Une ode au carbone – logiciel pour écrire un livre sur mac

Le volcan Sinabung en activité en Indonésie, 2017

Les éruptions volcaniques libèrent du carbone du manteau terrestre, mais il en reste beaucoup en dessous.Crédit: Sabirin Manurung / Pacific Press / LightRocket via Getty

Symphony in C: Carbon et l'évolution de tout ou presque Robert M. Hazen W. W. Norton (2019)

Comme Robert Hazen nous le dit plus d’une fois Symphonie en C, la majeure partie du carbone de la Terre se trouve à l’intérieur de la planète. Rien de remarquable là-bas – la majeure partie de la Terre est «à l’intérieur de la planète», tout comme la plupart des oranges sont à l’intérieur de l’orange. Mais Hazen, minéralogiste et astrobiologiste, a raison d'insister sur ce point dans son étude exhaustive de l'élément dans la nature. Le cycle du carbone dont nous avons l'habitude de parler, décrit pour la première fois par les scientifiques des Lumières Joseph Priestley, Antoine Lavoisier et Humphry Davy (bien que vous ne trouviez pas cette information ici), semble se dérouler principalement à la surface de la Terre.

Une fois que nous acceptons que le cycle du carbone implique des roches ainsi que de l'eau, de l'air et des êtres vivants, nous élargissons considérablement sa dimension temporelle. Les roches riches en carbone, telles que les calcaires, sont aspirées à l'intérieur de la Terre aux marges des plaques. Une partie de ce qui se passe revient à travers les volcans. Mais combien reste-t-il en dessous, pour être ajouté au carbone dans le manteau qui tourne lentement? Et qu'en est-il du carbone dans le noyau nickel-fer?

Hazen est le directeur exécutif et le moteur du Deep Carbon Observatory (DCO), un projet de recherche global et multidisciplinaire d'une durée de dix ans sur tous les aspects du budget carbone de la Terre. Il prend fin cette année après le soutien à long terme de la Sloan Foundation à New York. Ville. Il admet qu’il n’avait aucune idée de la façon d’écrire un livre aussi complet, jusqu’à ce que quelqu'un suggère qu’en tant que trompettiste orchestral expérimenté, il devrait y voir une symphonie. Comme le compositeur Gustav Mahler, Hazen essaie de "contenir le monde", mais il doit le glisser dans une valise de dimensions plus dignes de la concision de Franz Joseph Haydn.

Le premier mouvement, «Terre», traite de l’origine du carbone primordial dans les fours stellaires; la formation du système solaire; carbone dans l’intérieur de la Terre et dans d’autres planètes, y compris les exoplanètes. Le deuxième mouvement, «Air», retrace l’évolution de l’atmosphère au cours des temps géologiques, la vie à base de carbone prenant de plus en plus d’importance dans le cycle. ‘Fire’ explore les caractéristiques moléculaires des nombreuses formes du carbone, du diamant au graphène – ce qui les rend collantes ou glissantes, fortes ou faibles, destructibles ou indestructibles et, surtout, utiles. Enfin, l’eau revient sur la Terre primitive, origine de la vie, de l’évolution et du rôle de l’humanité dans le cycle du carbone de la Terre.

Pour moi, la symphonie s'anime dans les arioso da capo et scherzo (dans les deuxième et troisième mouvements). Ici, Hazen décline le rôle du carbone dans le changement climatique et hymne à sa capacité incroyablement utile pour fabriquer des substances aux propriétés extrêmement différentes. En l'absence d'un thème fort, la symphonie a du mal à développer son dynamisme et semble trop condensée. Les mots inutiles prennent de la place aux dépens d'explications adéquates.

Par exemple, il n'y a pas de graphique montrant le cycle du carbone. En effet, il n’existe aucune image dans le texte, mais un seul lot d’illustrations: des images découpées sur Terre se bousculant avec des images de scientifiques au travail et quelques fossiles. L’enclume de diamant – utilisée par les physiciens des minéraux pour soumettre des substances aux températures et pressions de la Terre profonde – est décrite en détail. Un dessin aurait mieux fait le travail.

Une grande partie du livre est plus affirmée qu’expliquée. La datation au carbone, par exemple, est «délicate». Mais il n'est fait aucune mention de la dendrochronologie, une méthode complémentaire qui corrige la tendance à la dérive de la désintégration radioactive du carbone, et fait ainsi se glisser des imprécisions à mesure que les spécimens vieillissent. La recherche est toujours ouverte, mais la conclusion répétée de Hazen selon laquelle les résultats futurs seront certainement excitants implique que ce qui a déjà été fait ne l’est pas. Cela risque de faire croire aux lecteurs qu’ils ont acheté trop tôt.

Il y a une certaine confusion sur qui sont les lecteurs. La vanité symphonique dissimule un cadre classique de manuel. (Peut-être l'éditeur craignait-il que les personnages paraissent trop compliqués?) L'auteur est désinvolte et hospitalier, mais sa prose, parfois violette, ne peut pas mener la série à elle seule. Certains pourraient penser que la complexité des systèmes «évolue à la fois de manière déterministe et stochastique»; «prédictible et aléatoire» aurait-il pu suffire?

L'analogie musicale permet toutefois quelques changements de rythme. Cela permet à Hazen, par exemple, de partager des anecdotes de sa vie musicale – tels que les effets secondaires regrettables dus au brouillard de glace carbonique (dioxyde de carbone gelé) dans une fosse d'orchestre. Il dit en plaisantant que la "tinnunculite", formée uniquement lorsque les gaz d’une mine de charbon en combustion réagissent avec les excréments de faucon, n’était pas l’un des minéraux carbonés prédit par le DCO. Plus de levain aurait été le bienvenu.

Les livres de vulgarisation scientifique sont souvent racontés au moins en partie à travers l'histoire et les gens que nous rencontrons là-bas. Pourtant, malgré le riche potentiel, Symphonie en C est presque sans histoire. Nous ne trouvons aucune mention du biochimiste soviétique Alexander Oparin, dont le livre pionnier de 1936 L'origine de la vie (publié en anglais en 1938) a été le premier à rassembler les moyens par lesquels le carbone sans vie aurait pu devenir vivant (voir T. Hyman et C. Brangwynne La nature 491524-525; 2012). Linus Pauling, chimiste américain primé au prix Nobel, est encore plus surprenant. Son explication intuitive de la mécanique quantique de la capacité unique de carbone à former autant de types de liaisons atomiques fait de lui une superstar du jour au lendemain des années 1930.

Les esquisses miniatures des chercheurs de DCO soulignent un autre problème qui peut affliger certains auteurs qui participent aux projets sur lesquels ils écrivent: une main lourde avec panégyrique. Ceux-ci semblent souvent sur-vendre le scientifique au détriment de sa science. Comme un joyeux rapport de fin d’année du directeur, Symphonie en C semble mentionner tout le monde, mais a du mal à prendre vie.

La Geological Society of London (mon ancien employeur) a déclaré 2019 «Année du carbone». Pendant ce temps, la déclaration d'une urgence climatique a provoqué des grèves dans les écoles et des manifestations dans le monde entier. Ainsi, en fin de compte, le livre de Hazen est une explication précieuse et bienvenue pour expliquer pourquoi nous ferions bien de prêter plus d’attention au sixième élément – et de dire qu’il reste encore beaucoup à découvrir concernant son rôle planétaire à travers le temps.

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