De la structure et répartition des récifs coralliens

 Les escales du Beagle aux îles Keeling et Maurice jouèrent un rôle déterminant dans sa conception d'un modèle dynamique de la croûte terrestre. Si la géologie et la paléontologie de l'Amérique du Sud lui apportèrent l'évidence d'un soulèvement continental, les récifs coralliens lui suggérèrent un affaissement de la croûte océanique. Le modèle global en devint encore plus pertinent, puisqu'en un seul Voyage il avait découvert une bascule entière de l'écorce terrestre ! L'ensemble des observations insulaires, ainsi que la compilation de documents naturalistes, océanographiques et leur interprétation scientifique déboucha à la parution de l'ouvrage "The structure and distribution of coral reefs" (1842), le premier des trois grands ouvrages de géologie appliquée qu'il publia durant la décennie 1840.

Alors que le titre suggère plutôt une étude de ces polypes cnidaires, il s'agit avant tout pour Darwin d'utiliser ces indices biologiques comme preuves d'une dynamique lente de la croûte terrestre. Notons que la formation des récifs coralliens fait alors débat parmi les savants explorateurs, et que l'hypothèse de Darwin se démarque nettement des propositions alors émises de part ses données récoltées sur le terrain, que par son travail minutieux de cartographie des différents atolls selon la présence ou non d'indices géologiques et volcanologiques complémentaires. Darwin a pu obtenir du Capitaine FitzRoy de précis relevés des fonds des lagons visités, compilant ainsi une première série d'observations qu'il corrobore avec celles d'autres expéditions. Ce travail, aussi minutieux que pertinent, dépasse les espérances de notre jeune naturaliste. Car non seulement ses conclusions viennent une nouvelle fois appuyer le principe d'actualisme de Charles Lyell, mais ses travaux complètent et couronnent ses intérêts naturalistes marins. De son intérêt pour les Invertébrés marine dès ses études à l'université d’Édimbourg en 1827 auprès du biologiste Robert Edmond Grant, jusqu'à sa consécration en 1853 lorsque la Royal Society lui décerne une Médaille royale pour ses travaux sur les Cirripèdes, Darwin est aussi un biologiste marin accompli. Ce savoir précieux va s'avérer tout aussi pertinent quant à sa compréhension de la dynamique de la croûte terrestre !

Carte planisphère inclue dans "The structure and distribution of coral reefs" (1842). Les points bleus indiquent les atolls liés à des activités volcaniques éteintes, les points vermeils aux volcans actifs.

Dans la seconde édition (1845) de son "Voyage d'un Naturaliste autour du Monde", Darwin revient en détails sur ses hypothèses géologiques et leur éclairage inattendu par la biologie marine. Sa théorie, robustement étayée, découle en effet de de sa compréhension du fait que les polypes coralliens prospèrent dans les mers claires et agitées des tropiques, mais ne peuvent vivre qu'à une profondeur limitée, juste en dessous de la limite de marée basse. Lorsque le niveau du sol sous-jacent reste constant, les coraux se développent le long de la côte pour former ce qu'il appelait des récifs frangeants, et peuvent éventuellement s'étendre au-delà du rivage pour former un récif barrière. Lorsque le sol s'élève, des récifs frangeants peuvent se développer le long de la côte, mais le corail qui émerge du niveau de la mer meurt et se transforme en calcaire blanc. Si le sol s'affaisse lentement, les récifs frangeants compensent en se développant verticalement sur une base de corail mort, et forment un récif barrière qui encercle un lagon entre le récif et la terre. Un récif barrière peut entourer une île, et une fois que l'île s'enfonce sous le niveau de la mer, un atoll plus ou moins circulaire de corail en croissance continue de suivre le niveau de la mer, formant un lagon central. Si le sol s'affaisse trop rapidement ou si le niveau de la mer monte trop vite, le corail meurt car il se trouve en dessous de sa profondeur habitable.

Si les récifs de corail se forment sur les atolls, c'est donc en raison, selon Darwin, de l'affaissement lent et progressif de la croûte terrestre. Les polypes coralliens ont alors tout le temps de consolider leur « ligne de vie » au fur et à mesure que varie le niveau des océans. Les branches vivantes demeurant à bonne profondeur, « bâties » sur les branches désormais mortes. Darwin, en observateur patient, note qu'un géologique qui aurait vécu 10.000 ans aurait pu, tout à son loisir, observer de son vivant le phénomène ! Le clin d’œil fait à Lyell est indéniable ; s'il faut compter autant de millénaires pour observer un tel phénomène, comment ne pas supposer que l'âge de la Terre soit quasi infini ! Darwin est conscient de l'aspect insolite de son développement scientifique ; comment partir d'un simple organisme invertébré marin jusqu'à la dynamique des plaques de l'écorce terrestre ? C'est là toute la beauté de son raisonnement. Et la justification de son admiration pour ces modestes polypes ! Darwin nous montre, à sa manière, que même le plus insignifiant des organismes demeure connecté aux grands ensembles de notre planète, et peut en témoigner pour quiconque sait observer.