Opinion: John Tyndall – le co-découvreur oublié de la science du climat

L’associé de recherche honoraire Sir Roland Jackson (UCL Science & Études technologiques) appelle à une plus grande reconnaissance publique du scientifique irlandais John Tyndall, qui a travaillé aux côtés de Louis Pasteur, a fait des découvertes en physique et a été l’un des premiers penseurs dans le domaine de la science du climat.

 John Tyndall

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

De là, on peut supposer qu’il était à la fois un scientifique important et un alpiniste notable. Pourtant, en raison de circonstances malheureuses, il n’est pas un nom familier.

En 1859, Tyndall a montré que les gaz, y compris 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 émanant de la surface de la Terre.

Des travaux antérieurs avaient montré que la température de la Terre était plus élevée que prévu, ce qui a été ramené à l’atmosphère agissant comme un isolant. Mais personne ne connaissait l’explication de ce que nous appelons maintenant l’effet de serre – les gaz dans l’atmosphère piégeant la chaleur.

Ce qu’a fait Tyndall, c’est de découvrir et d’expliquer ce mécanisme. Il a écrit: « Ainsi l’atmosphère admet l’entrée de la chaleur solaire; mais vérifie sa sortie, et le résultat est une tendance à accumuler de 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 climatique. Ce prix revient 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 une planète plus chaude.

La recherche suggère que Tyndall n’était pas au courant de son travail. Il aurait sans doute été surpris de constater qu’une femme amateur l’avait battu pour une démonstration générale de l’absorption de la chaleur par le dioxyde de carbone. Pour le discréditer, il ne croyait pas que les femmes possédaient les mêmes capacités créatives en science que les hommes.

Tyndall a fait de nombreuses autres découvertes dans des domaines disparates de la physique et de la biologie. Il s’est fait une réputation initiale dans le sujet obscur du diamagnétisme, la faible répulsion des substances par un aimant. Cela l’a attiré l’attention de personnes influentes telles que le physicien Michael Faraday.

En quelques années, il a été membre de la Royal Society, l’organe 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.

Bientôt, il travailla à la compréhension de la structure et du mouvement des glaciers. Après cela sont venus les travaux sur l’absorption de la chaleur par les gaz, puis l’action de la lumière pour provoquer des changements chimiques. Dans le processus, Tyndall a expliqué pourquoi le ciel est bleu – la lumière bleue est plus diffusée 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 – en entreprenant des expériences aux côtés du biologiste français Louis Pasteur pour soutenir la théorie selon laquelle les germes peuvent causer des maladies. Cette ligne de recherche a conduit à l’invention d’un respirateur pour les pompiers, bien que Tyndall n’ait jamais déposé de brevet. Il s’est engagé dans la recherche fondamentale, convaincu que d’autres généreraient des applications utiles.

Science contre religion

En tant qu’intellectuel public, Tyndall était l’une des voix les plus fortes en faveur d’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. Il a fait la déclaration la plus flagrante de cette position dans son célèbre discours de Belfast, en 1874.

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 portent ainsi atteinte au domaine de la science doivent, dans la mesure où ils le font, se soumettre à son contrôle et renoncer à toute pensée de le contrôler. »

Mais il n’a jamais été du genre à rabaisser 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 remplacer par la poésie.

Représentant 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 surdose du mauvais médicament dans l’obscurité. Elle a ensuite rassemblé d’énormes quantités de matériel pour écrire sa biographie, mais est décédée 47 ans plus tard, inachevée.

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

L’échec de Louisa à écrire une biographie est en partie la raison pour laquelle il n’est pas mieux connu, mais il a également eu le malheur 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 urgente que jamais – et les scientifiques font d’énormes progrès. Je suis sûr que Tyndall serait heureux de constater que son travail fondamental s’était avéré si important.

À son époque, cependant, peu de gens faisaient le lien entre la combustion de combustibles fossiles et un éventuel réchauffement climatique. Tyndall craignait davantage que la Grande-Bretagne ne manque de charbon et ne soit pas en mesure de concurrencer économiquement l’Amérique, compte tenu de ses approvisionnements plus vastes. 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 réintégrer Tyndall en tant que scientifique, alpiniste et intellectuel irlandais majeur.

Cet article a été publié pour la première fois dans the Conversation le 31 juillet.

Liens

  • Département des Études scientifiques et technologiques de l’UCL

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‘John Tyndall’ Crédit: Barraud, Wellcome Images. CC Par 4.0.