James Croll

En géologie, les effets à expliquer se sont presque tous produits, alors que dans ces autres sciences les effets qui se produisent actuellement doivent être expliqués.

James Croll était un scientifique écossais du XIXe siècle qui a développé une théorie de la variabilité climatique basée sur les changements de l'orbite terrestre.

Vie

James Croll est né en 1821 à la ferme de Little Whitefield, près de Wolfhill dans le Perthshire, en Écosse, fils de David Croll, maçon, et de sa femme Janet Geddes. NO1733. Il était largement autodidacte. À 16 ans, il est devenu apprenti charron à Collace près de Wolfhill, puis, en raison de problèmes de santé, marchand de thé à Elgin, Moray. En 1848, il a épousé Isabella Macdonald, fille de John Macdonald et d'Annabella Sime, de Forres.

Dans les années 1850, il a géré un hôtel de tempérance à Blairgowrie, puis a été agent d'assurance à Glasgow, Édimbourg et Leicester. En 1859, il est devenu concierge du musée de l'Université Andersonian à Glasgow. Il a pu utiliser la bibliothèque universitaire pour accéder à des livres et s'est autodidacte en physique et astronomie pour développer ses idées.

À partir de 1864, Croll a correspondu avec Sir Charles Lyell, sur les liens entre les âges glaciaires et les variations de l'orbite terrestre. Il a théorisé que les changements de l'orbite terrestre pourraient détourner le Gulf Stream, apportant moins de chaleur à l'Arctique. Plus de glace conduirait alors à une réflexion plus importante de la lumière solaire, causant une boucle de rétroaction. Ses idées ont été publiées dans le Philosophical Magazine en 1864, attribuées à « James Croll, Anderson's University ». Cela a mené à un poste au bureau d'Édimbourg de la Geological Survey of Scotland, en tant que gardien des cartes et de la correspondance, où le directeur, Sir Archibald Geikie, a encouragé ses recherches. Il a publié plusieurs livres et articles qui « étaient à l'avant-garde de la science contemporaine », notamment Climate and Time, in Their Geological Relations en 1875. Il a correspondu avec Charles Darwin sur l'érosion par les rivières.

En 1876, il a été élu Fellow de la Royal Society et a reçu un diplôme honorifique de l'Université de St Andrews. Il a pris sa retraite en 1880 en raison de problèmes de santé et est décédé le 15 décembre 1890 à 5 Pitcullen Crescent, Perth, Écosse. Il a été inhumé dans une tombe familiale à Cargill, Perthshire.

Théorie des âges glaciaires

Croll était le principal partisan d'une théorie climatique basée sur l'astronomie au dix-neuvième siècle. En utilisant les formules des variations orbitales développées par Urbain Le Verrier qui avaient conduit à la découverte de Neptune, Croll a développé une théorie des effets des variations de l'orbite terrestre sur les cycles climatiques. Son idée était que les diminutions de la lumière solaire hivernale favoriseraient l'accumulation de neige, et pour la première fois il a couplé cela à l'idée d'une rétroaction positive entre la glace et l'albédo pour amplifier les variations solaires. Croll a en outre soutenu que l'accumulation de neige changerait le modèle des alizés, conduisant à la déviation des courants de réchauffement comme le Gulf Stream, et finalement à un âge glaciaire auto-entretenu. Il a suggéré que lorsque l'excentricité orbitale est élevée, les hivers ont tendance à être plus froids lorsque la Terre est plus éloignée du Soleil au cours de cette saison et que, par conséquent, pendant les périodes d'excentricité orbitale élevée, les âges glaciaires se produisent sur des cycles de 22 000 ans dans chaque hémisphère, et alternent entre les hémisphères sud et nord, durant environ 10 000 ans chacun.

La théorie de Croll prédisait plusieurs âges glaciaires, asynchrones dans les hémisphères nord et sud, et que les derniers âges glaciaires auraient dû se terminer il y a environ 80 000 ans. Des preuves émergeaient alors d'âges glaciaires multiples, et les géologues s'intéressaient à une théorie pour expliquer cela. Les géologues n'étaient pas alors en mesure de dater les sédiments avec assez de précision pour déterminer si la glaciation était synchrone entre les hémisphères, bien que les preuves limitées pointaient davantage vers la synchronicité. Plus crucial encore, les estimations du taux de récession des chutes du Niagara indiquaient que le dernier âge glaciaire s'était terminé il y a 6 000 à 35 000 ans – une large plage, mais suffisante pour réfuter la théorie de Croll, pour ceux qui acceptaient les mesures.

L'œuvre de Croll a été largement discutée, mais à la fin du XIXe siècle, sa théorie était généralement discréditée. Cependant, l'idée fondamentale des variations d'insolation forcées orbitalement influençant les températures terrestres – maintenant connue généralement sous le nom de cycles de Milankovitch – a été ultérieurement développée par Milutin Milankovitch et a finalement, sous sa forme modifiée, triomphé en 1976.

Ouvrages

• 1857: The Philosophy of Theism
• 1875: Climate and Time, in Their Geological Relations
• 1885: Climate and Cosmology
• 1889: Stellar Evolution and Its Relations to Geological Time
• 1896: publication posthume de Autobiographical Sketch of James Croll, With Memoir of His Life and Work, édité par J. C. Irons