En tant qu'espèce, nous, les humains, avons tendance à tenir pour acquis que nous sommes les seuls à vivre dans des communautés sédentaires, à utiliser des outils et à modifier notre paysage pour répondre à nos besoins. Il est également acquis d'avance que dans l'histoire de la planète Terre, les humains sont la seule espèce à développer des machines, l'automatisation, l'électricité et les communications de masse - les caractéristiques de la civilisation industrielle.
Et si une autre civilisation industrielle existait sur Terre il y a des millions d'années? Serions-nous en mesure d'en trouver des preuves dans les archives géologiques aujourd'hui? En examinant l'impact de la civilisation industrielle humaine sur la Terre, deux chercheurs ont mené une étude qui examine comment une telle civilisation pourrait être trouvée et comment cela pourrait avoir des implications dans la recherche de la vie extraterrestre.
L'étude, récemment publiée en ligne sous le titre «L'hypothèse silurienne: serait-il possible de détecter une civilisation industrielle dans les archives géologiques», a été menée par Gavin A. Schmidt et Adam Frank - climatologue au NASA Goddard Institute for Space Etudes (NASA GISS) et un astronome de l'Université de Rochester, respectivement.
Comme ils l'indiquent dans leur étude, la recherche de vie sur d'autres planètes a souvent impliqué de chercher des analogues de la Terre pour voir dans quelles conditions les conditions de vie pourraient exister. Cependant, cette poursuite implique également la recherche d'une intelligence extraterrestre (SETI) qui serait capable de communiquer avec nous. Naturellement, on suppose que toute civilisation de ce type devrait d'abord se développer et se doter d'une base industrielle.
Ceci, à son tour, soulève la question de la fréquence à laquelle une civilisation industrielle pourrait se développer - ce que Schmidt et Frank appellent «l'hypothèse silurienne». Naturellement, cela soulève quelques complications puisque l'humanité est le seul exemple d'espèce industrialisée que nous connaissons. De plus, l'humanité n'a été une civilisation industrielle que depuis quelques siècles - une simple fraction de son existence en tant qu'espèce et une infime fraction du temps où la vie complexe a existé sur Terre.
Pour les besoins de leur étude, l'équipe a d'abord noté l'importance de cette question pour l'équation de Drake. Pour récapituler, cette théorie affirme que le nombre de civilisations (N) dans notre galaxie que nous pourrions communiquer est égal au taux moyen de formation d'étoiles (R*), la fraction de ces étoiles qui ont des planètes (Fp), le nombre de planètes qui peuvent soutenir la vie (ne), le nombre de planètes qui développeront la vie ( Fl), le nombre de planètes qui développeront la vie intelligente (Fje), le nombre de civilisations qui développeraient des technologies de transmission (fc) et la durée pendant laquelle ces civilisations devront transmettre des signaux dans l'espace (L).
Cela peut être exprimé mathématiquement comme: N = R* x fp x ne x fl x fje x fc x L
Comme ils l'indiquent dans leur étude, les paramètres de cette équation peuvent changer grâce à l'ajout de l'hypothèse silurienne, ainsi que des enquêtes récentes sur les exoplanètes:
"Si au cours de l'existence d'une planète, de multiples civilisations industrielles peuvent surgir pendant la durée de la vie, la valeur de fc peut en fait être supérieur à un. C'est une question particulièrement convaincante à la lumière des récents développements en astrobiologie dans lesquels les trois premiers termes, qui impliquent tous des observations purement astronomiques, ont maintenant été entièrement déterminés. Il est maintenant évident que la plupart des étoiles abritent des familles de planètes. En effet, beaucoup de ces planètes seront dans les zones habitables de l’étoile. »
En bref, grâce aux améliorations de l'instrumentation et de la méthodologie, les scientifiques ont pu déterminer la vitesse à laquelle les étoiles se forment dans notre galaxie. De plus, des études récentes sur les planètes extra-solaires ont conduit certains astronomes à estimer que notre galaxie pourrait contenir jusqu'à 100 milliards de planètes potentiellement habitables. Si l'on pouvait trouver des preuves d'une autre civilisation dans l'histoire de la Terre, cela limiterait encore l'équation de Drake.
Ils abordent ensuite les conséquences géologiques probables de la civilisation industrielle humaine, puis comparent cette empreinte digitale à des événements potentiellement similaires dans le dossier géologique. Il s'agit notamment de la libération d'anomalies isotopiques du carbone, de l'oxygène, de l'hydrogène et de l'azote, qui sont le résultat des émissions de gaz à effet de serre et des engrais azotés. Comme ils l'indiquent dans leur étude:
«Depuis le milieu du XVIIIe siècle, les humains ont libéré plus de 0,5 billion de tonnes de carbone fossile via la combustion de charbon, de pétrole et de gaz naturel, à des taux de grandeur plus rapides que les sources ou puits naturels à long terme. En outre, la déforestation et l'ajout de dioxyde de carbone dans l'air via la combustion de la biomasse ont été généralisés. »
Ils prennent également en considération l'augmentation des débits de sédiments dans les rivières et leur dépôt dans les environnements côtiers, en raison des processus agricoles, de la déforestation et du creusement des canaux. La propagation des animaux domestiques, des rongeurs et autres petits animaux est également considérée - tout comme l'extinction de certaines espèces d'animaux - comme une conséquence directe de l'industrialisation et de la croissance des villes.
La présence de matières synthétiques, de plastiques et d'éléments radioactifs (causés par l'énergie nucléaire ou les essais nucléaires) laissera également une trace dans le dossier géologique - dans le cas des isotopes radioactifs, parfois pendant des millions d'années. Enfin, ils comparent les événements passés au niveau de l'extinction pour déterminer comment ils se compareraient à un événement hypothétique où la civilisation humaine s'est effondrée. Comme ils le disent:
«La classe d'événement la plus claire avec de telles similitudes sont les hyperthermiques, notamment le maximum thermique paléocène-éocène (56 Ma), mais cela inclut également les événements hyperthermiques plus petits, les événements anoxiques océaniques au Crétacé et au Jurassique, et importants (s'ils sont moins bien caractérisés) ) les événements du Paléozoïque. "
Ces événements ont été spécifiquement pris en compte car ils coïncidaient avec des hausses de températures, des augmentations des isotopes du carbone et de l'oxygène, une augmentation des sédiments et des appauvrissements en oxygène océanique. Les événements qui avaient une cause très claire et distincte, comme l'événement d'extinction Crétacé-Paléogène (provoqué par un impact d'astéroïde et un volcanisme massif) ou la limite Éocène-Oligocène (le début de la glaciation antarctique) n'ont pas été pris en compte.
Selon l'équipe, les événements qu'ils ont envisagés (appelés «hyperthermiques») présentent des similitudes avec les empreintes digitales anthropocènes qu'ils ont identifiées. En particulier, selon les recherches citées par les auteurs, le maximum thermique paléocène-éocène (PETM) montre des signes qui pourraient être cohérents avec le changement climatique anthorpogène. Ceux-ci inclus:
«[Une] séquence fascinante d'événements d'une durée de 100 à 200 kyrs et impliquant un apport rapide (peut-être moins de 5 kyrs) de carbone exogène dans le système, peut-être lié à l'intrusion de la province ignée d'Amérique du Nord dans les sédiments organiques. Les températures ont augmenté de 5 à 7 ° C (dérivées de plusieurs procurations), et il y a eu un pic négatif d'isotopes de carbone (> 3%) et une diminution de la préservation du carbonate de l'océan dans le haut océan. »
Enfin, l'équipe a abordé quelques pistes de recherche possibles qui pourraient améliorer les contraintes sur cette question. Selon eux, cela pourrait consister en une «exploration plus approfondie des anomalies élémentaires et de composition dans les sédiments existants couvrant les événements antérieurs». En d'autres termes, le dossier géologique de ces événements d'extinction devrait être examiné de plus près pour les anomalies qui pourraient être associées à la civilisation industrielle.
Si des anomalies sont trouvées, ils recommandent en outre que les archives fossiles soient examinées pour les espèces candidates, ce qui soulèverait des questions sur leur sort ultime. Bien sûr, ils reconnaissent également que davantage de preuves sont nécessaires avant que l'hypothèse silurienne puisse être considérée comme viable. Par exemple, de nombreux événements passés où des changements climatiques brutaux ont eu lieu ont été liés à des changements dans l'activité volcanique / tectonique.
Deuxièmement, il y a le fait que les changements actuels de notre climat se produisent plus rapidement que dans toute autre période géologique. Cependant, cela est difficile à dire avec certitude car il y a des limites en ce qui concerne la chronologie des archives géologiques. En fin de compte, davantage de recherches seront nécessaires pour déterminer combien de temps les événements d'extinction précédents (ceux qui n'étaient pas dus aux impacts) ont également pris.
Au-delà de la Terre, cette étude peut également avoir des implications pour l'étude de la vie passée sur des planètes comme Mars et Vénus. Ici aussi, les auteurs suggèrent comment les explorations des deux pourraient révéler l'existence de civilisations passées, et peut-être même renforcer la possibilité de trouver des preuves de civilisations passées sur Terre.
«Nous notons ici qu'il existe de nombreuses preuves de l'eau de surface dans les anciens climats martiens (3,8 Ga), et la spéculation selon laquelle la première Vénus (2 Ga à 0,7 Ga) était habitable (en raison d'un soleil plus faible et d'une atmosphère de CO2 plus faible) a été confirmée par de récentes études de modélisation », déclarent-ils. «En théorie, des opérations de forage en profondeur pourraient être effectuées à l'avenir sur l'une ou l'autre planète pour évaluer leur histoire géologique. Cela limiterait la prise en compte de ce que pourrait être l'empreinte digitale de la vie, et même de la civilisation organisée. »
Deux aspects clés de l'équation de Drake, qui traite de la probabilité de trouver de la vie ailleurs dans la galaxie, sont le nombre d'étoiles et de planètes là-bas et le temps que la vie a dû évoluer. Jusqu'à présent, on a supposé qu'une planète donnerait naissance à une espèce intelligente capable de technologies de pointe et de communications.
Mais si ce nombre devait s'avérer plus élevé, nous pourrions trouver une galaxie remplie de civilisations, passées et présentes. Et qui sait? Les restes d'une grande civilisation non humaine autrefois avancée peuvent très bien être juste en dessous de nous!
