Le co-découvreur oublié de la science du climat

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John Tyndall: the forgotten co-discoverer of climate science
L’effet de serre. Crédit : US EPA

Il est surprenant que le scientifique irlandais John Tyndall, né il y a 200 ans le 2 août 1820, ne soit pas plus connu. Et ce, malgré l’existence du Centre Tyndall pour la recherche sur le changement climatique, de l’Institut national Tyndall et du sommet Pic Tyndall sur le Cervin dans les Alpes. Il y a même plusieurs Mont Tyndall, glaciers Tyndall et cratères Tyndall sur la Lune et Mars.

On peut en déduire qu’il était à la fois un scientifique important et un alpiniste remarquable. Pourtant, en raison de circonstances malheureuses, il n’est pas connu de tous.

En 1859, Tyndall a montré que les gaz, dont le dioxyde de carbone et la vapeur d’eau, peuvent absorber la chaleur. Sa source de chaleur n’était pas le Soleil, mais le rayonnement d’un cube de cuivre contenant de l’eau bouillante. En termes modernes, il s’agissait d’un rayonnement infrarouge – tout comme celui qui émane de la surface de la Terre.

Des travaux antérieurs avaient montré que la température de la Terre était plus élevée que prévu, ce qui était dû au fait que l’atmosphère agissait comme un isolant. Mais personne ne connaissait l’explication de ce que nous appelons aujourd’hui l’effet de serre, c’est-à-dire les gaz présents dans l’atmosphère qui emprisonnent la chaleur.

Ce que Tyndall a fait, c’est découvrir et expliquer ce mécanisme. Il a écrit : « Ainsi l’atmosphère admet l’entrée de la chaleur solaire ; mais elle en contrôle la sortie, et le résultat est une tendance à accumuler la chaleur à la surface de la planète

Il s’est rendu compte que toute modification de la quantité de vapeur d’eau ou de dioxyde de carbone dans l’atmosphère pouvait changer le climat. Ses travaux ont donc jeté les bases de notre compréhension du changement climatique et de la météorologie.

Tyndall n’a cependant pas été le premier à faire le lien avec le climat. Ce prix est décerné à l’Américaine Eunice Foote, qui a montré en 1856, en utilisant la lumière du soleil, que le dioxyde de carbone pouvait absorber la chaleur. Elle a suggéré qu’une augmentation du dioxyde de carbone entraînerait un réchauffement de la planète.

Les recherches suggèrent que Tyndall n’était pas au courant de ses travaux. Il aurait sans doute été surpris de découvrir qu’une femme amateur l’avait battu à une démonstration générale de l’absorption de la chaleur par le dioxyde de carbone. À son grand désarroi, il ne croyait pas que les femmes possédaient les mêmes capacités créatives que les hommes dans le domaine scientifique.

Tyndall a fait de nombreuses autres découvertes dans des domaines disparates de la physique et de la biologie. Il s’est d’abord fait une réputation dans le domaine obscur du diamagnétisme, la faible répulsion des substances par un aimant. Cela l’a fait connaître à des personnes influentes comme le physicien Michael Faraday.

En quelques années, il a été membre de la Royal Society, l’organisme scientifique le plus prestigieux de Grande-Bretagne, et professeur de philosophie naturelle à la Royal Institution, où il est resté pour le reste de sa carrière scientifique.

Il s’est bientôt attelé à la compréhension de la structure et du mouvement des glaciers. Ensuite, il a travaillé sur l’absorption de la chaleur par les gaz, puis sur l’action de la lumière qui provoque des changements chimiques. Tyndall expliqua alors pourquoi le ciel est bleu : la lumière bleue est plus dispersée par les gaz dans le ciel que les autres couleurs en raison de sa courte longueur d’onde.

Il a également découvert la « tyndallisation » – une technique bactériologique de stérilisation – lorsqu’il a entrepris des expériences aux côtés du biologiste français Louis Pasteur pour étayer la théorie selon laquelle les germes peuvent provoquer des maladies. Cette ligne de recherche a conduit à l’invention d’un appareil respiratoire pour les pompiers, bien que Tyndall n’ait jamais déposé de brevet. Il s’est engagé dans la recherche fondamentale, confiant que d’autres généreraient des applications utiles.

John Tyndall: the forgotten co-discoverer of climate science
L’institution royale de Grande-Bretagne à partir de 1838 environ

La science contre la religion

En tant qu’intellectuel public, Tyndall était l’une des voix les plus fortes pour défendre une explication scientifique du monde naturel et de la vie elle-même, un naturalisme scientifique. En cela, la religion et la théologie n’avaient pas leur place. C’est dans son célèbre, voire notoire, discours de Belfast, en 1874, qu’il a exprimé cette position avec le plus de force.

Dans l’Ulster Hall, il a tonné : « Nous revendiquons, et nous arracherons à la théologie, tout le domaine de la théorie cosmologique. Tous les schémas et systèmes qui empiètent ainsi sur le domaine de la science doivent, dans la mesure où ils le font, se soumettre à son contrôle, et renoncer à toute pensée de contrôle »

Mais il n’a jamais été du genre à minimiser le rôle de la religion. La science, pour lui, a fourni une connaissance fiable du monde. La religion répondait aux besoins émotionnels des gens, un rôle qu’il pensait pouvoir éventuellement être remplacé par la poésie.

Représenter le passé

Tyndall ne s’est marié qu’à l’âge de 50 ans, mais sa bien-aimée Louisa l’a tué par accident en 1893 – lui donnant une overdose du mauvais médicament dans le noir. Elle a alors rassemblé une énorme quantité de documents pour écrire sa biographie, mais elle est morte 47 ans plus tard sans l’avoir achevée.

Ses brouillons, ainsi que les journaux intimes de Tydnall, les carnets de laboratoire et des milliers de lettres, sont conservés à la Royal Institution de Londres. Toute sa correspondance est actuellement publiée par le Tyndall Correspondence Project. J’ai pu utiliser ce matériel lors de la rédaction de ma biographie The Ascent of John Tyndall, qui vient d’être publiée en livre de poche pour son anniversaire.

L’incapacité de Louisa à écrire une biographie explique en partie pourquoi il n’est pas mieux connu, mais il a également eu la malchance de mourir à l’aube de découvertes révolutionnaires en physique telles que la théorie quantique et la relativité. Dans un sens, il représentait le passé.

Mais aujourd’hui, la recherche sur le climat est plus importante et plus urgente que jamais, et les scientifiques font d’énormes progrès. Je suis sûr que Tyndall serait heureux de constater que ses travaux fondateurs se sont révélés si importants.

À son époque, cependant, peu de gens faisaient le lien entre la combustion de combustibles fossiles et un éventuel réchauffement de la planète. Tyndall craignait davantage que la Grande-Bretagne ne soit à court de charbon et ne puisse pas concurrencer économiquement l’Amérique, étant donné ses réserves plus importantes. On imagine cependant qu’en tant que scientifique, il serait convaincu par les preuves actuelles.

La science du climat est maintenant l’avenir plutôt que le passé, et il est donc temps de reconnaître et de rétablir Tyndall en tant que grand scientifique, alpiniste et intellectuel public irlandais.

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