Le géologue marin et océanographe André Droxler sait que la théorie de Charles Darwin sur les atolls est incorrecte. Mais Droxler, qui a étudié les récifs coralliens pendant in addition de 40 ans, comprend pourquoi le modèle de Darwin persiste dans les manuels, les amphithéâtres universitaires, les musées de sciences naturelles et les entrées de Wikipédia.




« C'est si beau, si basic et agréable que tout le monde l'enseigne encore », a déclaré Droxler, qui a récemment pris sa retraite de l'Université Rice. « Chaque livre d'introduction que vous pouvez trouver dans les sciences de la Terre et les sciences de la mer a toujours le modèle de Darwin. S'ils enseignent une selected sur les récifs ou les carbonates dans les sciences marines 101, ils enseignent ce modèle.

Les scientifiques compilent de nouvelles preuves que les atolls sont formés par des changements cycliques du niveau de la mer

Droxler, professeur de sciences de la Terre, de l'environnement et des planètes à Rice depuis 33 ans, espère remettre les pendules à l'heure avec un tour de drive de 37 pages sur les origines des atolls. Publié ce mois-ci dans la Revue annuelle des sciences marines, l'article a été co-écrit par Droxler et son collaborateur de longue day Stéphan Jorry, géologue marin et océanographe à l'Institut français de recherche pour l'exploitation de la mer (IFREMER).




La théorie de Darwin sur la formation des atolls a été publiée en 1842, six ans après son voyage légendaire à bord du navire d'étude britannique HMS Beagle. Géologue de formation, Darwin s'intéressait vivement aux roches et aux reliefs qu'il a rencontrés au cours de ses cinq années à bord du Beagle. La mission principale du navire était de surveiller les côtes et les dangers pour la navigation, et les ordres du navire comprenaient la collecte d'observations détaillées des marées et des profondeurs de l'océan autour d'un atoll de corail.

« Ils ont passé beaucoup de temps à cartographier les récifs parce qu'ils représentaient de tels potential risks pour la navigation », a déclaré Droxler à propos de la Royal Navy. Les atolls étaient particulièrement intéressants et dangereux. Certaines étaient surmontées d'îles basses, mais beaucoup étaient des anneaux déchiquetés de roches coralliennes qui se trouvaient juste sous la surface de l'eau, prêts à déchirer le fond des navires qui passaient imprudemment. « Ils sortent de la plaine abyssale de l'océan à presque aucune profondeur », a déclaré Droxler. « Donc ils avaient besoin de savoir exactement où ils se trouvaient. »

Le Beagle, comme tous les navires de la Royal Navy, portait des cartes avec l’emplacement marqué de chaque récif connu, et Darwin les a utilisées dans son write-up de 1842.

« Il a publié une belle carte qui compile tous les récifs connus sur Terre », a déclaré Droxler C'est presque la même chose. C'est incroyablement précis. »

Mais contrairement aux cartes de la maritime qui signalaient simplement les récifs comme des dangers pour la navigation, Darwin les classait systématiquement dans l'une des trois catégories. Ceux qui sont attachés à la terre, il les appelle les récifs frangeants. Ceux détachés de la terre et séparés par un lagon étaient des récifs barrières. La troisième catégorie était les atolls, les récifs annulaires qui entouraient un lagon central mais pas de terre.

À l'époque, les géologues pensaient que les continents s'élevaient régulièrement hors de la Terre et que les océans s'enfonçaient régulièrement. Darwin a remarqué que les récifs frangeants et barrières avaient tendance à entourer les îles volcaniques, et il a raisonné les récifs initialement formés à la périphérie des îles volcaniques. Lorsque le volcan est mort et a lentement retombé dans l'océan, le récif est resté, devenant d'abord une barrière de corail séparée et finalement, après le naufrage complet du volcan, un atoll.

Droxler s'est dit impressionné par la capacité de Darwin à synthétiser tout ce qui était connu sur les récifs à son époque et à proposer un modèle théorique aussi basic, complet et convaincant. Mais la beauté mise à component, Darwin n'aurait pas pu prédire avec précision la formation des atolls, automobile il lui manquait l'information clé, a déclaré Droxler.

« Les changements cycliques dans la formation des atolls du niveau de la mer », a déclaré Droxler. « Darwin n'avait aucune idée que le niveau de la mer pouvait monter et descendre, motor vehicle la glaciation n'est devenue une connaissance commune que dans les années 1860. »

Droxler a déclaré que la simplicité du système de classification et de la théorie de Darwin pourrait jouer un rôle dans son attrait continu. Une description furthermore précise de la formation des atolls existe depuis les années 1930, mais elle est considérablement plus compliquée et la plupart des preuves à l'appui sont additionally récentes, provenant de dizaines d'expéditions de forage scientifiques et pétrolières ainsi que à partir des archives compilées du climat de la Terre et de l'histoire du niveau de la mer.

Les atolls d'aujourd'hui se sont formés au cours des 500 000 dernières années, a déclaré Droxler, entraînés par cinq fluctuations sauvages du niveau de la mer qui se produisaient tous les 100 000 ans. Dans chaque cycle, le niveau de la mer montait et descendait de 120 mètres ou furthermore. Mais pour apprécier pleinement remark le changement du niveau de la mer a créé des atolls, il est utile de commencer beaucoup additionally tôt, a déclaré Droxler.

« Le climat de la Terre a radicalement changé au cours des 5 derniers hundreds of thousands d'années », a-t-il déclaré. « D'il y a environ 5 hundreds of thousands d'années à 2,5 tens of millions d'années, nous avions un climat plutôt chaud qui n'a pas beaucoup changé, et le niveau de la mer est resté relativement regular. À cette époque, la Terre produisait des rives à sommet plat là où nous avons aujourd'hui des atolls. .  »

Le niveau de la mer a augmenté régulièrement mais lentement, et les rives au sommet plat qui donneraient naissance à des atolls ont été créées par d'innombrables générations de coraux et d'autres créatures marines qui vivaient et mouraient, ajoutant leurs squelettes au sol minéralisé du milieu marin peu profond et plat. l'écosystème. Les rives plates ont augmenté régulièrement, suivant le niveau de la mer jusqu'à la fin de la période chaude il y a environ 2,5 thousands and thousands d'années.

« Le climat a commencé à fluctuer en cycles », a déclaré Droxler. « Il y a eu des périodes alternées de chaud et de froid, mais dans l'ensemble, la tendance était que le climat de la Terre devenait de furthermore en additionally froid et plus froid, interrompu par de courtes fluctuations chaudes. »

Tout au very long de cette période, les calottes glaciaires s'épaississaient. Au fur et à mesure que la glace s'accumulait, le niveau de la mer a baissé, exposant les sommets des bancs de carbonates plats, qui s'élevaient hors de l'océan comme des mesas de pierre blanchies. Lorsque la pluie tombait sur les berges exposées, elle dissout lentement le carbonate et l'eau stagnante accéléra le processus. Les flaques d'eau et les étangs ont progressivement creusé des dépressions en forme de bol. Et sur 2 tens of millions d'années, ce processus a transformé les mesas blanches en excursions en forme d'anneau avec des dépressions centrales creusées.

« Le volume de glace sur Terre a atteint son utmost first il y a environ 500 000 à 600 000 ans, lorsqu'un mile de glace recouvrait Chicago, et que New York était à la limite sud d'une énorme calotte glaciaire en Amérique du Nord, equivalent à l'Antarctique moderne », a déclaré Droxler. Il y avait tellement de glace en Amérique du Nord, en Écosse, en Scandinavie et en Sibérie que le niveau de la mer atteignait 120 à 130 mètres sous ce qu'il est aujourd'hui.  »

Les cinq variants dramatiques du niveau de la mer qui se sont produites au cours des demi-millions d'années passées étaient dues à la capacité de la Terre à former de grandes calottes glaciaires du nord et à la sensibilité de ces calottes glaciaires à de légers changements climatiques, comme les fluctuations de la quantité de lumière solaire l'extrême nord de l'hémisphère en raison de légères modifications de l'orbite et de l'inclinaison de la planète.

« Parce que ces grandes calottes glaciaires se sont formées en Amérique du Nord, non sur le pôle, mais centrées à une latitude relativement basse à approximativement 65 degrés nord, elles ont accumulé d'énormes volumes de glace qui ont abaissé le niveau de la mer de in addition de 120 mètres », a-t-il déclaré. « Mais aussi, ils ont pu fondre très rapidement. Et donc nous observons, maintenant, ces oscillations cycliques de haute amplitude du niveau de la mer. Et le leading grand swing remonte à approximativement 450 000 ans, quand il est passé de moins 135 mètres à furthermore-10 mètres de ce que nous avons aujourd'hui.  »

Au cours de chaque swing, les rives creusées au sommet plat ont été resubmergées pendant les périodes chaudes, lorsque le niveau de la mer s'est élevé près de son plus haut niveau. Pendant ces périodes, comme aujourd'hui, le corail a recolonisé les parties les additionally élevées des rives érodées, en particulier le long de leurs rebords extérieurs surélevés.

« Maintenant, vous ajoutez du carbonate sur leur jante surélevée et vous créez les atolls modernes », a déclaré Droxler. « Mais cette période de haut niveau de la mer ne dure pas additionally de 10 000 à 12 000 ans, et elle redescend. Alors maintenant, vous ajoutez du récif sur le bord, mais vous dissolvez à nouveau le lagon lorsque le niveau de la mer recule. Donc vous améliorent encore moreover la morphologie à chaque cycle maintenant, poussant sur la marge et se dissolvant au milieu.  »

L'étude approfondie de Droxler et Jorry contient des dizaines d'illustrations, y compris des comparaisons des dessins originaux de Darwin avec des cartes contemporaines et des visuals satellites. Et l'article s'appuie sur des décennies de données géologiques marines compilées à partir de dizaines d'expéditions, y compris des ensembles de données récents acquis par les deux co-auteurs dans l'océan Indien. Droxler a déclaré que lui et Jorry avaient discuté d'un tel write-up pendant des années, mais que cela n'aurait peut-être pas eu lieu sans la pandémie de 2020.

Droxler a déménagé dans un ranch isolé du centre du Texas après sa retraite, et lorsque la pandémie a interrompu les voyages en mars, il a été confronté à la perspective d'y rester pendant un particular temps.

« Pendant des années, Stéphan m'avait poussé, disant que nous devrions publier ça, mais vous savez, vous faites toujours quelque selected d'autre et autre chose », a déclaré Droxler. « Fin mars, Stéphan m'a appelé et m'a dit: » Je suis coincé en France, chez moi, et tu es coincé au milieu de la campagne dans le comté de Mason. Écrivons ce papier.  » Et c'est donc ce que nous avons fait. «