24 juin 2009
Présentation et commentaires
par Jean-Paul Baquiast

The Medea Hypothesis.
Is life on Earth ultimately self-destructive?

The Medea Hypothesis. Is life on Earth ultimately self-destructive? par Peter Ward Princeton University press 2009

Peter Ward est un géologue, biologiste et paléontologue américain, par ailleurs consultant en astrobiologie pour la Nasa. Il est professeur de biologie à l'Université de Washington à Seattle. Parmi ses nombreux livres, les scientifiques ont retenu Rare Earth: Why Complex Life Is Uncommon in the Universe, ainsi que Under a Green Sky, que nous avons précédemment présenté. Cet excellent ouvrage faisait l'analyse des précédentes grandes extinctions ayant menacé la survie même de la vie sur la Terre. Il proposait quelques projections peu rassurantes concernant un futur relativement proche, autour de l'hypothèse du réchauffement climatique et de l'augmentation incontrôlable des gaz à effets de serre.

Peter Ward vient de reprendre et appliquer ces hypothèses à l'avenir de la vie sur Terre dans The Medea Hypothesis. L'auteur développe le concept de Médée, la déesse qui dévorait ses enfants, pour critiquer celui de Gaïa, la déesse protectrice, inventée par James Lovelock. Dans ses premiers ouvrages, Lovelock avait proposé plusieurs hypothèses selon lesquelles le «système» associant la vie et la planète Terre, baptisé par lui Gaïa, était capable d'optimiser son propre développement, y compris en ce qui concerne les conditions géophysiques, afin que la Terre demeure habitable. A défaut d'une optimisation permanente, le système Gaïa pouvait générer des feed-back réparateurs corrigeant les effets néfastes liés aux aspects du développement de la vie.

Nous avions indiqué en présentant le dernier ouvrage de James Lovelock, The Vanishing face of Gaïa [voir notre recension], que celui-ci était revenu sur sa croyance en la capacité quasi mythique de la vie sur Terre pour réguler les grands équilibres menacés par son propre développement. Pour James Lovelock, aujourd'hui, l'avenir est profondément sombre : l'importance de la destruction des écosystèmes est telle que des mécanismes irréversibles sont désormais en oeuvre, menaçant sinon la survie de la vie et des humains, du moins réduisant drastiquement le nombre et les conditions de vie de ces derniers.

The Medea Hypothesis propose une réflexion sur l'interaction entre les développements de la vie sur Terre et les évolutions géophysiques de la planète beaucoup plus ambitieuse que celle consistant à raisonner sur les perspectives des prochaines décennies. Le livre reprend les constatations antérieures de l'auteur sur les grandes extinctions et les catastrophes les ayant provoquées, en analysant plus en détail les mécanismes par lesquels les systèmes vivants, dans les milliards d'années précédents, avaient à la fois réussi à se développer à partir d'environnements a priori non favorables à le vie telle que nous la connaissons et failli ensuite disparaître à la suite des perturbations résultant de ces mêmes développements. A partir de là, il fait des hypothèses sur les événements risquant de se produire dans les 500 millions d'années prochaines, délai au-delà duquel, selon lui, l'environnement terrestre sera devenu définitivement inhabitable, bien avant, autrement dit, la transformation du soleil en une géante rouge.

Les mécanismes sont intéressants à étudier, puisqu'ils jouent encore ou peuvent jouer de nos jours. Pour Peter Ward, la planète, dès son premier milliard d'années d'existence, aurait pu se transformer sous l'effet de ce puissant gaz à effet de serre en un enfer thermique analogue à Vénus, si ce C0₂ n'avait pas été transformé en carbonates de calcium par contact avec les roches riches en silicates des sols primitifs. Les plantes terrestres ont facilité cette transformation en brisant les sols du fait de leur enracinement, laissant ainsi l'eau et le CO₂ y pénétrer. De plus la photosynthèse tant des plantes marines que terrestres a contribué et contribue encore à la séquestration du CO₂.

Mais ce mécanisme apparemment harmonieux, où la vie avait sa part, n'a pas été sans incidents de parcours graves, où la vie aurait pu disparaître. Ce fut le cas de la gigantesque glaciation survenue il y a 2,3 milliards d'années et ayant duré 100 millions d'années. La Terre transformée en boule de glace (Snow Ball Earth) avait quasiment éliminé la vie. Les micro-organismes photosynthétiques avaient tellement profité de leur capacité à absorber le CO₂ que celui-ci avait quasiment disparu, n'étant pas remplacé à un rythme suffisant par les gaz à effet de serre volcaniques. Il est donc difficile d'affirmer que la vie contribue d'elle-même à réparer les déséquilibres qu'elle produit.

Il est vrai que cet épisode de glaciation a fini par prendre fin, grâce à une lente remontée des gaz à effet de serre volcaniques. Ce qui restait de vie a pu recommencer à se développer, y compris sous la forme des espèces photosynthétiques. Mais d'autres périodes glaciaires durables ont été enregistrées depuis lors, elles aussi provoquées par les phénomènes d'emballement résultant du développement non régulé des formes de vie exploitant jusqu'à épuisement les ressources de l'environnement. Ainsi, selon Peter Ward, les forêts terrestres apparues vers la fin du Dévonien (- 416 à - 360 millions d'années) ont à nouveau considérablement accru la consommation de CO₂ par photosynthèse et la pénétration des pluies acides dans les sols profonds, produisant de nouvelles quantités de carbonates.

En dehors de la réduction drastique du CO₂ atmosphérique, l'explosion initiale des bactéries photosynthétiques a entraîné la production de quantités massives d'oxygène. Ce gaz, aujourd'hui associé à la vie, fut initialement un poison violent pour les microbes anaérobies. Une extinction massive de ceux-ci se produisit vers – 2,5 milliards d'années. Heureusement de nouvelles espèces tolérant l'oxygène apparurent, donnant naissance bien plus tard aux plantes et animaux pour qui l'oxygène est devenu indispensable.

Dans The Medea Hypothesis, Peter Ward reprend la liste des grandes extinctions plus récentes qu'il avait présenté dans Under a Green Sky. Il rappelle que ces extinctions, contrairement à ce que l'on croyait encore récemment, ne furent pas provoquées par des chutes d'astéroïdes géants. La seule que l'on puisse attribuer à peu près sûrement à un astéroïde fut celle dite de la transition Crétacé-tertiaire ayant sans doute provoqué la disparition des dinosaures – et ouvert un créneau décisif au développement des mammifères. Les autres extinctions seraient plutôt attribuées à des éruptions volcaniques massives ayant relâché de très grandes quantités de CO₂ et autres gaz toxiques dans l'atmosphère. Le réchauffement du à l'effet de serre en ayant résulté aurait favorisé le développement de bactéries productrices de sulfure d'hydrogène, mortel pour les espèces aérobies. Ce fut le cas notamment de la grande extinction survenue à la fin du Permien.

Pour l'avenir, en dehors de disparitions très prochaines à l'échelle des temps géologiques, susceptibles de survenir dans le prochain siècle du fait du réchauffement actuel provoqué en partie par la combustion des carbones fossilisés, la grande catastrophe envisagée par Peter Ward résultera au contraire de la disparition progressive du CO₂. Comment cela ? Au fur et à mesure que le soleil vieillissant rayonnera davantage, il provoquera un réchauffement global qui accélérera la dégradation des silicates du sol terrestre. Le rythme de production du carbonate de calcium augmentera, fixant de plus en plus de C0₂, dans le même temps qu'augmentera la consommation de ce dernier par la photosynthèse. Un moment ralenti, le réchauffement reprendra très vite lorsque les plantes n'auront plus de CO2 disponible. A ce moment, la vie aérienne telle que nous la connaissons disparaîtra à nouveau, et cette fois-ci définitivement. La mort des animaux et des plantes induira un nouveau cycle de production de C02 et de réchauffement. Le scénario du ciel vert constitué de SH₂ se renouvellera, avec une ébullition des océans et la fin définitive de toutes formes de vie. Cette extinction pourrait se produire dans 500 millions d'années, bien avant que le soleil finissant n'ait transformé la Terre en une planète désertique analogue à Mercure.

La vie terrestre, apparue il y a 3.8 millions d'années, aurait ainsi encore 500 millions à 1 milliard d'années devant elle. Elle serait donc en fin de cycle. Il en serait fini de Gaïa. On ne pourrait pas dire que la vie se serait détruite par ses propres excès puisque, après chaque quasi disparition, elle serait repartie sur de nouvelles bases. De plus sa destruction finale tiendra à un phénomène astrophysique n'ayant rien de spécifique à la Terre.

Nous pensons cependant que Peter Ward a raison de montrer que l'histoire de la vie n'a jamais fait apparaître de mécanismes auto-réparateurs spontanés. Si la vie a survécu, ce fut à la suite d'événements aléatoires, aussi aléatoires finalement que ceux ayant provoqué son apparition au tout début des temps géologiques. On peut toujours imaginer que la vie terrestre s'étant dans les siècles futurs progressivement artificialisée pourra donner naissance à des formes de vie et d'intelligences susceptibles de se développer sur d'autres planètes. Mais pour le moment, cette perspective demeure du domaine du mythe. Toute métaphysique à l'égard de la vie (comme de l'intelligence manifestée par certains organismes complexes) est non scientifique et donc à rejeter. L'évolution résulte de mécanismes aléatoires sur le mode du hasard contraint. L'astrobiologie confirme à cet égard le point de vue de la biologie.

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