Walter Pitman : Découverte d’une clé de la tectonique des plaques

Les observations sur les fonds marins ont soudainement changé la vision de la Terre

Walter Pitman, géophysicien en mer qui a repéré une pièce cruciale d’un immense puzzle qui a révolutionné les sciences de la terre, est décédé le 1er oct. 1er octobre à l’âge de 87 ans. Il est décédé à l’Hebrew Home de Riverdale, N.Y. Au moment de sa mort, il était chercheur scientifique spécial à l’Observatoire de la Terre Lamont-Doherty de l’Université Columbia, à Palisades, N.Y., où il a fait toute sa carrière scientifique.

Dans les années 1960, Pitman et ses collègues ont montré que la polarité magnétique des fonds marins change avec le temps et l’espace – un signal que la croûte au fond de l’océan se déplace, alors que de nouvelles sections sont créées et que les anciennes sont détruites, sur des années à des centaines de milliers d’années. Cette découverte a confirmé l’idée que la surface de la Terre est divisée en morceaux mobiles qui créent les continents et les océans, les tremblements de terre et les volcans – la théorie de la tectonique des plaques, sur laquelle repose toute la science moderne de la Terre. Entre autres choses, Pitman a également réalisé des travaux révolutionnaires sur les changements du niveau des mers dans le passé. Il a également présenté l’hypothèse, encore largement discutée, selon laquelle le déluge biblique était un événement réel, qui a eu lieu dans ce qui est aujourd’hui la mer Noire.

Walter Pitman en 2001. (Toutes les photos sont une courtoisie de l’Observatoire de la Terre Lamont-Doherty)

Walter Clarkson Pitman III est né le 21 octobre 1931 à Newark, N.J., et a grandi dans une petite ferme à l’extérieur de Morristown, N.J. Son père, Walter Pitman Jr, était un ingénieur administratif aux Laboratoires Bell, où se trouvaient de nombreux scientifiques qui ont travaillé sur des technologies clés du 20e siècle, notamment les lasers et les transistors. Sa mère, l’ancienne Esther Sherman, était une femme au foyer.

Le père de Pitman l’emmenait fréquemment au travail et lui présentait des chercheurs qui lui expliquaient patiemment ce qu’ils faisaient – une expérience qu’il a plus tard créditée de l’avoir inspiré à devenir un scientifique. Son grand-père possédait plusieurs bateaux de pêche sportive qui partaient de la côte du New Jersey, et Pitman y passait beaucoup de temps. “Une fois que j’ai surmonté mon mal de mer, l’océan est devenu un vieil ami”, a-t-il déclaré dans une interview de 2016. “Parfois un ami violent, mais un ami.”

Pitman a obtenu en 1956 un diplôme en génie électrique de l’Université Lehigh de Pennsylvanie, et a pris un emploi de chef de projet à la Hazeltine Corporation, un important concepteur de composants pour radios et autres produits de consommation. De son propre aveu, ses quatre années là-bas l’ont ennuyé. L’exception : un projet sur lequel il travaille pour développer des instruments de navigation pour les sous-marins de la marine américaine. Après avoir découvert que les scientifiques de Lamont-Doherty recueillaient à l’époque de grandes quantités de données sur les fonds marins et développaient eux-mêmes des instruments, il a postulé pour un emploi là-bas.

Walter Pitman à bord du navire de recherche Conrad,1964

Circa 2000

Non qualifié en géologie ou en océanographie, Pitman s’engage d’abord comme technicien en électronique. En 1961, il s’embarque sur la goélette de Lamont, la Vema, pour un voyage de neuf mois qui traverse l’Atlantique Est, le Pacifique Sud et l’océan Austral, jusqu’à la limite de la banquise polaire. Il devait notamment faire fonctionner un magnétomètre et d’autres instruments, aider à extraire des carottes de sédiments du fond marin et jeter des bâtons de dynamite à la mer pour créer des échos utilisés pour cartographier le fond. Cet apprentissage lui a permis d’être admis comme étudiant diplômé et il s’est lancé dans l’étude du magnétisme des fonds marins.

Au milieu des années 1960, un nombre croissant de scientifiques développaient des preuves de la tectonique des plaques, ou de la dérive des continents, comme on l’appelait alors. L’un des axes d’investigation était le système récemment cartographié des dorsales médio-océaniques – des chaînes volcaniques sous-marines qui ceinturent le globe comme des coutures sur une balle de baseball. Les partisans de ce système affirmaient que la lave suintant de ces dorsales créait continuellement de nouvelles sections de plancher océanique ; dans le même temps, les bords extérieurs des bassins océaniques replongeaient sous les continents, créant les volcans et les tremblements de terre qui se regroupent si clairement le long des côtes. De nombreux scientifiques plus âgés, y compris pratiquement tous les dirigeants de Lamont, pensaient que cela n’avait aucun sens.

Lors d’une croisière dans le Pacifique et l’Antarctique en 1965, Pitman a aidé à recueillir des données magnétiques autour d’une de ces caractéristiques nouvellement cartographiées, la dorsale Pacifique-Antarctique. Pitman, alors encore étudiant, n’était que vaguement conscient de la théorie des plaques tectoniques jusqu’à ce qu’il lise un article à ce sujet à son retour. Mais il savait que d’autres chercheurs avaient récemment montré que le champ magnétique terrestre inversait périodiquement sa polarité, et que chaque inversion pouvait être lue dans l’orientation des minéraux contenus dans les laves volcaniques qui avaient durci au moment où l’inversion avait eu lieu. Des scientifiques, dont le jeune géophysicien britannique Fred Vine, avaient repéré des schémas réguliers d’inversion de polarité autour de certaines dorsales, et soutenaient qu’ils prouvaient que les dorsales s’étendaient. Mais les preuves n’étaient pas concluantes.

Dans les mois qui ont suivi, Pitman et une autre étudiante de Lamont, Ellen Herron, ont traité les données de leur croisière et de deux autres dans la même région. Après les avoir comprimées, Pitman a accroché un soir, sur la porte d’un collègue, une simple carte dessinée au crayon. Elle montrait que la dorsale était flanquée de chaque côté d’une série de bandes miroir, chacune indiquant une nouvelle inversion de la polarité magnétique. Combiné à des données préexistantes recueillies par d’autres, il montrait clairement une série d’inversions s’étalant sur 3,4 millions d’années. Cette découverte lui a permis de calculer que la dorsale s’étendait d’environ 4,5 centimètres (1,75 pouce) par an. “C’était comme si nous avions été frappés par la foudre – nous avions cette clé magique”, se souviendra plus tard Pitman. “La symétrie est quelque chose que l’on voit – elle ne s’impose pas à vous progressivement. Je suis sûr que chaque science a ses moments où les choses font tilt et où l’on se dit : ‘Mon Dieu, c’est comme ça que ça marche !’. “

En décembre 1966, Pitman et son conseiller, James Heirtzler (jusqu’alors lui-même opposant à la dérive des continents), publient les résultats dans la revue de référence Science. Vine a écrit une synthèse complémentaire de soutien à la nouvelle théorie. Presque du jour au lendemain, l’opposition s’est dissoute. Peu après, Pitman et ses collègues ont documenté des configurations magnétiques similaires dans le monde entier.

En 1974, sur la base des observations recueillies, Pitman a coordonné l’assemblage d’une carte mondiale montrant les âges de tous les bassins océaniques et les trajectoires des continents au cours des éons. “Je n’imaginais pas être un jour impliqué dans quelque chose d’aussi étonnant et d’aussi très, très important à un stade aussi jeune”, a-t-il déclaré. “Tout un groupe d’entre nous y travaillait ensemble, et ensemble nous avons accompli beaucoup de choses en quelques années.”

Voir une interview de Pitman et de son collègue Bill Ryan

À la fin des années 1970, Pitman a produit une autre série d’articles influents montrant comment la tectonique des plaques influence les taux de changement du niveau de la mer. Plus tard, il a étudié comment le niveau des mers influence la construction des montagnes sur terre.

Pour arriver à ces conclusions, il fallait examiner des montagnes de données, et Pitman a participé à la révolution informatique qui a permis aux scientifiques de le faire. Il a participé à l’écriture d’une partie du premier logiciel qui a permis aux chercheurs en océanographie de mettre les observations du plancher océanique en format numérique, puis de les trier. Cependant, il évitait lui-même les ordinateurs ; ses collègues le voyaient souvent assis seul pendant des heures à une table à dessin, manipulant des chiffres sur une calculatrice à manivelle, essayant de comprendre quelque chose.

Pitman a passé de nombreux mois en mer. Dans un essai pour le livre d’histoire Plate Tectonics, il décrit le silence profond lorsqu’un navire coupe ses moteurs dans l’Antarctique. “La lourde couche de glace amortissait les vagues, mais elles continuaient à rouler lentement, soulevant la glace de quelques centimètres et la redescendant, gémissant perpétuellement, comme si la glace elle-même était vivante”, a-t-il écrit. Les conditions pouvaient être dangereuses. Quelques années avant le premier voyage de Pitman, trois membres d’équipage ont été emportés du Vema par une mer agitée ; seuls deux ont été sauvés. Pitman lui-même a failli être emporté par une vague géante et n’a survécu qu’en s’accrochant à un support. Alors que Pitman était en croisière au large du Chili en 1961, le scientifique en chef du navire, John Hennion, a été tué lorsqu’un demi-bâton de dynamite qu’il s’apprêtait à jeter par-dessus bord a explosé sur lui. Avec un enchevêtrement d’autres explosifs enflammés par la déflagration, Pitman et un camarade ont tourné un tuyau d’arrosage vers eux, les emportant sur le pont et sur la dérive. Leur action rapide a probablement sauvé d’autres membres d’équipage et peut-être le navire lui-même.

Les collègues ont décrit Pitman comme un homme humble et amical, plus à l’aise pour raconter des histoires ou aider ses collègues que pour discuter de science complexe. John LaBrecque, l’un des nombreux étudiants de Pitman, a dit qu’un jour Pitman l’a calmé après qu’un rival ait fait perdre à LaBrecque le financement d’un projet important. Pitman a emmené LaBrecque dans un champ de pratique voisin et l’a encouragé à transférer sa rage sur les balles de golf. Puis Pitman a trouvé un financement détourné pour réaliser le projet. Même pendant de nombreuses années après la retraite officielle de Pitman en 1994, son appartement de l’Upper West Side de New York a continué à servir d’hôtel gratuit pour de nombreux anciens élèves de passage en ville. Un ancien étudiant a observé qu’avant de partir pour sa promenade quotidienne depuis l’appartement, Pitman remplissait ses poches de billets de dollars pour les distribuer aux sans-abri qui bordent Broadway.

Pitman (à gauche) avec son ami et collègue William Ryan dans le détroit du Bosphore, vers 1997.

À un moment donné, Pitman s’est intéressé à la question de savoir si certaines mers intérieures actuelles pouvaient avoir été autrefois des terres sèches. Un candidat pour cela était la mer Noire, qui se connecte à la Méditerranée beaucoup plus grande via l’étroit détroit du Bosphore en Turquie. Dans les années 1970, William Ryan, géologue à Lamont, et lui-même ont émis l’hypothèse que la mer Noire se serait formée après la dernière période glaciaire, lorsque le niveau des océans a augmenté et que la Méditerranée s’est retrouvée au-dessus d’un étroit col de terre bloquant le Bosphore. Ils se sont même demandé si le récit du déluge biblique dans le livre de la Genèse – les 40 jours et 40 nuits de pluie de Noé – aurait pu être inspiré par un tel événement. Ils ont eu l’occasion de revenir sur cette question en 1993, lorsqu’un océanographe bulgare leur a écrit pour leur apporter sa propre preuve que la mer Noire était autrefois sèche. Grâce à des relations personnelles, ils se sont glissés à bord d’un navire de recherche russe qui étudiait les fonds de la mer Noire.

En profondeur, ils ont repéré des vestiges apparents d’anciennes plages et des sédiments montrant un passage soudain des mollusques d’eau douce aux mollusques d’eau salée, qu’ils ont estimé avoir eu lieu aux alentours de 5600 avant Jésus-Christ. Des dépôts mélangés près du Bosphore suggèrent une violente poussée d’eau à un moment donné. Leur conclusion : la Méditerranée montante s’est écoulée sur le goulot du Bosphore, d’abord comme un filet d’eau, puis avec une force équivalente à 200 chutes du Niagara. La montée des eaux aurait chassé les hommes et les animaux en l’espace de quelques semaines ou de quelques mois de toute la région qui est devenue la mer Noire, ce qui pourrait être à l’origine de l’histoire de Noé et d’autres récits grecs et mésopotamiens. Sur cette base, Pitman et Ryan ont produit plusieurs articles et le livre populaire Noah’s Flood (1998), qui s’est penché sur la géologie, l’archéologie, la linguistique et les mythes. Ce livre leur a valu un déluge de publicité. Depuis, des camps de scientifiques opposés ont effectué des recherches et débattu de la question, sans jamais parvenir à un consensus. Pitman et Ryan sont apparus aussi récemment qu’en 2015 dans un documentaire télévisé britannique sur le déluge.

Pitman a reçu de nombreux honneurs, notamment le prix Vetlesen en sciences de la terre, la médaille Maurice Ewing de l’American Geophysical Union et la médaille Alexander Agassiz de la National Academy of Sciences. Dans les années 1990, des collègues ont baptisé “zone de fracture de Pitman” une fracture en zigzag du plancher océanique au large de l’Antarctique que Pitman avait découverte. Les visiteurs de son bureau, qu’il a bien conservé après sa retraite officielle, ont remarqué qu’au lieu d’accrocher les prix sur un mur, il les gardait empilés discrètement sur un rebord de fenêtre.

Le mariage de Pitman avec l’ancienne Virginia Piser s’est terminé par un divorce ; il ne s’est jamais remarié. Il laisse dans le deuil son frère Donald Pitman, deux filles, Amanda Pitman et Cordelia Pitman, et deux petits-enfants.

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