En tant qu'espèce, nous, les humains, avons tendance à tenir pour acquis que nous sommes les seuls à vivre dans des communautés sédentaires, utiliser des outils, et modifier notre paysage pour répondre à nos besoins. C'est aussi une évidence que dans l'histoire de la planète Terre, les humains sont la seule espèce à développer des machines, automatisation, électricité, et les communications de masse – les caractéristiques de la civilisation industrielle.

Mais et si une autre civilisation industrielle existait sur Terre il y a des millions d'années ? Serions-nous capables d'en trouver des preuves dans les archives géologiques d'aujourd'hui ? En examinant l'impact que la civilisation industrielle humaine a eu sur Terre, une paire de chercheurs a mené une étude qui examine comment une telle civilisation pourrait être trouvée et comment cela pourrait avoir des implications dans la recherche de vie extraterrestre.

L'étude, qui a récemment paru en ligne sous le titre "The Silurian Hypothesis:Serait-il possible de détecter une civilisation industrielle dans les archives géologiques", a été menée par Gavin A. Schmidt et Adam Frank - un climatologue du NASA Goddard Institute for Space Studies (NASA GISS) et un astronome de l'Université de Rochester, respectivement.

Comme ils l'indiquent dans leur étude, la recherche de la vie sur d'autres planètes a souvent impliqué de se tourner vers des analogues terrestres pour voir dans quelles conditions la vie pourrait exister. Cependant, cette poursuite passe aussi par la recherche d'une intelligence extraterrestre (SETI) capable de communiquer avec nous. Naturellement, on suppose qu'une telle civilisation devrait d'abord se développer et se doter d'une base industrielle.

Cette, 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 connaissions. En outre, l'humanité n'est une civilisation industrielle que depuis quelques siècles – une simple fraction de son existence en tant qu'espèce et une infime fraction du temps que la vie complexe a existé sur Terre.

Pour le plaisir de leur étude, l'équipe a d'abord noté l'importance de cette question pour l'équation de Drake. Récapituler, cette théorie stipule que le nombre de civilisations (N) dans notre galaxie que nous pourrions être en mesure de communiquer est égal au taux moyen de formation d'étoiles (R ^* ), la fraction de ces étoiles qui ont des planètes (f p ), le nombre de planètes qui peuvent supporter la vie (n e ), le nombre de planètes qui développeront la vie ( f je ), le nombre de planètes qui développeront une vie intelligente (f je ), le nombre de civilisations qui développeraient des technologies de transmission (f c ), et le temps que ces civilisations auront pour transmettre des signaux dans l'espace (L).

Cela peut être exprimé mathématiquement par :N =R ^* xf p xn e xf je xf je xf c 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 les récents relevés d'exoplanètes :

"Si au cours de l'existence d'une planète, plusieurs civilisations industrielles peuvent surgir au cours de la période où la vie existe, la valeur de fc peut en effet être supérieure à un. Il s'agit d'une question particulièrement pertinente à la lumière des récents développements en astrobiologie dans lesquels les trois premiers termes, qui impliquent toutes des observations purement astronomiques, sont désormais pleinement 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 à l'amélioration de l'instrumentation et de la méthodologie, les scientifiques ont pu déterminer la vitesse à laquelle les étoiles se forment dans notre galaxie. Par ailleurs, de récents sondages 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 contraindrait davantage 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 les archives géologiques. Il s'agit notamment de la libération d'anomalies isotopiques du carbone, oxygène, hydrogène et azote, qui résultent 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 du charbon, pétrole et gaz naturel, à un rythme de plusieurs ordres de grandeur plus rapide que les sources ou puits naturels à long terme. En outre, il y a eu une déforestation généralisée et l'ajout de dioxyde de carbone dans l'air via la combustion de la biomasse. »

Ils considèrent également l'augmentation des débits de sédiments dans les rivières et leur dépôt dans les environnements côtiers, en raison des processus agricoles, la déforestation, et le creusement de canaux. La propagation des animaux domestiques, les rongeurs et autres petits animaux sont également considérés – tout comme l'extinction de certaines espèces animales – comme une conséquence directe de l'industrialisation et de la croissance des villes.

La présence de matières synthétiques, plastiques, et les éléments radioactifs (causés par l'énergie nucléaire ou les essais nucléaires) laisseront également une marque dans les archives géologiques - dans le cas des isotopes radioactifs, parfois pendant des millions d'années. Finalement, 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 l'affirment :

"La classe d'événements la plus claire avec de telles similitudes sont les hyperthermiques, notamment le maximum thermique paléocène-éocène (56 Ma), mais cela inclut également des événements hyperthermiques plus petits, événements anoxiques océaniques au Crétacé et au Jurassique, et des événements significatifs (bien que moins bien caractérisés) du Paléozoïque."

Ces événements ont été spécifiquement pris en compte car ils coïncidaient avec des hausses de températures, augmentation des isotopes du carbone et de l'oxygène, augmentation des sédiments, et l'épuisement de l'oxygène océanique. Des événements qui avaient une cause très claire et distincte, tels que l'événement d'extinction Crétacé-Paléogène (causé par un impact d'astéroïde et un volcanisme massif) ou la limite Eocène-Oligocène (le début de la glaciation antarctique) n'ont pas été pris en compte.

Selon l'équipe, les événements qu'ils ont pris en compte (appelés "hyperthermiques") présentent des similitudes avec l'empreinte de l'anthropocène qu'ils ont identifiée. 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 kyr et impliquant un apport rapide (en peut-être moins de 5 kyr) 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 degrés C (dérivé de plusieurs proxys), et il y avait un pic négatif dans les isotopes de carbone (> 3 pour cent), et une diminution de la préservation des carbonates océaniques dans la partie supérieure de l'océan."

Finalement, l'équipe a abordé certaines directions de recherche possibles qui pourraient améliorer les contraintes sur cette question. Cette, ils prétendent, pourrait consister en une "exploration plus approfondie des anomalies élémentaires et de composition dans les sédiments existants couvrant des événements antérieurs". En d'autres termes, les archives géologiques de ces événements d'extinction devraient être examinées de plus près à la recherche d'anomalies qui pourraient être associées à la civilisation industrielle.

Si des anomalies sont détectées, ils recommandent en outre que les archives fossiles puissent être 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 un changement climatique brutal a eu lieu ont été liés à des changements dans l'activité volcanique/tectonique.

Seconde, il y a le fait que les changements actuels de notre climat se produisent plus rapidement que dans toute autre période géologique. Cependant, c'est difficile à dire avec certitude car il y a des limites quand il s'agit de la chronologie des archives géologiques. À la fin, des recherches supplémentaires 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 des preuves abondantes d'eau de surface dans les anciens climats martiens (3,8 Ga), et la spéculation que la première Vénus (2 Ga à 0,7 Ga) était habitable (en raison d'un soleil plus faible et d'une atmosphère plus faible en CO2) a été étayée par des études de modélisation récentes, " ils déclarent. " En théorie, des opérations de forage en profondeur pourraient être menées sur l'une ou l'autre planète à l'avenir pour évaluer leur histoire géologique. Cela limiterait l'examen de ce que pourrait être l'empreinte digitale de la vie, et même 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 grand nombre d'étoiles et de planètes et le temps que la vie a eu pour évoluer. Jusqu'à maintenant, on a supposé qu'une planète donnerait naissance à une espèce intelligente capable de technologies et de communications avancées.

Mais si ce nombre s'avérait être plus, nous pouvons trouver une galaxie remplie de civilisations, à la fois passé et présent. Et qui sait? Les restes d'une grande civilisation non humaine autrefois avancée pourraient très bien se trouver juste en dessous de nous !