Regardons les preuves disponibles.
Il a fallu cinq minutes à Gavin Schmidt pour me mettre au courant.
Schmitd est le directeur du Goddard Space Research Institute de la NASA (également connu sous le nom de GISS), une institution scientifique de classe mondiale pour la recherche climatologique. Un jour de l'année dernière, je suis venu au GISS avec une proposition inhabituelle. En tant qu'astrophysicien, j'ai commencé à étudier le réchauffement climatique dans une «perspective astrobiologique». Autrement dit, j'essayais de savoir si une civilisation qui apparaît sur une planète, par son activité, provoque sa propre version du changement climatique. Je suis arrivé au GISS ce jour-là dans l'espoir d'acquérir des connaissances en climatologie et, éventuellement, de trouver des compagnons pour ce travail. C'est ainsi que je me suis retrouvé dans le bureau de Gavin.
Alors que je parlais avec enthousiasme de mon plan de recherche, Gavin m'a interrompu.
"Attendez une seconde", dit-il, "comment savez-vous que nous sommes la seule civilisation qui ait jamais existé sur notre planète?"
Il m'a fallu quelques secondes pour soulever ma mâchoire tombée du sol. Bien sûr, je suis entré dans le bureau de Gavin prêt à rouler des yeux à la mention d'exo-civilisations. Mais les civilisations sur lesquelles il s'est interrogé ont peut-être existé il y a plusieurs millions d'années. Assis ici et regardant avec mon regard intérieur à travers un énorme télescope évolutif le passé de la Terre, j'ai ressenti une sorte de vertige temporaire. "Oui," marmonnai-je, "est-il possible que nous ayons déjà eu une civilisation industrielle il y a si longtemps dans le passé?"
Nous ne sommes jamais revenus sur la question des autres civilisations. Mais cette première conversation a lancé une nouvelle étude que nous avons récemment publiée dans l'International Journal of Astrobiology. Et bien qu'aucun de nous n'ait compris cela à ce moment-là, la question profonde de Gavin a ouvert une fenêtre non seulement sur le passé de la Terre, mais aussi sur notre propre avenir.
Nous avons l'habitude de penser aux civilisations éteintes comme des statues englouties et des ruines souterraines. Ces types d'artefacts laissés par les sociétés humaines du passé sont bons si vous n'êtes intéressé que par un laps de temps de quelques milliers d'années. Mais une fois que vous remontez le temps des centaines de millions d'années, les choses se compliquent beaucoup plus.
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Lorsqu'il s'agit de preuves directes de l'existence de civilisations industrielles - telles que les villes, les usines et les routes - les traces géologiques remontent au soi-disant quaternaire, qui a commencé il y a 2,6 millions d'années. Par exemple, le plus ancien morceau de la surface de la terre antique se trouve dans le désert du Néguev. Elle n'a «que» 1,8 million d'années. Les zones de la surface la plus ancienne de la terre se trouvent généralement dans une section, par exemple, là où il y a quelque chose comme une falaise ou là où la roche est exploitée. Si vous voulez aller beaucoup plus loin que la période quaternaire, vous constaterez que tout y est devenu poussière et mélangé.
Et si nous allons aussi loin, il ne sera plus question de civilisations humaines. L'Homo sapiens est apparu sur la planète il y a 300 000 ans au plus tôt ou quelque chose du genre. Cela signifie que notre problème concerne d'autres espèces, c'est pourquoi Gavin l'appelait «l'hypothèse silurienne», d'après l'un des épisodes de l'ancienne série télévisée Doctor Who, où il y avait des reptiles intelligents.
Alors, les chercheurs peuvent-ils trouver des preuves claires que certaines espèces anciennes ont créé une civilisation industrielle relativement éphémère bien avant la nôtre? Par exemple, peut-être un mammifère primitif de l'ère paléocène (il y a environ 60 millions d'années) s'est rapidement développé et a formé une civilisation. Bien sûr, il y a des fossiles. Mais les restes fossiles de la vie sont toujours rares et varient considérablement en fonction de l'heure et du lieu d'habitation des êtres vivants. Par conséquent, il peut être très facile de passer à côté d'une civilisation industrielle qui n'existe que depuis 100 000 ans, mais entre-temps, elle est 500 fois plus longue que notre propre civilisation n'a existé à ce jour.
Considérant que toutes les preuves directes disparaîtront dans l'oubli dans plusieurs millions d'années, quelles preuves peuvent encore être trouvées maintenant? Il vaudra mieux répondre à cette question en déterminant ce que nous laisserons derrière nous si la civilisation humaine s'effondre à ce stade de développement.
Maintenant que notre civilisation industrielle est devenue véritablement mondiale, l'activité collective de l'humanité laisse derrière elle diverses traces que les scientifiques pourront découvrir dans le futur, dans 100 millions d'années. L'utilisation active d'engrais, par exemple, nourrit sept milliards de personnes, mais cela signifie également que les réserves d'azote de la planète sont redirigées vers la production alimentaire. Les futurs chercheurs devraient voir cela à partir des caractéristiques de l'azote déposé dans les roches sédimentaires de notre époque. Il en va de même pour notre avidité inextinguible pour les terres rares utilisées dans les gadgets électroniques. Il y a maintenant beaucoup plus de leurs atomes à la surface de la terre qu'ils ne le seraient sans nous. On les retrouvera également dans les futurs sédiments. Nous sommes également si actifs dans la production et l'utilisation de stéroïdes synthétiques,qu'ils peuvent également être trouvés dans les couches géologiques dans 10 millions d'années.
Puis tout ce plastique. Des recherches ont montré qu'une quantité croissante de "débris marins" de plastique et de polyéthylène se dépose sur le fond marin, partout, des zones côtières aux tranchées profondes et même dans l'Arctique. Le vent, le soleil et les vagues broient de gros objets de ce matériau et remplissent les mers de particules de plastique microscopiques qui peuvent se déposer sur le fond marin, formant une couche géologique stable.
La grande question, cependant, est de savoir combien de temps dureront ces traces de notre civilisation. Dans nos recherches, nous avons constaté que chacun a une chance de former de futurs dépôts. Ironiquement, cependant, le marqueur le plus prometteur de l'existence de l'humanité en tant que civilisation avancée peut être le produit de l'activité qui la menace le plus.
Lorsque nous brûlons des combustibles fossiles, nous rejetons dans l'atmosphère du carbone qui faisait autrefois partie des tissus vivants. L'un des trois types de cet ancien carbone, l'un des isotopes de cet élément, est appauvri. Plus nous brûlons de combustibles fossiles, plus l'équilibre de ces isotopes se déplace. Les scientifiques de l'atmosphère appellent cela l'effet Sousse, et le changement des rapports isotopiques du carbone résultant de la combustion de combustibles fossiles a été facile à retracer au cours du siècle dernier. La hausse des températures laisse également des signaux isotopiques. Ces changements seront évidents pour tout futur scientifique qui analyse les couches rocheuses exposées de notre époque. Parallèlement à ces indicateurs, les couches géologiques de l'Anthropocène peuvent également refléter de courts sauts de concentration d'azote, contenir des nanoparticules de plastique et même des stéroïdes synthétiques. Donc, si toutes ces traces de notre civilisation subsistent dans le futur, peut-être que les mêmes «signaux» dans la roche n'attendent plus qu'à nous parler d'une civilisation disparue depuis longtemps?
Il y a 56 millions d'années, la Terre a connu le Maximum Thermique Paléocène-Éocène (PETM). Pendant le PETM, la température moyenne de la planète est passée à 15 degrés Fahrenheit plus élevée que celle où nous vivons aujourd'hui. C'était un monde pratiquement sans glace et les températures estivales habituelles aux pôles atteignaient près de 70 degrés Fahrenheit. En regardant les données isotopiques de la période PETM, les scientifiques peuvent voir que le carbone et l'oxygène se comportent exactement comme, selon nos attentes, ils se comporteront dans les couches géologiques de l'Anthropocène. Il y a d'autres événements dans l'histoire de la Terre, comme le PETM, qui portent des traces similaires à celles qui restent de notre Anthropocène. Celles-ci incluent un événement survenu plusieurs millions d'années après le PETM, qui a formé de mystérieux gisements de l'Éocène, et des événements à grande échelle au Crétacé,à la suite de quoi l'océan a été laissé sans oxygène pendant plusieurs millénaires (voire plus).
Est-ce que tout cela est la preuve de l'existence d'une ancienne civilisation industrielle non humanoïde? Presque certainement pas. S'il est prouvé que le PETM a été causé par une libération massive de carbone fossile dans l'air, le moment auquel tout s'est passé est important ici. Des éclats d'isotopes pendant la PETM se sont produits depuis plusieurs centaines de milliers d'années. Ce qui rend l'anthropocène si spécial dans l'histoire de la Terre, c'est la vitesse à laquelle nous libérons du carbone fossile dans l'atmosphère. Il y a eu des périodes géologiques où les concentrations de CO2 sur Terre étaient aussi élevées, voire supérieures à ce qu'elles sont aujourd'hui. Mais jamais en plusieurs milliards d'années de l'histoire de notre planète, autant de carbone fossile n'a été libéré dans l'atmosphère aussi rapidement. Par conséquent, les sursauts isotopiques que nous voyons dans les profils géologiques peuvent ne pas être assez nets,pour confirmer l'hypothèse silurienne.
Mais il y a une complication ici. Si le premier type d'activité industrielle était de courte durée, il ne nous sera peut-être pas facile de le voir. Les rafales dans le PETM nous montrent principalement les périodes de temps pendant lesquelles la Terre a réagi aux "stimuli", et pas nécessairement la période de temps où, en fait, ce stimulus lui-même a agi. Ainsi, l'identification d'un événement vraiment à court terme dans les sédiments anciens peut nécessiter des méthodes de détection innovantes spéciales. En d'autres termes, si vous ne le recherchez pas spécifiquement, vous risquez de ne pas le voir. Comprendre cela est peut-être la conclusion la plus concrète de notre étude.
Ce n'est pas souvent que vous écrivez un article dans lequel vous exposez une théorie que vous ne soutenez pas. Gavin et moi ne croyons pas qu'il y ait eu une civilisation âgée de 50 millions d'années sur Terre au Paléocène. En nous posant la question de savoir si nous pouvons «voir» les traces de l'existence d'une ancienne civilisation industrielle, nous avons été contraints de poser la question des effets génériques de toute civilisation sur la planète. C'est précisément la perspective astrobiologique du changement climatique. Construire une civilisation implique que vous collectiez l'énergie de la planète et que vous la fassiez fonctionner (le travail de construction d'une civilisation). Au moment où une civilisation atteint réellement une échelle planétaire, elle commence elle-même à influencer le système planétaire qui lui a donné vie (air, eau, roches). Cela est particulièrement vrai pour les jeunes civilisations comme la nôtre,qui gravissent encore les échelons des opportunités technologiques. En d'autres termes, vous devez tout payer. Et si certaines sources d'énergie auront moins d'impact - par exemple, l'énergie du soleil par rapport aux combustibles fossiles - il est toujours impossible de faire croître une civilisation mondiale sans affecter du tout la planète.
Lorsque vous réalisez, après avoir vu le changement climatique, que vous devez rechercher des moyens moins agressifs de produire de l'énergie, alors vous commencez à avoir moins d'impact sur la planète. Ainsi, plus votre civilisation est soucieuse de l'environnement, moins vous laisserez d'empreintes aux générations futures.
En plus de cela, notre travail a découvert le potentiel de la possibilité que sur certaines planètes il puisse y avoir des cycles de civilisations basées sur les combustibles fossiles qui sont créées et détruites. Si une civilisation utilise des combustibles fossiles, le changement climatique pourrait entraîner une baisse spectaculaire des niveaux d'oxygène dans les océans. Ces faibles niveaux d'oxygène dans l'océan, appelés «anoxie océanique», contribuent à la création d'une variété de combustibles fossiles, principalement le pétrole et le charbon. Ainsi, une civilisation qui est tombée en ruine peut préparer le terrain à l'existence d'une nouvelle civilisation dans le futur.
En posant la question des civilisations perdues dans le temps, nous cherchons également à savoir s'il peut y avoir des règles universelles qui régissent le développement de toutes les biosphères dans tout leur potentiel diversifié, y compris l'émergence des civilisations. Même sans les gens du Paléocène qui conduisent dans des camionnettes, nous commençons à peine à comprendre à quel point ce potentiel peut être riche.
Adam Frank est professeur d'astrophysique à l'Université de Rochester. Ses travaux ont été publiés dans Scientific American, The New York Times et NPR. A écrit le livre "Light of the Stars: Alien Worlds and the Fate of the Earth".
