Le Passé, le Présent & l’Avenir des sciences de la terre

“N’effacez jamais votre passé. Il façonne ce que vous êtes aujourd’hui et vous aidera à être la personne que vous serez demain.” Ziad K. Abdelnour[1]

Les sciences de la Terre sont un vaste domaine qui englobe de nombreuses disciplines qui étudient la terre et ses composants, notamment les océans, l’atmosphère et la biosphère. L’objectif des sciences de la Terre est de comprendre la structure, la composition, les processus et l’histoire de la Terre, et d’utiliser ces connaissances pour améliorer notre compréhension de la planète sur laquelle nous vivons et pour résoudre des problèmes pratiques tels que les risques naturels, la gestion des ressources et le changement climatique.

Les sciences de la Terre sont divisées en plusieurs sous-domaines, principalement :

• Géologie : étude de la structure, de la composition et de l’histoire de la Terre, y compris la formation des roches et des minéraux, les processus qui façonnent la surface de la Terre et l’histoire du climat et des formes de vie sur Terre.
• Océanographie : l’étude des océans et de leurs processus, y compris la circulation de l’eau océanique, la chimie de l’eau de mer et le mouvement des courants océaniques.
• Météorologie : étude de l’atmosphère terrestre et du temps, y compris la formation des nuages et des précipitations, la circulation des masses d’air et les causes des phénomènes météorologiques violents tels que les orages et les ouragans.
• La science de l’atmosphère : l’étude de l’atmosphère terrestre, y compris la composition et le comportement des gaz qui composent l’atmosphère et les processus qui contrôlent la température, la pression et les vents de l’atmosphère.
• Les sciences de l’environnement : l’étude des interactions entre les activités humaines et l’environnement naturel, y compris les effets de la pollution et du changement climatique.

Dans le passé, l’étude de la Terre était largement basée sur l’observation et l’interprétation de phénomènes naturels, tels que les tremblements de terre et les éruptions volcaniques. Les premiers géologues étaient des philosophes et des scientifiques naturels qui faisaient des observations et menaient des recherches sur la structure et l’histoire de la Terre.

L’étude des sciences de la Terre a une longue histoire chez les Arabes. Les érudits arabes de l’âge d’or islamique médiéval (8e-13e siècles) ont apporté des contributions importantes à ce domaine. Ils ont traduit et conservé des ouvrages scientifiques grecs et romains, et y ont ajouté leurs propres observations et idées.

L’un des premiers géologues arabes notables est Al-Biruni (973-1048), un polytechnicien qui a réalisé des études approfondies sur la géologie et la minéralogie de l’Iran et de l’Asie centrale actuels. Il a décrit les processus d’érosion et de dépôt, et a fait des observations détaillées sur la géologie de certaines régions.

Un autre géologue arabe notable est Al-Khazini (1077 – 1155), qui a écrit un livre sur la minéralogie, « Kitab fi al-Jawahir » (« Livre sur les pierres précieuses »), qui traite des propriétés et des utilisations de divers minéraux, ainsi que des méthodes pour leur extraction et leur purification.

Au cours de la période médiévale, les savants arabes ont également apporté d’importantes contributions à la cartographie et à l’établissement de cartes, qui ont établi les bases de l’étude de la surface de la Terre et des formes de relief (morphologie). Ils se sont également intéressés à l’étude des tremblements de terre et ont élaboré des théories pour en expliquer les causes et la répartition.

Les premiers géologues modernes étaient des philosophes de la nature et des scientifiques des années 1700 et du début des années 1800, qui ont fait des observations et mené des recherches sur la structure et l’histoire de la Terre. Parmi les premiers géologues notables, citons James Hutton, qui a proposé le concept d’uniformitarisme, selon lequel les mêmes processus géologiques qui fonctionnent aujourd’hui ont fonctionné tout au long de l’histoire de la Terre, et William Smith, considéré comme le « père de la géologie anglaise » pour son travail d’élaboration de la première carte géologique de l’Angleterre.

Le domaine de la géologie tel que nous le connaissons aujourd’hui a commencé à prendre forme au XIXe siècle, avec le développement de nouvelles techniques et technologies pour étudier la Terre, comme l’utilisation de fossiles pour déterminer l’âge des roches, et l’application de la chimie et de la physique à l’étude de la structure et de la composition de la Terre.

À l’heure actuelle, les sciences de la Terre sont devenues un domaine interdisciplinaire, englobant de nombreux sous-domaines différents tels que la géologie, l’océanographie, la météorologie et les sciences de l’atmosphère. Grâce au développement de nouvelles technologies et techniques scientifiques, les scientifiques sont désormais en mesure d’étudier la Terre de manière beaucoup plus détaillée et à des échelles beaucoup plus petites qu’auparavant.

L’une des principales avancées dans le domaine des sciences de la Terre est l’application de technologies telles que l’imagerie satellitaire (la télédétection), qui ont permis aux scientifiques d’étudier la Terre depuis l’espace et de recueillir des données à l’échelle mondiale. Cela a permis de mieux comprendre les processus terrestres tels que la circulation océanique, les régimes climatiques et les changements climatiques.

En outre, la modélisation et la simulation informatiques sont devenues un outil important pour comprendre et prévoir les processus et les changements de la Terre. La capacité de combiner des données provenant de différentes sources et de les intégrer à des modèles informatiques avancés a permis de réaliser des progrès considérables dans notre compréhension des systèmes terrestres.

À l’avenir, les sciences de la Terre continueront probablement à évoluer et à s’améliorer au fur et à mesure que la technologie et les techniques scientifiques progresseront. Plusieurs domaines de recherche devraient être particulièrement importants dans les années à venir :

• Le changement climatique : Les scientifiques s’efforcent de mieux comprendre le système climatique de la Terre et l’impact des activités humaines sur le climat. Ces recherches seront développées davantage pour élaborer des stratégies visant à atténuer les effets du changement climatique et à s’adapter à ses conséquences.
• Risques naturels : Les sciences de la Terre continueront à jouer un rôle important dans la compréhension et la prévision des risques naturels tels que les tremblements de terre, les éruptions volcaniques et les phénomènes météorologiques violents. Les progrès de la technologie et de l’analyse des données permettront aux scientifiques de prévoir ces risques avec plus de précision.
• L’océanographie : Les océans couvrent plus de 70 % de la surface de la Terre et jouent un rôle essentiel dans la régulation du climat et de la météo de la planète. Les scientifiques continueront d’étudier les océans afin de mieux comprendre les processus qui s’y déroulent et d’identifier les moyens de protéger et de préserver les océans et leurs ressources.
• Terre profonde : L’étude de la Terre profonde, y compris l’intérieur de la Terre, restera un domaine de recherche majeur. Les progrès de la technologie et de l’analyse des données (data science) permettront aux scientifiques d’étudier la Terre profonde de manière plus détaillée et de mieux comprendre les processus qui s’y déroulent.

En conclusion, les sciences de la Terre sont un domaine diversifié et passionnant qui englobe de nombreuses disciplines, de la géologie à la météorologie, en passant par l’océanographie et les sciences de l’environnement. L’objectif de ces sciences est de comprendre la structure, la composition, les processus et l’histoire de la Terre afin d’améliorer notre compréhension de notre planète et de résoudre les problèmes pratiques auxquels nous sommes confrontés. Les contributions des érudits arabes tels qu’Al-Biruni et Al-Khazini à l’étude de la géologie et de la minéralogie ont été particulièrement importantes, tout comme leur travail en cartographie et en sismologie. Aujourd’hui, les sciences de la Terre continuent de progresser grâce à l’avancée de la technologie et des techniques de mesure, permettant ainsi de mieux comprendre notre planète et de relever les défis environnementaux auxquels nous sommes confrontés.

Références :
[1] https://www.linkedin.com/in/ziad-abdelnour/
[2] https://science4fun.info/al-biruni/
[3] https://pantheon.world/profile/person/Al-Khazini/
[4] Simon Winchester, The Map That Changed the World, pp. xvi, 7, HarperCollins, 2001 ISBN 0060193611

Youssef Daafi
Geologist Expert: CPG-AIPG, EurGeol-EFG, QP-MMSA, RM-SME & PEV-ABET