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Edito : L’hypothèse Gaïa mérite d’être étudiée…

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René Trégouët

Sénateur Honoraire

Fondateur du Groupe de Prospective du Sénat
Rédacteur en Chef de RT Flash

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EDITORIAL :

L’hypothèse Gaïa mérite d’être étudiée…

En 1979, le grand scientifique britannique James Lovelock, disparu en juillet dernier, proposait une étrange hypothèse scientifique, issue de ses observations et collaborations avec la grande microbiologiste Lynn Margulis. Baptisée "Gaïa" du nom de la divinité grecque primordiale personnifiant de la Terre dans la cosmogonie d'Hésiode, cette hypothèse controversée, et souvent caricaturée, fait l’objet depuis quarante ans de débats passionnés. Elle a cependant peu à peu pris une importance considérable dans l’histoire des sciences, et plus largement dans l’histoire des idées et de la pensée, comme le montre l’influence qu’elle exerce sur de nombreux scientifiques et philosophes, aussi différents que Bruno Latour, Edgar Morin, Michel Serres ou, dans la jeune génération, Baptiste Morizot.

On le sait moins, mais l’hypothèse Gaia a également influencé de nombreuses disciplines scientifiques, y compris la climatologie. Et ce n’est pas un hasard si le climatologue allemand Hans Joachim Schellnhuber, proche conseiller d’Angela Merkel et grand admirateur de Lovelock, a joué un rôle considérable dans l’adoption par l’Allemagne, en 1995, puis par l’Europe, en 2009, et finalement par la COP 21 en 2015, de la fameuse limite des deux degrés de réchauffement à ne pas dépasser, pour éviter une catastrophe climatique incontrôlable…

Selon cette hypothèse Gaia, la Terre ne doit pas être considérée comme une simple planète "passive", qui ne serait que le cadre où s’expriment et se déploient les acteurs, lois et forces de la Nature, mais une entité dynamique, autorégulée et orientée vers une finalité : maintenir par tous les moyens l’état le plus favorable possible à la vie.

Lovelock souligne que notre planète a connu, au cours de sa longue histoire de 4,5 milliards d’années, des changements inimaginables et radicaux de température, se glaçant totalement trois fois, puis se réchauffant à nouveau, pour atteindre il y a 60 millions d’années, un niveau de chaleur 15°C au-dessus de celui que nous connaissons aujourd’hui ! L’atmosphère de notre Terre a également évolué de manière considérable ; elle a connu une baisse constante mais irrégulière, puis une remontée rapide de sa concentration en oxygène, sans compter les fluctuations importantes de la concentration de méthane, et la formation rapide d’une couche d’ozone… Notre planète a par ailleurs été frappée par au moins six extinctions massives (il est à présent admis qu’une sixième extinction de masse, s’ajoutant aux cinq déjà connues, a bien eu lieu au Guadalupien il y a 270 millions d’années), d’une ampleur cataclysmique à peine imaginable, faisant disparaître jusqu’à 95 % des espèces vivantes…

Actuellement, selon une étude franco-américaine d’une ampleur sans précédent, publiée en janvier dernier, il serait fondé de parler, sans excès de langage, d’une nouvelle extinction en cours (Voir Wiley). Cette vaste et rigoureuse étude montre en effet que, depuis cinq siècles, entre 7,5 et 13 % des deux millions d’espèces connues ont disparu, ce qui correspond à un rythme d’extinction deux cents fois plus important que celui pris en compte par la fameuse « Liste rouge » de l’ONU, pour évaluer l’ampleur de la disparition des espèces depuis cinquante ans…

Lovelock fait valoir qu’en dépit de cette histoire mouvementée et chaotique de la Terre, parsemée de catastrophes et d’effondrements du vivant, notre planète est toujours parvenue à conserver ou à retrouver un équilibre global, dans lequel les processus biologiques, loin d’être subsidiaires, ont joué un rôle central, quoique longtemps méconnu et sous-estimé. Comme le souligne Bruno Latour, Lovelock a compris le premier, « que la vie, durant cette pièce, s’est emparée du décor, l’a transformé et reconstruit, au point qu’acteurs et décor sont devenus indissociables ».

Pour construire son hypothèse, Lovelock s’est appuyé notamment sur l’essai retentissant publié en 1944 par le grand physicien autrichien Erwin Schrödinger (l’un des pères de la physique quantique), intitulé « Qu’est-ce que la vie » ? Comme Schrödinger, Lovelock pense qu’il faut concevoir la Terre comme un système géant autorégulé, capable de créer de l’ordre à partir du désordre, en utilisant de manière incroyablement ingénieuse et subtile le second principe de la thermodynamique (principe d’entropie) pour transformer l’énergie solaire en information et parvenir à maintenir un niveau de stabilité biochimique, une homéostasie, qui assure sa survie…

En biologie, ce concept-clé d’homéostasie a été formulé dès 1865 par Claude Bernard dans sa célébrissime « Introduction à la médecine expérimentale », puis élargi et enrichi en 1932 par le grand physiologiste américain Walter Cannon, dont la pensée scientifique aura une influence décisive sur les pères de la cybernétique et de la systémique (Wiener, Shannon, Von Fœrster, Bertallanfy) dans les années 1940 à 1970. L’homéostasie peut être définie comme la capacité d’un organisme évoluant dans un environnement externe qui change en permanence à, face à un stress, ses constantes physiologiques internes dans des limites de fluctuations qui restent compatibles avec ses contraintes vitales.

En matière climatique, on peut dire, sans exagérer, que les modèles de prévision présents dans les derniers rapports du Giec, ont intégré, sans le dire, cette hypothèse Gaïa, en admettant l’importance des actions et rétroactions liées aux processus du vivant (hommes, animaux, forêts, microbes, plancton…) et en plaçant cette influence au même niveau que celui des facteurs géologiques (océans, atmosphère, glaces…).

Il y a quelques années, Bruno Latour alla même jusqu’à considérer, dans son livre "Face à Gaïa", que cette théorie défendue par Lovelock constituait un changement de paradigme équivalent à celui des évolutions coperniciennes ou darwiniennes. Bruno Latour ira même plus loin que Lovelock, considérant qu’il était désormais fondé de parler d’une planète « consciente d’elle-même », qui s’auto-régule par l’intermédiaire de l’espèce humaine dont elle a permis l’apparition…

Il y a quelques semaines, une étude américaine a montré pour la première fois que l'exposition en surface de la croute terrestre profonde, à la suite de mouvements tectoniques, provoque de puissants mouvements gravitationnels qui vont, à leur tour, impacter profondément le climat et l'évolution des espèces vivantes sur Terre... (Voir Technology). Ces chercheurs ont montré, grâce à la modélisation informatique, que les prolongements géologiques sous les chaînes de montagnes (analogues à la glace massive sous la pointe des icebergs) déclenchent des mouvements spectaculaires le long des failles tectoniques. Ces mouvements aboutissent finalement à un effondrement de la ceinture de montagnes et à l'exposition des roches situées à plus de 20 km sous la surface terrestre. L'origine de ces expositions, appelées complexes de cœur métamorphiques, a été identifiée par la communauté scientifique et ces travaux ont également montré l’existence d’'un pic majeur de diversification des mammifères, qui peut être statistiquement relié au pic d'effondrement des anciennes ceintures de montagnes. Cette étude est la première du genre à quantifier la façon dont les forces et tensions à l’œuvre dans les profondeurs de la Terre se combinent avec le climat pour influencer le paysage et avoir un impact sur la diversification des mammifères et la dispersion des espèces.

« Cette recherche explore comment les paysages sont façonnés par un équilibre des forces d'en haut et d'en bas, par le climat et par des processus agissant à des kilomètres sous la surface de la Terre, et comment l'évolution des paysages a façonné le cours de l'évolution des mammifères », explique Candace Major, l’un des chercheurs, qui ajoute, « Ces recherches dévoilent à quel point, dans notre système terrestre, des processus apparemment isolés sont en fait intrinsèquement connectés ».

L’apparition de l’oxygène à la surface de la Terre, puis les fluctuations importantes de la concentration d’oxygène dans l’océan, ont été des facteurs clé de l’évolution du vivant et les scientifiques ont longtemps pensé que la teneur en dioxygène (O2) de l’océan était essentiellement déterminée par celle de l’atmosphère. Mais les travaux récents d’Alexandre Pohl, de l’Université Bourgogne-Franche-Comté, ont montré que l’oxygénation de l’océan profond est en fait surtout liée au mécanisme de tectonique des plaques (Voir CNRS).

L’équipe d’Alexandre Pohl a eu la surprise de constater de grandes variations de la concentration en oxygène de l’océan profond, au cours des différentes ères géologiques. Selon ces travaux, ces variations auraient été provoquées par les modifications des grands courants de circulation océanique profonde, eux-mêmes influencés par la position des continents. Par exemple, l’événement soudain d’oxygénation de l’océan profond, survenu entre 460 et 440 millions d’années avant notre ère, serait lié à l’absence de masse continentale au pôle Nord.

Ces recherches ont donc montré de manière solide qu’un océan anoxique n’est pas lié ou peu à de faibles concentrations atmosphériques en oxygène. Ces travaux ont également établi que la tectonique des plaques jouait un rôle fondamental sur l’évolution des organismes marins dépendant de l’oxygène. Bien que ce mécanisme ne concerne que l’océan profond, il a finalement des conséquences sur l’ensemble de la biodiversité. On sait, par exemple, qu’une anoxie peut provoquer une accélération de la dissolution de certains métaux, toxiques pour les organismes vivants, dans les océans. Ce processus aurait contribué à l’extinction de masse de la fin de l’Ordovicien, il y a 445 millions d’années, selon Alexandre Pohl.

En 2021, la NASA s'est intéressée à l’impact environnemental global des nuages de sable provenant du Sahara, le plus grand désert du monde qui couvre une superficie de plus de neuf millions de km2. Cette agence américaine a découvert que plus de 60 millions de tonnes de poussière minérale chargée de nutriments étaient soulevées dans l'atmosphère chaque année, constituant une énorme couche d'air chaud et poussiéreux qui était acheminée à travers l'Atlantique pour aller délivrer ces éléments nutritifs - fer et phosphore notamment - à l’océan et à la végétation en Amérique du Sud… « Les pluies emportent un grand nombre de ces précieux nutriments du sol dans le bassin du fleuve Amazone, ce qui rend l'apport de nutriments d'Afrique important pour maintenir une végétation saine », explique ainsi la NASA. Mais celle-ci met toutefois en garde et prévient qu’au cours du demi-siècle prochain, si le réchauffement climatique se poursuit au rythme actuel, les nuages de poussière provenant d'Afrique vont diminuer d’un bon tiers et seront les plus bas enregistrés lors des 20 000 dernières années. « Les températures de surface de la mer ont un effet direct sur la vitesse du vent, et lorsque l'Atlantique nord se réchauffe par rapport à l'Atlantique sud, les alizés qui soufflent la poussière d'est en ouest s'affaiblissent. En conséquence, les vents plus lents ramassent et transportent moins de poussière du Sahara », indique la NASA

Il est intéressant de souligner que les différentes études que je viens d’évoquer confirment de manière saisissante l'hypothèse Gaïa, énoncée il y a plus de quarante ans par James Lovelock, qui propose de voir notre Terre comme une entité biogéochimique unique, autorégulée et autoorganisée de manière à maintenir en toute circonstance un équilibre global (géophysique, climatique, biologique, énergétique) favorable à la vie...

Cette conception systémique et holistique a été reprise et prolongée par un article remarqué, publié en février dernier par des chercheurs de l'Université de Rochester, dans l'Etat de New-York aux Etats-Unis, et intitulé, « L’intelligence en tant que processus à l’échelle planétaire » (Voir Santa Fe Institute).

Pour ces chercheurs, il est légitime, au point d’évolution naturelle, mais aussi biologique et sociale où est parvenue la Terre (qui serait déjà passée par trois périodes fondamentales, biosphère insuffisante, biosphère suffisante, technosphère insuffisante) de considérer celle-ci comme "sentience", c’est-à-dire, sans être à proprement parler dotée d’une conscience et d’une intelligence subjectives, capable de ressentir de manière diffuse et globale, des expériences, des émotions, et de percevoir des menaces ou au contraire des situations de bien-être…

Cet article souligne que l’espèce humaine doit à présent tout mettre en œuvre pour accélérer la transition de notre planète vers la quatrième période de son évolution, celle de la techno sphère suffisante, qui nous permettra d’établir une relation symbiotique avec la nature, basée sur un respect et un enrichissement mutuel entre l’homme et les différentes composantes, physiques, climatiques et biologiques de son environnement.

On le voit, la théorie Gaia de Lovelock, bien qu’elle fasse toujours l’objet de contestations et de controverses scientifiques passionnées, n’a pas fini d’être une source féconde d’inspiration, de réflexion et d’action pour la communauté scientifique et, au-delà, pour les responsables économiques et politiques qui vont devoir faire des choix difficiles et prendre des décisions lourdes de conséquences, face au changement climatique sans précédent (à l’échelle de notre espèce) que nous allons devoir affronter et maîtriser pour que la Terre qui nous a fait naître retrouve un nouvel équilibre et accepte de poursuivre sur des bases plus équitables et plus respectueuses, sa cohabitation avec nous….

René TRÉGOUËT

Sénateur honoraire

Fondateur du Groupe de Prospective du Sénat

e-mail : tregouet@gmail.com

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