit pas clairement quel est le moteur du soul\u00e8vement orog\u00e9nique, mais \u00a0il est probable qu\u2019il le reliait \u00e0 une force expansive sous l\u2019effet d\u2019une hypoth\u00e9tique chaleur interne. D\u00e8s lors, un refroidissement de la Terre conduirait \u00e0 un \u00e9puisement progressif de ce moteur et \u00e0 la diminution de l\u2019orogen\u00e8se, ce que bien \u00e9videmment Lyell ne pouvait accepter.<\/p>\n Lyell entretient un rapport complexe avec le concept de chaleur interne. D\u2019un c\u00f4t\u00e9 l\u2019id\u00e9e ne lui pla\u00eet gu\u00e8re car elle semble aller de pair avec un refroidissement in\u00e9luctable du globe. Mais, d\u2019un autre c\u00f4t\u00e9 il a besoin que cette chaleur se manifeste au moins de fa\u00e7on ponctuelle afin d\u2019expliquer les ph\u00e9nom\u00e8nes brutaux comme les \u00e9ruptions et les s\u00e9ismes, ainsi que le soul\u00e8vement graduel des masses continentales.<\/p>\n Dans le tome 3 des Principes de g\u00e9ologie<\/em> (\u00e9d.1843) Lyell reprend donc \u00e0 son compte l\u2019hypoth\u00e8se \u00e9mise par Humphry Davy. Au d\u00e9but du XIX\u00e8me<\/sup> si\u00e8cle, ce chimiste, continuateur des travaux de Lavoisier, a d\u00e9couvert plusieurs \u00e9l\u00e9ments, parmi lesquels le potassium, le sodium, le calcium ou encore le magn\u00e9sium. Il a surtout mis en \u00e9vidence que les min\u00e9raux alcalins peuvent s\u2019oxyder au contact de l\u2019eau et que cette r\u00e9action exothermique lib\u00e8re une grande quantit\u00e9 de chaleur. En 1828, Davy propose donc que l\u2019infiltration de l\u2019eau dans les roches souterraines pourrait induire une telle r\u00e9action dans l\u2019\u00e9corce terrestre, ce qui expliquerait la formation du magma. Lyell remarque que l\u2019hypoth\u00e8se de Davy s\u2019accorde plut\u00f4t bien avec la distribution g\u00e9ographique des volcans actifs, g\u00e9n\u00e9ralement proches de la mer, qu\u2019ils s\u2019agissent du V\u00e9suve, de l\u2019Etna, des volcans de la ceinture du feu du Pacifique o\u00f9 de ceux que l\u2019on trouve sur les \u00eeles volcaniques.<\/p>\n Encore fallait-il que ce moteur chimique ne s\u2019\u00e9puise pas afin de s\u2019adapter aux principes de l\u2019uniformitarisme. Lyell imagine donc un cycle chimique perp\u00e9tuel, dans lequel l\u2019oxydation des min\u00e9raux alcalins au contact de l\u2019eau lib\u00e9rerait \u00e0 la fois de la chaleur et de l\u2019hydrog\u00e8ne, un gaz qui provoquerait la r\u00e9duction des min\u00e9raux alcalins, rendant cette source d\u2019\u00e9nergie in\u00e9puisable. Malheureusement, un cycle chimique perp\u00e9tuel contrevient aux principes \u00e9l\u00e9mentaires de la thermodynamique, et un certain William Thomson, alias lord Kelvin ne manque pas de critiquer vivement une telle id\u00e9e. Cela explique, pour partie, que Kelvin se range du c\u00f4t\u00e9 des partisans d\u2019une chaleur interne dont l\u2019origine remonte \u00e0 la formation du globe terrestre et qui se dissipe progressivement.<\/p>\n Paradoxalement c\u2019est clairement la th\u00e9orie d\u2019Elie de Beaumont qui emportera l\u2019assentiment de la majorit\u00e9 des g\u00e9ologues au point de faire consensus au d\u00e9but du XX\u00e8me<\/sup> si\u00e8cle. C\u2019est donc cette th\u00e8se que combat Alfred Wegener. Du reste, Cuvier et Lyell partageaient une m\u00eame d\u00e9testation des anciennes cosmogonies dans lesquelles ils ne voyaient que de pures sp\u00e9culations, alors qu\u2019ils \u00e9taient tous deux partisans d\u2019un empirisme strict : seul le terrain devait parler. Or, nous avons vu que la datation de Buffon s\u2019inscrivait pleinement dans l\u2019une de ces cosmogonies.<\/p>\n Pendant longtemps on n\u2019admit que deux \u00e9v\u00e9nements, que deux \u00e9poques de mutations sur le globe\u00a0: la cr\u00e9ation et le d\u00e9luge\u00a0; et tous les efforts des g\u00e9ologues tendirent \u00e0 expliquer l\u2019\u00e9tat actuel, en imaginant un certain \u00e9tat primitif, modifi\u00e9 ensuite par le d\u00e9luge, dont chacun imaginait aussi \u00e0 sa mani\u00e8re les causes, l\u2019action et les effets. Ainsi, selon l\u2019un (Thomas Burnet), la Terre avait re\u00e7u d\u2019abord une cro\u00fbte \u00e9gale et l\u00e9g\u00e8re qui recouvrait l\u2019abime des mers, et qui se creva pour produire le d\u00e9luge\u00a0: ses d\u00e9bris form\u00e8rent les montagnes (\u2026) Le grand Leibniz lui-m\u00eame s\u2019amusa \u00e0 faire, comme Descartes, de la Terre un Soleil \u00e9teint, un globe vitrifi\u00e9, sur lequel les vapeurs \u00e9tant retomb\u00e9es lors de son refroidissement, form\u00e8rent des mers qui d\u00e9pos\u00e8rent ensuite les terrains calcaires (\u2026) Le syst\u00e8me de Buffon n\u2019est gu\u00e8re qu\u2019un d\u00e9veloppement de celui de Leibniz, avec l\u2019addition seulement d\u2019une com\u00e8te qui a fait sortir du Soleil, par un choc violent, la masse liqu\u00e9fi\u00e9e de la Terre, en m\u00eame temps que celle de toutes les plan\u00e8tes\u00a0; d\u2019o\u00f9 il r\u00e9sulte des dates positives\u00a0: car par la temp\u00e9rature actuelle de la Terre on peut savoir depuis combien de temps elle se refroidit (p.44-47).<\/span><\/p>\n Lyell d\u00e9peint pareillement les th\u00e9ories de ces auteurs au d\u00e9but du tome 1 des Principes de g\u00e9ologie<\/em> (quoi que la description qu\u2019il fait du travail de Buffon est assez caricaturale et grossit volontairement la condamnation de la Sorbonne). Il prend surtout soin de r\u00e9futer l\u2019id\u00e9e d\u2019un refroidissement du globe qu\u2019il n\u2019attribue pas \u00e0 Buffon mais uniquement \u00e0 Leibniz\u00a0:<\/p>\n La diminution de la chaleur primitive que l\u2019on attribue au globe terrestre a \u00e9t\u00e9 consid\u00e9r\u00e9e par quelques g\u00e9ologues comme \u00e9tant la cause principale des modifications du climat. On a suppos\u00e9 d\u2019apr\u00e8s les conjectures de Leibniz que notre plan\u00e8te \u00e9tait, \u00e0 l\u2019origine, dans un \u00e9tat de chaleur excessivement intense ; mais que depuis elle a toujours \u00e9t\u00e9 en se refroidissant, et par suite en diminuant de volume. Il est vrai que l\u2019exp\u00e9rience et des observations r\u00e9centes ont donn\u00e9 lieu de croire que la temp\u00e9rature de la Terre augmente \u00e0 mesure qu\u2019on s\u2019enfonce dans la tr\u00e8s petite profondeur \u00e0 laquelle l\u2019homme peut p\u00e9n\u00e9trer ; mais \u00e0 l\u2019\u00e9gard du refroidissement s\u00e9culaire de l\u2019int\u00e9rieur du globe et de sa contraction, la science ne poss\u00e8de aucune preuve solide. Loin de l\u00e0, au contraire (p.356-357).<\/span><\/p>\n En fait, on a l\u2019impression que Lyell n\u2019a jamais lu les Suppl\u00e9ments<\/em> \u00e0 l\u2019Histoire Naturelle<\/em> de Buffon et s\u2019en tient \u00e0 sa Th\u00e9orie de la Terre<\/em> expos\u00e9e en 1749. Il ne dit ainsi pas un mot des exp\u00e9riences sur le refroidissement des boulets.<\/p>\n Mais, surtout, en niant le refroidissement de la Terre Lyell se prive du seul chronom\u00e8tre naturel (la d\u00e9sint\u00e9gration radioactive mise \u00e0 part) permettant de dater la plan\u00e8te. Bien s\u00fbr il peut toujours estimer le temps n\u00e9cessaire \u00e0 la s\u00e9dimentation d\u2019un d\u00e9p\u00f4t ou \u00e0 l\u2019\u00e9rosion d\u2019une vall\u00e9e, mais cela ne donnera au mieux que l\u2019\u00e2ge de ces structures g\u00e9ologiques, pas l\u2019\u00e2ge du globe terrestre. Dans ce cas, quelle \u00e9tait l\u2019opinion de Lyell \u00e0 propos de l\u2019\u00e2ge de la Terre ?<\/p>\n Le lecteur comprendra ais\u00e9ment que quelque r\u00e9gulier qu\u2019ait \u00e9t\u00e9 le cours de la Nature depuis les \u00e9poques les plus anciennes, il \u00e9tait impossible que ceux qui les premiers s\u2019occup\u00e8rent de g\u00e9ologie crussent \u00e0 un tel ordre de choses, tant qu\u2019ils rest\u00e8rent sous l\u2019influence de l\u2019erreur qui pendant longtemps exista relativement \u00e0 l\u2019\u00e2ge du monde, et \u00e0 l\u2019\u00e9poque de la cr\u00e9ation des premiers \u00eatres anim\u00e9s (p.183-184).<\/span><\/p>\n Si donc les g\u00e9ologues ont interpr\u00e9t\u00e9 la valeur d\u2019une suite d\u2019\u00e9v\u00e9nements de mani\u00e8re \u00e0 ne voir que des si\u00e8cles l\u00e0 o\u00f9 sont imprim\u00e9s des milliers d\u2019ann\u00e9es, et des milliers d\u2019ann\u00e9es l\u00e0 o\u00f9 le langage de la Nature en accuse des millions, ils ne peuvent se dispenser d\u2019admettre, pour peu qu\u2019ils tirent une cons\u00e9quence logique des donn\u00e9es fausses qui leur ont servi de point de d\u00e9part, qu\u2019une r\u00e9volution compl\u00e8te s\u2019est op\u00e9r\u00e9e dans le syst\u00e8me de l\u2019univers (p.187-188).<\/span><\/p>\n La Terre est vieille. Quel \u00e2ge a-t-elle\u00a0? Lyell n\u2019en sait rien et il s\u2019en moque. Il lui suffit de voir dans les objets de la g\u00e9ologie l\u2019action de ph\u00e9nom\u00e8nes naturels durant des \u00ab\u00a0millions d\u2019ann\u00e9es\u00a0\u00bb. Combien pr\u00e9cis\u00e9ment, c\u2019est l\u00e0 une question secondaire, tant que des chronologies courtes, toutes d\u00e9nonc\u00e9es comme archa\u00efques, ne viennent pas g\u00eaner ses interpr\u00e9tations du terrain. C\u2019est peu ou prou la position que vont adopter les g\u00e9ologues au cours de la premi\u00e8re moiti\u00e9 du XIX\u00e8me<\/sup> si\u00e8cle. Et ce sera aussi celle de Darwin.<\/p>\n Le cas Darwin<\/strong><\/p>\n L\u2019anecdote est connue, lorsque Darwin embarque sur le Beagle en 1831 il emporte avec lui le premier tome des Principes de g\u00e9ologie<\/em> (un cadeau du capitaine Robert FitzRoy). Il se fit envoyer les deux autres tomes au cours de l\u2019exp\u00e9dition et d\u00e9clarait les avoir tellement lus qu\u2019il avait fini par les conna\u00eetre par c\u0153ur.<\/p>\n Or, le troisi\u00e8me tome de la premi\u00e8re \u00e9dition contient un chapitre consacr\u00e9 \u00e0 la d\u00e9nudation de la vall\u00e9e de Weald dans le sud de l\u2019Angleterre.<\/p>\n Carte g\u00e9ologique de la r\u00e9gion <\/strong>(modifi\u00e9e d\u2019apr\u00e8s Wikip\u00e9dia<\/em>)<\/p>\n Photographie des falaises des South Downs<\/strong><\/p>\n Vue sur les falaises de craie des South Downs <\/strong><\/p>\n (Principes de g\u00e9ologie<\/em>, \u00e9d.1833)<\/span><\/p>\n Il s\u2019agit du sommet d\u2019un ancien anticlinal, comme le montre la coupe sch\u00e9matique ci-dessous, dont l\u2019\u00e9rosion r\u00e9v\u00e8le les couches inf\u00e9rieures\u00a0:<\/p>\n Coupe en 2D <\/strong>(modifi\u00e9e d\u2019apr\u00e8s Wikip\u00e9dia<\/em>)<\/p>\n Vue en 3D de cette coupe <\/strong>(modifi\u00e9e d\u2019apr\u00e8s Wikip\u00e9dia<\/em>)<\/p>\n Pour comprendre la th\u00e9orie dont nous avons esquiss\u00e9 un aper\u00e7u \u00e0 la fin du dernier chapitre, il sera n\u00e9cessaire que le lecteur se familiarise avec les ph\u00e9nom\u00e8nes de d\u00e9nudation expos\u00e9s par la craie et certaines des roches secondaires les plus anciennes qui se trouvent dans certaines r\u00e9gions de l’Angleterre proches des bassins de Londres et du Hampshire. Il suffira de consid\u00e9rer l’une des portions d\u00e9nud\u00e9es, car les apparences observables dans d’autres sont strictement analogues ; nous porterons donc notre attention sur ce que nous pouvons appeler la vall\u00e9e du Weald, r\u00e9gion qui se situe entre le nord et le sud des Downs (\u2026) Il ne fait aucun doute que les d\u00e9p\u00f4ts tertiaires du bassin du Hampshire s’\u00e9tendaient autrefois beaucoup plus loin le long de notre c\u00f4te sud en direction de Beachy Head, car les parcelles sont encore trouv\u00e9s pr\u00e8s de Newhaven, et en d’autres points (\u2026) Celles-ci sont en train de d\u00e9p\u00e9rir et dispara\u00eetront avec le temps, car la mer empi\u00e8te et mine constamment la craie sous-jacente.<\/span><\/p>\n Lyell et ses contemporains avaient donc d\u00e9j\u00e0 parfaitement compris la nature g\u00e9ologique de la vall\u00e9e, ainsi qu\u2019en atteste la gravure suivante qui figure \u00e9galement dans la premi\u00e8re \u00e9dition des Principes de g\u00e9ologie<\/em>\u00a0:<\/p>\n En essayant de rendre compte de la mani\u00e8re dont les cinq couches secondaires mentionn\u00e9es ci-dessus ont pu \u00eatre amen\u00e9es dans leur situation actuelle, l’hypoth\u00e8se suivante a \u00e9t\u00e9 g\u00e9n\u00e9ralement adopt\u00e9e. Supposons que les cinq formations se trouvaient en stratification horizontale au fond de la mer, puis qu’un mouvement d’en bas les presse vers le haut sous la forme d’un d\u00f4me aplati, et que la couronne de ce d\u00f4me soit ensuite coup\u00e9e, de sorte que l’incision p\u00e9n\u00e8tre jusqu’au plus bas des cinq groupes. Les diff\u00e9rents lits seraient alors expos\u00e9s en surface (\u2026) Il semblera, d’apr\u00e8s les parties ant\u00e9rieures de ce travail, que la quantit\u00e9 d’\u00e9l\u00e9vation suppos\u00e9e ici n’est pas plus grande que celles que nous avons prouv\u00e9 dans d’autres r\u00e9gions au cours de p\u00e9riodes g\u00e9ologiques similaires. La quantit\u00e9 de d\u00e9nudation ou d’\u00e9limination par l’eau de vastes masses qui sont suppos\u00e9es avoir \u00e9t\u00e9 autrefois continues des North aux South Downs est si \u00e9norme, que le lecteur peut d’abord \u00eatre surpris par l’audace de l’hypoth\u00e8se. Mais, il verra la difficult\u00e9 dispara\u00eetre lorsqu\u2019il songera au temps n\u00e9cessaire pour l\u2019\u00e9dification des strates, temps au cours duquel les vagues et les courants de l’oc\u00e9an ont lentement accompli leur action, qu’aucune pr\u00e9cipitation diluviale et soudaine des eaux n’aurait pu effectuer.<\/span><\/p>\n L\u2019Origine des esp\u00e8ces<\/em> est construit comme une synth\u00e8se de tous les arguments permettant d\u2019asseoir l\u2019hypoth\u00e8se d\u2019une \u00e9volution des esp\u00e8ces au moyen de la s\u00e9lection naturelle. Et l\u2019un de ces arguments concerne \u00e9videmment la dur\u00e9e des temps g\u00e9ologiques. On le trouve dans le chapitre X (Insuffisances des archives g\u00e9ologiques<\/em>)\u00a0:<\/p>\n Je suis tent\u00e9 de donner un autre exemple, celui, bien connu, de la d\u00e9nudation de Weald. Pourtant, il faut admettre que la d\u00e9nudation de Weald n\u2019est rien en comparaison de la force qui a enlev\u00e9 des masses de couches pal\u00e9ozo\u00efques, jusqu\u2019\u00e0 parfois 10 000 pieds d\u2019\u00e9paisseur, comme l\u2019a prouv\u00e9 l\u2019admirable m\u00e9moire du professeur Ramsay. Mais se tenir sur les Downs du Nord et regarder les Downs du Sud \u00e9loign\u00e9s est une admirable le\u00e7on, car, si l\u2019on pense que tout pr\u00e8s, \u00e0 l\u2019ouest les escarpements sud et nord se recoupent, l\u2019on peut s\u2019imaginer le grand d\u00f4me de rochers qui a d\u00fb recouvrir le Weald \u00e0 une \u00e9poque aussi proche que la derni\u00e8re p\u00e9riode du Cr\u00e9tac\u00e9. La distance entre les Downs du Sud et du Nord est environ de 22 miles, et l\u2019\u00e9paisseur des diverses formations est en moyenne de 1100 pieds, selon le professeur Ramsay. Mais si, comme le supposent certains g\u00e9ologues, il existe sous le Weald une couche de rochers plus anciens, sous le flanc de laquelle ont pu s\u2019accumuler des d\u00e9p\u00f4ts en masses moins importantes qu\u2019autre part, cette estimation serait erron\u00e9e ; mais cette incertitude n\u2019affecterait pas beaucoup l\u2019estimation pour l\u2019extr\u00e9mit\u00e9 ouest de la zone. Et si nous connaissions la vitesse \u00e0 laquelle la mer \u00e9rode en moyenne une ligne de falaises d\u2019une hauteur donn\u00e9e, nous pourrions mesurer le temps qui a \u00e9t\u00e9 n\u00e9cessaire pour d\u00e9nuder le Weald. Cela, bien s\u00fbr, est impossible ; mais nous pouvons, pour faire une approximation grossi\u00e8re, supposer que la mer effrite des falaises de 500 pieds de hauteur \u00e0 la vitesse d\u2019un pouce par si\u00e8cle. Cette estimation para\u00eetra au premier abord insuffisante, mais elle correspond \u00e0 l\u2019\u00e9rosion d\u2019une falaise d\u2019un m\u00e8tre de haut sur toute une ligne c\u00f4ti\u00e8re \u00e0 peu pr\u00e8s tous les 22 ans. Je doute qu\u2019aucune roche, m\u00eame friable comme la craie, s\u2019effriterait \u00e0 une telle vitesse, sauf sur les c\u00f4tes les plus expos\u00e9es, bien que la d\u00e9gradation d\u2019une haute falaise soit acc\u00e9l\u00e9r\u00e9e par l\u2019effritement des fragments qui tombent. D\u2019autre part, je ne crois pas qu\u2019il existe de ligne c\u00f4ti\u00e8re longue de 10 ou 20 milles qui subisse une d\u00e9gradation en m\u00eame temps uniform\u00e9ment sur toute la longueur d\u2019une c\u00f4te escarp\u00e9e. N\u2019oublions pas que presque toutes les couches contiennent des sous-couches ou des nodules qui, en r\u00e9sistant plus longtemps, finissent par former un brise-lames \u00e0 la base. J\u2019en conclus que, dans des circonstances normales, une d\u00e9nudation d\u2019un pouce par si\u00e8cle sur toute la longueur d\u2019une falaise de 500 pieds de haut serait une estimation suffisante. A cette vitesse, d\u2019apr\u00e8s ces donn\u00e9es, la d\u00e9nudation du Weald a d\u00fb exiger 306 662 400 ans, disons 300 millions d\u2019ann\u00e9es. L\u2019action de l\u2019eau douce sur les pentes douces du Weald, lorsqu\u2019elles ont \u00e9t\u00e9 sur\u00e9lev\u00e9es, n\u2019a pu \u00eatre bien grande, mais diminuerait cependant l\u2019estimation ci-dessus. D\u2019autre part, pendant des oscillations de niveau, et nous savons que cette surface y a \u00e9t\u00e9 soumise, la surface a d\u00fb exister pendant des millions d\u2019ann\u00e9es sous forme de terre ferme, et \u00e9chapper ainsi \u00e0 l\u2019action de la mer ; de m\u00eame lorsqu\u2019elle a \u00e9t\u00e9 profond\u00e9ment immerg\u00e9e durant des p\u00e9riodes probablement tout aussi longues, elle aura de m\u00eame \u00e9chapp\u00e9 \u00e0 l\u2019action des vagues. De sorte que probablement il s\u2019est \u00e9coul\u00e9 une p\u00e9riode bien sup\u00e9rieure \u00e0 300 millions d\u2019ann\u00e9es depuis la derni\u00e8re p\u00e9riode de l\u2019\u00e8re secondaire (p.339-341).<\/span><\/p>\n Voici comment Darwin parvient \u00e0 un \u00e2ge aussi pr\u00e9cis que 306\u00a0662\u00a0400 ans pour l\u2019\u00e9rosion de la vall\u00e9e de Weald\u00a0:<\/p>\n – il suppose que l’\u00e9rosion peut d\u00e9grader une falaise de 500 pieds de haut d’un pouce en un si\u00e8cle<\/p>\n – \u00e0 Weald il faut \u00e9roder une falaise de 1100 pieds<\/p>\n – 1100 \/ 500 = 2,2<\/p>\n – il faut que cette \u00e9rosion s’\u00e9tende sur les 22 miles que mesure la vall\u00e9e, soit 1 393 920 pouces<\/p>\n – 1 393 920 x 2,2 x 100* = 306 662 400 ans<\/p>\n * c’est-\u00e0-dire un si\u00e8cle<\/p>\n Mais, d\u00e8s la seconde \u00e9dition datant de janvier 1860 (la premi\u00e8re \u00e9dition para\u00eet le 24 novembre 1859), Darwin ajoute la mise en garde suivante (en rouge)\u00a0:<\/p>\n A cette vitesse, d\u2019apr\u00e8s ces donn\u00e9es, la d\u00e9nudation du Weald a d\u00fb exiger 306\u00a0662\u00a0400 ans, disons 300 millions d\u2019ann\u00e9es. Mais il serait peut-\u00eatre plus s\u00fbr de pr\u00e9voir deux ou trois pouces par si\u00e8cle, ce qui ram\u00e8nerait le nombre d’ann\u00e9es \u00e0 cent cinquante ou cent millions d’ann\u00e9es.<\/span><\/span><\/p>\n Et \u00e0 partir de la troisi\u00e8me \u00e9dition, en 1861, l\u2019estimation chiffr\u00e9e dispara\u00eet. Voici ce que l\u2019on peut lire dans la sixi\u00e8me et derni\u00e8re \u00e9dition, publi\u00e9e en 1872. Les passages en rouge ne figurent pas dans la premi\u00e8re \u00e9dition\u00a0:<\/p>\n Outre que nous ne trouvons pas les restes fossiles de ces innombrables cha\u00eenons interm\u00e9diaires, on peut objecter que, chacun des changements ayant d\u00fb se produire tr\u00e8s lentement, le temps doit avoir manqu\u00e9 pour accomplir d\u2019aussi grandes modifications organiques. Il me serait difficile de rappeler au lecteur qui n\u2019est pas familier avec la g\u00e9ologie les faits au moyen desquels on arrive \u00e0 se faire une vague et faible id\u00e9e de l\u2019immensit\u00e9 de la dur\u00e9e des \u00e2ges \u00e9coul\u00e9s. Quiconque peut lire le grand ouvrage de sir Charles Lyell sur les Principes de la G\u00e9ologie<\/em>, auquel les historiens futurs attribueront \u00e0 juste titre une r\u00e9volution dans les sciences naturelles, sans reconna\u00eetre la prodigieuse dur\u00e9e des p\u00e9riodes \u00e9coul\u00e9es, peut fermer ici ce volume. Ce n\u2019est pas qu\u2019il suffise d\u2019\u00e9tudier les\u00a0Principes de la G\u00e9ologie<\/em>, de lire les trait\u00e9s sp\u00e9ciaux des divers auteurs sur telle ou telle formation, et de tenir compte des essais qu\u2019ils font pour donner une id\u00e9e insuffisante des dur\u00e9es de chaque formation ou m\u00eame de chaque couche\u00a0; c\u2019est en \u00e9tudiant les forces qui sont entr\u00e9es en jeu que nous pouvons le mieux nous faire une id\u00e9e des temps \u00e9coul\u00e9s, c\u2019est en nous rendant compte de l\u2019\u00e9tendue de la surface terrestre qui a \u00e9t\u00e9 d\u00e9nud\u00e9e et de l\u2019\u00e9paisseur des s\u00e9diments d\u00e9pos\u00e9s que nous arrivons \u00e0 nous faire une vague id\u00e9e de la dur\u00e9e des p\u00e9riodes pass\u00e9es. Ainsi que Lyell l\u2019a tr\u00e8s justement fait remarquer, l\u2019\u00e9tendue et l\u2019\u00e9paisseur de nos couches de s\u00e9diments sont le r\u00e9sultat et donnent la mesure de la d\u00e9nudation que la cro\u00fbte terrestre a \u00e9prouv\u00e9e ailleurs. Il faut donc examiner par soi-m\u00eame ces \u00e9normes entassements de couches superpos\u00e9es, \u00e9tudier les petits ruisseaux charriant de la boue, contempler les vagues rongeant les antiques falaises, pour se faire quelque notion de la dur\u00e9e des p\u00e9riodes \u00e9coul\u00e9es, dont les monuments nous environnent de toutes parts. Il faut surtout errer le long des c\u00f4tes form\u00e9es de roches mod\u00e9r\u00e9ment dures, et constater les progr\u00e8s de leur d\u00e9sagr\u00e9gation. Dans la plupart des cas, le flux n\u2019atteint les rochers que deux fois\u00a0par jour et pour peu de temps\u00a0; les vagues ne les rongent que lorsqu\u2019elles sont charg\u00e9es de sables et de cailloux, car l\u2019eau pure n\u2019use pas le roc. La falaise, ainsi min\u00e9e par la base, s\u2019\u00e9croule en grandes masses qui, gisant sur la plage, sont rong\u00e9es et us\u00e9es atome par atome, jusqu\u2019\u00e0 ce qu\u2019elles soient assez r\u00e9duites pour \u00eatre roul\u00e9es par les vagues, qui alors les broient plus promptement et les transforment en cailloux, en sable ou en vase. Mais combien ne trouvons-nous pas, au pied des falaises, qui reculent pas \u00e0 pas, de blocs arrondis, couverts d\u2019une \u00e9paisse couche de v\u00e9g\u00e9tations marines, dont la pr\u00e9sence est une preuve de leur stabilit\u00e9 et du peu d\u2019usure \u00e0 laquelle ils sont soumis\u00a0! Enfin, si nous suivons pendant l\u2019espace de quelques milles une falaise rocheuse sur laquelle la mer exerce son action destructive, nous ne la trouvons attaqu\u00e9e que \u00e7\u00e0 et l\u00e0, par places peu \u00e9tendues, autour des promontoires saillants. La nature de la surface et la v\u00e9g\u00e9tation dont elle est couverte prouvent que, partout ailleurs, bien des ann\u00e9es se sont \u00e9coul\u00e9es depuis que l\u2019eau en est venue baigner la base. Les observations r\u00e9centes de Ramsay, de Jukes, de Geikie, de Croll et d\u2019autres, nous apprennent que la d\u00e9sagr\u00e9gation produite par les agents atmosph\u00e9riques joue sur les c\u00f4tes un r\u00f4le beaucoup plus important que l\u2019action des vagues. Toute la surface de la terre est soumise \u00e0 l\u2019action chimique de l\u2019air et de l\u2019acide carbonique dissous dans l\u2019eau de pluie, et \u00e0 la gel\u00e9e dans les pays froids\u00a0; la mati\u00e8re d\u00e9sagr\u00e9g\u00e9e est entra\u00een\u00e9e par les fortes pluies, m\u00eame sur les pentes douces, et, plus qu\u2019on ne le croit g\u00e9n\u00e9ralement, par le vent dans les pays arides\u00a0; elle est alors charri\u00e9e par les rivi\u00e8res et par les fleuves qui, lorsque leur cours est rapide, creusent profond\u00e9ment leur lit et triturent les fragments. Les ruisseaux boueux qui, par un jour de pluie, coulent le long de toutes les pentes, m\u00eame sur des terrains faiblement ondul\u00e9s, nous montrent les effets de la d\u00e9sagr\u00e9gation atmosph\u00e9rique. MM. Ramsay et Whitaker ont d\u00e9montr\u00e9, et cette observation est tr\u00e8s remarquable, que les grandes lignes d\u2019escarpement du district wealdien<\/strong> et celles qui s\u2019\u00e9tendent au travers de l\u2019Angleterre, qu\u2019autrefois on consid\u00e9rait comme d\u2019anciennes c\u00f4tes marines, n\u2019ont pu \u00eatre ainsi produites, car chacune d\u2019elles est constitu\u00e9e d\u2019une m\u00eame formation unique, tandis que nos falaises\u00a0actuelles sont partout compos\u00e9es de l\u2019intersection de formations vari\u00e9es. Cela \u00e9tant ainsi, il nous faut admettre que les escarpements doivent en grande partie leur origine \u00e0 ce que la roche qui les compose a mieux r\u00e9sist\u00e9 \u00e0 l\u2019action destructive des agents atmosph\u00e9riques que les surfaces voisines, dont le niveau s\u2019est graduellement abaiss\u00e9, tandis que les lignes rocheuses sont rest\u00e9es en relief. Rien ne peut mieux nous faire concevoir ce qu\u2019est l\u2019immense dur\u00e9e du temps, selon les id\u00e9es que nous nous faisons du temps, que la vue des r\u00e9sultats si consid\u00e9rables produits par des agents atmosph\u00e9riques qui nous paraissent avoir si peu de puissance et agir si lentement (\u2026)<\/span><\/span><\/p>\n Le professeur Ramsay m\u2019a donn\u00e9 les \u00e9paisseurs maxima des formations successives dans\u00a0diff\u00e9rentes\u00a0parties de la Grande-Bretagne, d\u2019apr\u00e8s des mesures prises sur les lieux dans la plupart des cas. En voici le r\u00e9sultat\u00a0:<\/span><\/p>\n\n
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