La géologie, première science historique ?
Résumés
Si Robert Hooke, dès 1667, préconise le premier la recherche d’archives dans la Nature, c’est son contemporain Nicolas Sténon qui en fait usage afin de reconstituer l’histoire géologique de la Toscane. Il se sert pour cela des strates, qu’il ordonne selon les principes stratigraphiques et tectoniques qu’il énonce le premier. Il faut attendre un siècle pour que l’usage des couches puis celui des fossiles, se développent pour former un double système d’archivage, l’un à portée universelle, l’autre régional, grâce auquel la contingence historique est prise en compte.
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histoire conceptuelle et histoire des idées, histoire matérielle, Sténon Nicolas, archivesPlan
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- 1 William Whewell (1847, 2me éd.) History of Inductive Sciences (1re éd . 1837).
1La géologie est incontestablement une science historique. William Whewell la cite parmi les sciences palétiologiques à côté de l’histoire proprement dite (palétiologie morale), de la cosmologie et de l’origine des langues1. Tandis que Cournot note son souci de connaître le particulier, qu’elle partage avec l’embryogénie (voir introduction). Est-elle pour autant la première science historique ? Le point d’interrogation du présent titre est destiné à laisser au lecteur le soin de conclure si la démonstration l’a convaincu. Celle-ci commencera au niveau du vocabulaire.
1. Le vocabulaire : des médailles aux archives de la nature
- 2 Robert Hooke (1705) Lectures and discourses of Earthquakes and Subterraneous Eruptions, in The post (...)
2Robert Hooke (1635-1703), physicien et naturaliste anglais (on lui doit la première observation des cellules végétales dans le liège), curator de la Royal Society of London, est le premier à parler d’archives, de médailles et de monuments. Dans ses Lectures and Discourses of Earthquakes and subterraneous eruptions, il dit, dès 1667-68, que les corps pétrifiés et les coquilles sont comme des monuments et des archives (as Monuments and Records) laissés par la Nature pour nous instruire sur le passé, et qui sont plus lisibles que les hiéroglyphes ou les pyramides et obélisques des Egyptiens2. Dans un discours postérieur, non daté, il donne une formulation souvent répétée : « Les coquilles ou autres corps sont les Médailles, les Urnes ou les Monuments de la Nature... Ils sont les plus grands et les plus durables monuments de l’Antiquité (...these Shells and other Bodies are the Medals, Urnes, or Monuments of Nature... These are the greatest and more lasting Monuments of Antiquity) ».
- 3 Cecil J. Schneer (1954) « The Rise of Historical Geology in the Seventeenth Century », Isis, XLV, p (...)
3Les trois mots essentiels, qui feront des fossiles les documents de l’historien de la Terre, « médailles », « monuments » et « archives » sont lancés. Cecil Schneer, historien américain de la géologie, donne cette œuvre comme une première ébauche de géologie historique, qui accompagne les débuts de l’archéologie3.
- 4 Peter Simon Pallas (1779) Observations sur la formation des montagnes & sur les changemens arrivés (...)
- 5 Buffon (1954), « Des Epoques de la nature », in Œuvres philosophiques (Paris : PUF), p. 117.
4En France, le terme de médaille sera vulgarisé par Fontenelle, Secrétaire de l’Académie des sciences, qui s’écrie en 1710 : « Voilà de nouvelles espèces de Médailles dont les dates sont & sans comparaison plus anciennes, & plus sûres que toutes les Médailles Grecques et Romaines ». Mais c’est celui de monument qui sera le plus employé, et le demeurera jusqu’à la fin des années 1770, où l’expression d’archives de la nature, ou son équivalent, explose littéralement. D’abord avec P. S. Pallas (1741-1811), au retour de ses voyages dans « l’Empire de Russie et en Asie septentrionale » qui nous explique, en 1777, que les montagnes recèlent « la chronique de notre globe la plus ancienne, la moins sujette aux falsifications... ; ce sont les archives de la nature, antérieures aux lettres & aux traditions les plus reculées »4. Buffon (1707-1788) résume assez bien le changement de vocabulaire quand, dans une même phrase de ses Epoques de la Nature, il parle d’archives et de monuments. « Comme dans l’histoire civile, on consulte les titres [...], dans l’Histoire Naturelle, il faut fouiller les archives du monde, tirer des entrailles de la terre, les vieux monumens »5.
- 6 Benjamin Faujas de Saint-Fond (1781) Histoire naturelle de la province du Dauphiné (Grenoble : Veuv (...)
5Peu après Faujas de Saint-Fond (1741-1819) reprend la même expression « Que d’exceptions, que d’écarts dans la série des événemens : qu’il reste d’après cela de recherches, de travaux compliqués à faire pour fouiller, avec un peu de méthode dans les archives de la nature »6.
- 7 Jean-Louis Soulavie (1780-84) Histoire naturelle de la France méridionale, etc., 6 t. en 7 vol. (Ni (...)
- 8 Jean-André Deluc (1798) Lettres sur l'histoire physique de la Terre, adressées à M. le professeur B (...)
6Soulavie (1752-1813), pour sa part, évoque les « Annales du monde physique »7. Et Deluc (1727-1817) dit un peu plus tard que « l’on peut lire dans les faces escarpées de nos terres l’Histoire de la Mer comme on lit celle de l’Homme dans les archives des Nations »8.
- 9 Gabriel Gohau (2003) Naissance de la géologie historique, la Terre des « théories » à l’histoire (P (...)
7Ces deux moments recensés, fin des années 1660, et fin des années 1770, sont deux charnières de l’essor de la géologie historique9. Cependant, l’emploi d’un terme évoquant les archives de l’historien ne signifie pas nécessairement qu’on en fait un réel usage. Hooke, au vocabulaire si riche, ne crée pas les véritables outils de la géologie historique. Mais, sans doute parce que l’idée est dans l’air, c’est un exact contemporain qui fait faire le pas décisif.
2. Sténon, fondateur des principes de la géologie (1669)
8Une archive doit contenir un double renseignement : elle doit informer, à la fois, sur un événement et sur sa date. Nicolas Sténon (1638-1686), savant d’origine danoise, installé en Italie, auprès du duc de Toscane, dans la seconde moitié des années 1660, après avoir séjourné en France, rédige en 1669 un petit ouvrage sur Le solide contenu à l’intérieur d’un solide, destiné à servir de prodrome à une dissertation qui ne verra jamais le jour (converti au catholicisme, il passera les dernières années de sa courte vie à prêcher auprès de ses anciens coreligionnaires protestants. Il y gagnera la béatification, mais nous y perdrons le développement de ses géniales vues géologiques).
9Les couches de terrains, qu’il nomme le premier des strates (strata), d’un terme d’origine chimique, étant déposées par les eaux, il en infère quelques conclusions qu’il énonce comme suit.
« Relativement à la matière des couches on peut dire que : [...]
3° Si dans une certaine couche on observe des traces de sel marin, des dépouilles d’animaux marins, des planches de navire, une composition semblable à celle du fond de la mer, il est certain que la mer a existé en ce point à un certaine époque, quelle que soit la manière dont elle y est parvenue, soit par une véritable inondation, soit par le soulèvement des montagnes.
4° Si dans une certaine couche on trouve une grande abondance de joncs, de graminées, de troncs et de branches d’arbres et d’autres objets semblables, on est en droit de soupçonner que ces matières y ont été apportées soit par le débordement d’un fleuve, soit par l’incursion d’un torrent. [...]
Quant à la position des couches on peut regarder comme certaines les propositions suivantes : [...]
4° A l’époque où une couche quelconque se formait, la matière surincombante était tout entière fluide, et, par conséquent, lorsque la couche la plus inférieure se formait, aucune des couches supérieures n’existait encore.
- 10 Nicolas Sténon N (1669) De Solido intra solidum naturaliter contento dissertationis prodromus (Flor (...)
Pour ce qui regarde la figure, il est certain qu’à l’époque où une couche quelconque se formait, sa surface inférieure et ses surfaces latérales correspondaient à celles des corps inférieurs et des corps latéraux ; mais que sa surface supérieure était d’une manière générale parallèle à l’horizon ; et que, par conséquent, toutes les couches, excepté la plus basse, sont contenues entre deux plans parallèles à l’horizon. De là il résulte que les couches qui sont ou perpendiculaires ou inclinées à l’horizon, lui ont été parallèles à une autre époque »10.
10Les deux premières propositions renseignent sur la nature du milieu de sédimentation : mer ou cours d’eau ; ils indiquent ce que nous appelons depuis 1838 (Amanz Gressly) des faciès. La suivante précise l’ordre de dépôt, du bas vers le haut, selon ce qu’on nomme le principe de superposition, et l’inclinaison des couches marque un mouvement des terrains avec déformation : c’est un principe tectonique.
11Poussant encore sa pénétration de vue, Sténon applique ses principes à l’histoire de la Toscane. La figure suivante, composée de six coupes schématiques résume deux invasions marines, suivies de deux exondations et de deux mouvements tectoniques. Notées 20 à 25, ces coupes doivent être lues à l’envers si l’on désire reconstituer l’histoire dans son sens direct, du plus ancien au plus récent. La figure 25 montre une submersion avec dépôt de couches dites pierreuses ; la figure 24 correspond au départ des eaux. Puis, en 23, les couches s’inclinent, non comme nous pourrions l’attendre, en fonction de notre schéma de formation des reliefs par soulèvement et plissement ; mais au contraire par affaissement. C’est le principal archaïsme de la figure. Mais n’en soyons pas surpris : faute de disposer de forces soulevantes, qui ne viendront qu’à la fin du siècle suivant, avec le plutonisme de James Hutton (1726-1797), il ne pouvait en être autrement. Toutefois, Sténon est embarrassé pour expliquer cet affaissement, qu’il attribue au déblaiement des couches inférieures par l’action, soit des eaux, soit du feu, et sur laquelle on sent qu’il reste flou.
12Les figures 22 à 20 montrent une autre submersion (22), avec dépôts de couches sableuses (arénacées) représentées par des pointillés, suivie également d’une émersion (21) et d’un effondrement (20, état actuel).
13Mais curieusement, en examinant de plus près cette figure 20, on voit que Sténon fait un usage qu’on pourrait dire approximatif de ses principes. Les couches pierreuses et les couches arénacées se déposent au même niveau. En termes modernes, on pourrait dire qu’elles forment deux cycles sédimentaires emboîtés, et nous savons que le principe de superposition ne s’applique qu’à l’intérieur de chacun des cycles. La succession ne provient donc pas de l’application de ce principe. Par ailleurs, si l’on regarde la zone située sous la lettre A, on voit que la couche pierreuse inférieure est horizontale, et que seule la couche sableuse est inclinée, alors que nous nous attendrions, dans notre conception moderne, à trouver les couches anciennes, doublement bousculées par les orogenèses, fortement dérangées, et en tout cas plus que les couches postérieures. Cela résulte du choix de Sténon, qui produit ses mouvements tectoniques par affaissement.
14Faut-il lui faire reproche de cette application incertaine de règles si bien posées ? Tout au contraire : le génie de Sténon est d’avoir eu l’intuition de deux cycles sédimentaires et de deux orogenèses avec des principes qui ne pouvaient s’appliquer que de façon approchée aux archives dont il disposait. Et qui laissent soupçonner, puisque son schéma est exact, au regard de notre savoir, qu’il disposait de connaissances qu’il réservait pour sa dissertation. Faute de celle-ci, les principes sténoniens étaient trop en avance pour que les contemporains du génial Danois les suivent. En sorte que la lecture des archives de la Terre ne se fera pas immédiatement.
15Ce qui manque, et qui explique pourquoi Sténon doit suppléer par son intuition à la stricte application de principes stratigraphiques, c’est la découverte d’archives universelles.
3. A la recherche de dateurs universels
16Le principe de superposition ne s’applique que localement : il date seulement les couches en contact, de la plus ancienne à la plus récente, selon une relation d’ordre. Mais l’on sait qu’une couche donnée ne peut se suivre sur de grandes distances. Soit qu’elle s’enfonce en profondeur, soit qu’elle est interrompue par l’érosion, elle disparaît de la surface. Quand on retrouve à des dizaines ou des centaines de kilomètres des terrains analogues, qui peut garantir que ce sont les mêmes, et qu’ils ont notamment le même âge ? Les corrélations à distance supposent qu’au principe de superposition s’ajoute un principe de continuité, d’application incertaine.
17On nomme aujourd’hui lithostratigraphie la science qui procède à l’identification des terrains d’un même âge, en utilisant leur nature pétrographique et minéralogique, leur disposition ou tel ou tel autre indice qui paraîtra caractéristique. Munis de ce seul savoir, le premier qui s’impose à la vue, les voyageurs de la seconde moitié du XVIIIe siècle, de Pallas (Oural) à Ramond de Carbonnières (Pyrénées), exploreront les montagnes d’Europe pour y déterminer l’ordre des couches afin de vérifier qu’elle est partout la même. Ils établiront un ordre : granite, gneiss, micaschistes, calcaires, sables et autres roches sédimentaires. En 1799, Alexandre de Humboldt franchira l’Atlantique pour s’efforcer de ramener les terrains d’Amérique du sud au même schéma.
- 11 Jean-André Deluc (1798), loc. cit., p. 382.
18Mais, dans le même temps, les fossiles, dont nous savons qu’ils sont plus fiables, commenceront à se substituer aux couches. D’abord simples auxiliaires, ils permettront d’écrire ce que Jean-André De Luc (ou Deluc), voyageur et savant genevois, établi en Grande-Bretagne, nommera deux histoires parallèles. « Les monuments dont j’ai tiré les détails ci-dessus, dit-il après avoir esquissé une histoire de la Terre, sont bien plus à portée des hommes qui désirent s’instruire, que ne le sont ceux dont on déduit l’histoire des anciens peuples ; car les premiers sont répandus partout. Ces monumens concernent deux histoires collatérales, celles de nos couches et des êtres organisés »11.
19Mais je ne poursuivrai pas plus avant cette étude de l’utilisation des fossiles puisque c’est le sujet de la communication suivante, de Jean Gaudant, qui montrera comment les pierres figurées des auteurs anciens sont devenues des fossiles stratigraphiques. C’est aussi le sujet que traitera Claude Babin, à propos des méthodes modernes de ce qu’on nomme la biostratigraphie.
20Pour mon compte, afin de préciser ce qu’est un marqueur du temps, je prendrai l’exemple de deux méthodes de datation qui n’ont pas abouti, parce qu’elles étaient fausses, mais qui possédaient a priori les caractéristiques nécessaires pour servir d’archives. Les couches de la lithostratigraphie ont l’avantage de reposer, au départ, sur le principe de superposition et de ne s’en éloigner, en recherchant la continuité des strates, que très progressivement. Les fossiles qu’elles renferment sont aussi datés à l’origine par la position relative des couches qui les contiennent. Ils bénéficient ainsi du même principe de superposition. On procède donc de proche en proche, à partir de l’observation à l’échelle de la carrière, dans la recherche d’archives de plus en plus fiables. Mais on a pu songer à l’abandon de ce secours du contact des couches pour prendre en compte une autre donnée, d’ordre géométrique, issue d’un principe qu’on nommera principe de direction. Nous en verrons deux usages, à deux cents ans d’intervalle. Le premier chez Hooke déjà cité, le second chez Léonce Elie de Beaumont (1798-1874), fondateur de la tectonique, autour de 1830, et qui, dans un domaine que nous n’aborderons pas, est aussi (surtout diront certains historiens) l’auteur de la première carte géologique de France (1841), avec Armand Petit-Dufrénoy.
21Si Hooke achoppe à mettre en application ses idées sur la présence de fossiles dans les terrains, ainsi qu’on a dit, il fait, dans ses mêmes Lectures and Discourses... une observation qui aurait pu le conduire à une méthode originale de datation, si elle avait été applicable. Persuadé, après bien d’autres, que l’axe des pôles change avec le temps, il imagine un moyen de le vérifier. Il lit des textes de voyageurs sur les pyramides dans l’espoir d’y trouver des détails sur leur direction. Déçu que les auteurs ne s’y soient pas intéressés, il envisage d’observer, plus près de lui, la direction des axes de la nef et du transept de quelques cathédrales gothiques, dont on sait qu’elle suit les points cardinaux. Il évoque l’abbaye de Westminster ou les cathédrales de Salisbury et d’York. Mais il semble n’avoir pas mis son projet à exécution.
- 12 Rhoda Rappaport (1997) When geologists were historians, 1665-1750 (Ithaca, London : Cornell Univers (...)
22Commentons. On sait d’abord qu’il n’aurait rien observé. Certes, l’axe des pôles a varié avec le temps, comme le montrent les données du paléomagnétisme. En ce sens sa méthode pourrait apparaître comme une anticipation de la science contemporaine. Mais c’est à une tout autre échelle. Ne soyons cependant pas trop sévères. Pas plus que les planches de navire que cherche Sténon dans les couches marines, les variations polaires séculaires ne sont une absurdité au XVIIe siècle, au temps, comme le dit l’historienne de la géologie Rhoda Rappaport, où les géologues étaient historiens12.
23Mais il faut ajouter que Hooke ne cherche pas d’archives, et qu’il ne désire pas dater les cathédrales gothiques... puisqu’il en sait pertinemment la date de construction. Si je donne cet exemple c’est seulement à titre d’archive potentielle. Supposé qu’il fut parvenu à ses fins, et que l’axe eût varié sensiblement depuis le Moyen Age, l’angle de l’axe ancien et de l’axe actuel pouvait être étalonné en fonction du temps : il aurait permis, dès lors, de dater d’autres monuments, de date inconnue. Simple fiction, bien sûr. Sans doute Hooke n’y a-t-il pas songé, mais sur son hypothèse on pouvait asseoir une méthode de datation. Il me semble que l’exemple permet de préciser ce qu’est une archive, d’autant qu’à l’échelle du temps géologique le paléomagnétisme en fait usage aujourd’hui.
- 13 Léonce Elie de Beaumont (1845) Leçons de géologie pratique, professées au Collège de France, pendan (...)
24Le second exemple est peut-être tout aussi extravagant. Toutefois l’auteur, Elie de Beaumont, s’il ne le présente pas de manière précise le suggère cependant assez fortement pour qu’on imagine qu’il aurait aimé substituer sa méthode géométrique à celle des paléontologues. Pourtant, il ne peut ignorer le rôle des fossiles, en plein essor, avec les travaux d’Alexandre Brongniart et ceux d’Alcide d’Orbigny. Ceux-là, concède-t-il, peuvent servir à déterminer l’âge des couches : en effet, « des formes analogues se sont succédé dans les différentes parties de la terre dans le même ordre ; car on les trouve constamment superposées suivant la même loi [...] Cependant on doit avouer que par ce moyen on fait le rapprochement dont il s’agit [c’est à dire la corrélation des couches de même âge] avec moins de certitude et de précision que si, la mer étant à sec, on pouvait suivre la continuité des couches d’une contrée dans une autre. » De telle sorte que les caractères paléontologiques sont destinés « à suppléer aux caractères stratigraphiques lorsqu’on veut opérer vite et lorsqu’il y a quelque obstacle à l’application des derniers »13.
25Que sont ces caractères stratigraphiques, et comment le très sérieux professeur au Collège de France peut-il envisager que la bonne stratigraphie nécessiterait que les océans fussent à sec ? Ceci simplement : ses travaux, depuis sa première communication sur le sujet en 1829, lui ont fait soupçonner que les chaînons montagneux élevés à une même époque devaient avoir la même direction. La rencontre, à la surface de la Terre de deux chaînes parallèles, permettrait donc, dans cette hypothèse, de conclure à leur contemporanéité (pour autant que la réciproque fut vraie). Or on détermine l’âge d’un soulèvement de terrain, ainsi qu’on a vu avec Sténon, à la discordance angulaire qui sépare des couches inférieures plissées de couches supérieures horizontales.
26Si les fossiles contenus dans les unes et les autres de ces couches sont des dateurs fiables, l’âge du soulèvement peut être déterminé : il est postérieur à la plus récente des couches plissées et antérieur à la plus ancienne des couches restées en place. La direction identique des chaînes et la présence des mêmes fossiles se présentent donc comme deux moyens de dater un soulèvement commun. Deux moyens complémentaires si leur verdict est le même ; deux moyens concurrents s’ils donnent des résultats divergents. Auquel alors faire confiance ? Elie de Beaumont, qui se défie des fossiles stratigraphiques, pense que les directions pourraient se substituer à eux.
27Et de fait, aucune considération a priori ne permet de choisir. C’est a posteriori, parce qu’il aboutit à des résultats plus cohérents qu’un système d’archivage se révèle meilleur qu’un autre. Certes, Elie de Beaumont avait tort, et le principe de direction demeura l’imaginaire projet de l’homme qui, après avoir fondé la tectonique, faillit, par son dogmatisme, stériliser la stratigraphie naissante en imposant son extravagant réseau pentagonal. Mais l’existence de plusieurs systèmes était nécessaire au développement de la géologie historique. C’est donc lentement, suite à des discussions intenses, et de façon très empirique, que la biostratigraphie s’est imposée comme meilleur dateur. Et d’ailleurs, si les biomarqueurs ont montré leur fiabilité en matière de datation, ils n’ont pas, pour autant, éliminé les marqueurs lithologiques, dont nous avons parlé plus haut. Simplement, ils les ont relégués dans une autre fonction. Car en réalité les deux fonctions d’une archive, informer sur un phénomène (transgression ou régression marine, soulèvement, etc.) par son faciès, et dater celui-ci doivent être dissociées afin de permettre la régionalisation de l’histoire de la Terre.
4. Le double archivage : régionalisation et contingence
28Nature lithologique des terrains, ou présence de restes organiques, nous l’avons vu, sont les deux marqueurs successifs ayant permis de dater les événements de l’histoire de la Terre. Mais, tant qu’on n’utilise que l’un des deux, les événements relatés doivent être globaux, puisque l’identité d’âge est tributaire de l’identité de faciès. Si l’on utilise la nature des couches, il faut qu’on retrouve le même dépôt sur toute la surface terrestre. L’uniformité est la garantie de la simultanéité, mais elle suppose que la Terre entière ait la même histoire.
29Quand la fonction de datation passe aux fossiles les autres marqueurs se libèrent. Il n’est pas très difficile de les utiliser pour la reconnaissance de faciès. La comparaison avec la nature des dépôts actuels permet cet usage que Sténon amorçait en distinguant les dépôts marins des dépôts dulçaquicoles. La principale conséquence en est que l’histoire se régionalise. Et du coup, elle se complique, en se fragmentant. Les régions du monde auront des aventures différentes. La contingence des événements s’accentuera, et les archives seront cherchées en chaque province, voire en chaque localité. Elles seront d’autant plus nécessaires pour reconstituer et juxtaposer les monographies. D’où un effet boule de neige : les archives appellent les archives, la contingence s’accentue.
30Mais si l’usage de ces archives de faciès ne pose pas de problème majeur, dès lors que la géologie dispose du principe des causes actuelles pour leur identification, il n’en va pas de même des dateurs. Comment réaliser les corrélations à distance quand les affleurements dispersés ne permettent pas de suivre les couches sur toute la planète selon le vœu évoqué plus haut d’Elie de Beaumont ? Un bon dateur ne doit-il pas posséder une sorte de marque indiquant sa place dans la colonne chronologique ?
31Sans doute en raisonnant ainsi risque-t-on d’inverser le problème : la recherche de l’ordre est fondamentalement empirique, a-t-on noté plus haut. Pourtant, à plusieurs reprises, tant pour les dateurs lithologiques que pour les dateurs paléontologiques, s’est-on essayé à trouver une loi de distribution dans le temps de l’archive choisie. En matière de lithostratigraphie, la théorie neptunienne qui s’est imposée dans le dernier tiers du XVIIIe siècle remplissait cette condition. Pour ses tenants, soit la majorité des géologues de l’époque, l’océan recouvrait initialement toute la surface du globe, laquelle présentait cependant des inégalités, dessinant des bassins et des reliefs (figure).
32Les eaux de cet océan, qu’on nomme parfois chaotique, contenaient en solution/suspension des matières dont le dépôt successif constitue les couches de la Terre. Des éléments cristallins d’abord, formant des couches de granite, lequel est tenu pour sédimentaire, puis des gneiss et des micaschistes, puis nos sédiments véritables, expliquant l’ordre des terrains observés.
33Cette conception visait à garantir que les granites des Alpes ont l’âge de ceux d’Oural ou des Pyrénées. Aussi bien Werner (1749-1817), le principal représentant de la doctrine, élabore-t-il, à partir de l’étude de sa seule province, la Saxe, une échelle des formations successives. Il nomme géognosie la science qui résulte de ses investigations et de celles de son école.
34Et quand l’usage des fossiles s’introduit timidement dans les premières années du XIXe siècle, sans toutefois verser dans un dogmatisme comparable, le géologue du nouveau siècle est tenté de proposer une loi de progression des formes vivantes, pour aider à reconnaître l’âge des terrains les contenant. Les dépôts les plus anciens, note-t-on, sont dépourvus de traces de vie ; les suivants montrent des animaux simples ; puis viennent des faunes de plus en plus complexes. Cette progression de la vie, aussi bien que la succession des couches de moins en moins cristallines, pouvait servir de chronomètre, garantissant la simultanéité des faunes d’un certain degré de perfection, et permettant de classer, dans une colonne préétablie, toute collection de fossiles récoltée en un point quelconque du monde.
- 14 Cité in Ami Boué (1832) Mémoires géologiques et paléontologiques, (Paris, Bruxelles : l’auteur), p. (...)
35La théorie de la progression fournira longtemps un cadre à la mise en place des faunes (et flores) successives. Elle accompagnera la naissance de la biostratigraphie, même si le fondateur de cette discipline en France, Alcide d’Orbigny (1802-1857) la refuse. Sans pouvoir s’attarder à ce problème, on peut cependant noter qu’il existe d’autres tentatives, fussent-elles illusoires, de trouver des indices de reconnaissance des faunes contemporaines que la loi de progression. C’est ainsi que Gérard Paul Deshayes (1795-1875), qui fournit à Lyell ses données pour la division des temps tertiaires en périodes, se demande si, à chaque époque, la Terre n’est pas soumise « à un même ensemble d’influences climatiques » qui donnerait à chaque faune un cachet particulier14. Affirmation qui semble énigmatique, sinon gratuite (voir exposé Gaudant ci-après). Mais qui est de la même veine que les précédentes, et qui dit bien l’effort des stratigraphes dans la recherche d’aides théoriques, de béquilles en quelque sorte, pour la mise en ordre des faunes. Et, bien sûr, plus tard, la théorie de l’évolution offrira ses propres ressources en postulant des lois paléontologiques : progression (encore), irréversibilité, spécialisation des lignées à partir de formes dites synthétiques, etc. Et l’on sait bien que, sans méconnaître le degré d’incertitude de toutes ces lois présumées, les faunes successives ne se présentent pas de façon indépendante, à la manière des numéros de tirages d’une loterie. Elles sont les composantes d’une même histoire, dont chaque étape influe sur les suivantes, pour parler comme Cournot.
5. Conclusion : la confusion toujours possible
36Reste un problème : nous avons vu que la faute des premiers lithostratigraphes reposait sur la confusion entre les deux fonctions, reconnaissance des faciès et datation des couches de la Terre. Mais on peut dire que les fossiles ont, dans le domaine actuel de la stratigraphie, cette même double fonction, selon les formes. Or rien ne permet, en présence d’une espèce fossile, de déterminer laquelle de ces fonctions elle remplit. Et pourtant la confusion des deux introduit des erreurs d’imputation.
37Certes, il arrive que certaines formes accomplissent la double fonction, occupant un faciès déterminé à une époque limitée. On cite ordinairement les Rudistes, mollusques lamellibranches de l’ère secondaire, dont chaque espèce caractérise une période déterminée, et qui, toutes, sont liées à un milieu de vie récifal, soit à un faciès particulier. Mais le cas n’est pas général. Et l’on connaît des exemples historiques où la confusion des deux fonctions a pu entraîner des erreurs d’interprétation.
38Il pourrait même y avoir une sorte de constante de l’esprit dans cette croyance à l’âge simultané de tout phénomène (volcanisme comme direction de soulèvement) ou toute formation (granite ou calcaire). Contentons-nous, pour nous reposer sur une autorité, de rappeler cette mise en garde de Stanislas Meunier (1843-1925), professeur de géologie au Muséum de Paris, qui notait en 1911 :
« On a cru à une époque des plages soulevées, à une époque du soulèvement des montagnes, à une époque du creusement des vallées, à une époque métamorphique, à une époque corallienne, etc., etc. La croyance à l’époque glaciaire est le plus récent échantillon de la même illusion.
- 15 Stanislas Meunier (1911) L'évolution des théories géologiques (Paris : F. Alcan), p. 10.
La conception de la simultanéité pour des manifestations identiques a sa source dans une disposition de l’esprit qu’on pourrait qualifier de besoin ou d’instinct mathématique »15.
39Cette citation est intéressante. Elle mérite quelques commentaires. Laissons l’imputation de cette disposition de l’esprit à un instinct mathématique. Elle ne semble pas très pertinente. En revanche plusieurs points exigent examen.
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L’auteur se réfère à ce travers que nous venons d’évoquer à propos de la lithostratigraphie. Et s’il ne parle pas d’époque primitive, il évoque une époque métamorphique. En ce sens, il voit juste. On pourrait généraliser sa critique en nous souvenant du titre de l’ouvrage de Buffon : Epoques de la Nature, qui prétendait que chaque période de l’histoire du globe correspondait à un type de phénomène ou de dépôt. Ainsi Meunier aurait pu compléter sa liste en parlant du temps où « les volcans commencèrent d’agir », quatrième des époques buffoniennes. Tout le travers de la lithostratigraphie est dans cet ouvrage, avec sa succession d’un temps des granites, d’une période de l’argile, d’une autre des calcaires, etc. Et l’on ne s’étonnera pas d’apprendre que Stanislas Meunier entama son enseignement au Muséum par un cours sur les Causes actuelles : le leitmotiv de l’école actualiste depuis Charles Lyell tenait en cette formule que toutes les roches sont de tous les temps. La conception cyclique de l’histoire de la Terre issue de James Hutton, le maître à penser de Lyell, rendait caduque la lithostratigraphie des neptunistes qui imputaient un âge à chaque formation. Mais elle ne se satisfaisait pas pour autant de la biostratigraphie, qui présentait la succession des faunes selon un schéma tout aussi directionnaliste. A juste raison comme on sait, Aussi bien les adversaires de Lyell ne manquaient-ils pas de se moquer de certaines de ses formulations qui laissaient entendre que telles espèces fossiles pourraient réapparaître sur Terre. Mais laissons cette question que Gould traite avec son génie dans Cyclic Time, Arrow’s Time.
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Meunier a raison, encore, lorsqu’il évoque l’époque corallienne. C’est un exemple de confusion entre fossiles stratigraphiques et fossiles de faciès. On avait imaginé un étage corallien, dans le Jurassique supérieur, qui correspondait en gros au Lusitanien. L’erreur n’était pas énorme car les récifs occupaient une tranche limitée du temps géologique. Si l’on se trompait c’est que les coraux avaient migré au cours du temps dans notre Jura, et qu’ils étaient donc plus récents dans le Salève ou au bec de l’Echaillon (près Grenoble) qu’à Besançon ou Lons le Saulnier. Les madrépores, constructeurs de récifs, sont d’excellents fossiles de faciès, mais de mauvais fossiles stratigraphiques. Seulement ce sont des choses qu’on ne peut savoir a priori. La distinction entre les deux types opposés de fossiles résulte d’une longue pratique et de rectifications répétées.
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La preuve que rien n’est donné à priori est fournie par l’erreur que fait Stanislas Meunier lui-même dans sa remarque finale, et qu’il faisait dans les phrases qui précédaient celles que nous citons. L’auteur s’insurge contre l’époque glaciaire, dans laquelle il voit une faute analogue. Il a tort comme on sait puisque l’ère quaternaire est caractérisée par le refroidissement de la Terre, avec plusieurs avancées des glaciers alpins notamment. Le géologue actualiste militant pouvait se méfier des risques que l’on courait à réunir toutes les observations faites sur les manifestations glaciaires sur une seule époque. Il y voyait une « rupture dans le fil régulier de l’évolution terrestre ». Façon évidemment d’inverser une célèbre formule du catastrophiste Cuvier qui lançait dans son Discours sur les révolutions du globe que « le fil des opérations est rompu ».
40L’argument était propre à séduire l’historien des sciences, instruit par la répétition de ce genre d’erreur. Mais il était faux. Et d’ailleurs Lyell, pour sa part, s’était rallié à l’idée de l’époque glaciaire. Preuve que les généralisations sont toujours dangereuses, et que la science n’obéit pas à d’autres règles qu’aux observations bien conduites. Ce qui n’empêche évidemment pas le spécialiste de tenter de trouver des sortes de lois qui guideraient sa recherche et lui épargneraient les dangers du pur empirisme. Ce n’est pas à l’historien de dire comment le stratigraphe doit dater ses fossiles. Il se contente de l’observer, afin de démêler la part des règles ou des lois et des données purement fortuites qui sont à l’œuvre dans son travail.
Notes
1 William Whewell (1847, 2me éd.) History of Inductive Sciences (1re éd . 1837).
2 Robert Hooke (1705) Lectures and discourses of Earthquakes and Subterraneous Eruptions, in The posthumous works of Robert. Hooke containing his cutlerain lectures, and other discourses, read at the meetings of the illustrious Royal society.... (London : R. Waller, Smith and Woalford), p. 321.
3 Cecil J. Schneer (1954) « The Rise of Historical Geology in the Seventeenth Century », Isis, XLV, pp. 256-268.
4 Peter Simon Pallas (1779) Observations sur la formation des montagnes & sur les changemens arrivés au globe..., Méquignon l’aîné, (Paris : Acad. Imp. Scient. Saint-Petersbourg) (1777), p. 53.
5 Buffon (1954), « Des Epoques de la nature », in Œuvres philosophiques (Paris : PUF), p. 117.
6 Benjamin Faujas de Saint-Fond (1781) Histoire naturelle de la province du Dauphiné (Grenoble : Veuve Giroud), p. 381.
7 Jean-Louis Soulavie (1780-84) Histoire naturelle de la France méridionale, etc., 6 t. en 7 vol. (Nismes : imp. de Belle), 1, p.11.
8 Jean-André Deluc (1798) Lettres sur l'histoire physique de la Terre, adressées à M. le professeur Blumenbach, renfermant de nouvelles preuves géologiques et historiques de la mission divine de Moys, (Paris : Nyon Aîné), p. 60.
9 Gabriel Gohau (2003) Naissance de la géologie historique, la Terre des « théories » à l’histoire (Paris : Vuibert - Adapt).
10 Nicolas Sténon N (1669) De Solido intra solidum naturaliter contento dissertationis prodromus (Florence) d’après Elie de Beaumont L, « Fragments géologiques tirés de Sténon, de Kazwani, de Strabon et du Boun-Dehesch », Annales de Sciences naturelles, XXV, 1832, p. 345-349.
11 Jean-André Deluc (1798), loc. cit., p. 382.
12 Rhoda Rappaport (1997) When geologists were historians, 1665-1750 (Ithaca, London : Cornell University Press).
13 Léonce Elie de Beaumont (1845) Leçons de géologie pratique, professées au Collège de France, pendant l’année scolaire 1843-1844 (Paris, Strasbourg : Bertrand et Levrault), pp. 65-66.
14 Cité in Ami Boué (1832) Mémoires géologiques et paléontologiques, (Paris, Bruxelles : l’auteur), p. 100.
15 Stanislas Meunier (1911) L'évolution des théories géologiques (Paris : F. Alcan), p. 10.
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| Titre | Figure 1 : « Changements divers arrivés en Toscane » (d’après Sténon) |
| URL | http://journals.openedition.org/cahierscfv/docannexe/image/1792/img-1.jpg |
| Fichier | image/jpeg, 36k |
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| Titre | Figure 2 : Schéma d’une coupe de la Terre selon la conception neptunienne |
| URL | http://journals.openedition.org/cahierscfv/docannexe/image/1792/img-2.jpg |
| Fichier | image/jpeg, 37k |
Pour citer cet article
Référence papier
Gabriel Gohau, « La géologie, première science historique ? », Cahiers François Viète, I-9/10 | 2005, 67-82.
Référence électronique
Gabriel Gohau, « La géologie, première science historique ? », Cahiers François Viète [En ligne], I-9/10 | 2005, mis en ligne le 01 juin 2016, consulté le 07 décembre 2025. URL : http://journals.openedition.org/cahierscfv/1792 ; DOI : https://doi.org/10.4000/cahierscfv.1792
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