L'évolution de la planète et le « caca microbien » n'étaient que quelques-uns des sujets de grande envergure que le minéralogiste américain Dr. Robert Hazen a abordés lors de l'événement UNSW Center for Ideas hier soir.

Lorsque le minéralogiste américain acclamé Robert Hazen était un jeune garçon, il a toujours collectionné et organisé des choses comme des timbres ou des pièces de monnaie. Mais ensuite, il a commencé à collectionner des fossiles et des minéraux, et il réalisa qu'ils racontaient une histoire.

"Ce rocher est venu d'un endroit, il est né à un moment donné, ça a évolué d'une certaine manière… Je suis devenu fasciné par ces histoires, " le scientifique principal du laboratoire de géophysique de l'institution Carnegie, et le professeur Clarence Robinson des sciences de la Terre à l'Université George Mason, a déclaré lors d'un événement UNSW Sydney Center for Ideas hier soir.

Le Dr Hazen a été interviewé par Martin Van Kranendonk, qui est professeur de géologie et d'astrobiologie à l'UNSW Sydney, et est le directeur du Centre australien d'astrobiologie.

Le professeur Van Kranendonk a également passé une grande partie de sa vie à cartographier les roches :en particulier les roches anciennes d'Australie, Afrique du Sud, et le Groenland, et a partagé ces connaissances avec des géoscientifiques du monde entier lors de son célèbre voyage sur le terrain "Grand Tour" à travers l'Australie-Occidentale, où il a rencontré pour la première fois Robert Hazen en 2014.

Le Dr Hazen a expliqué au professeur Van Kranendonk comment ses collections de roches d'enfance ont suscité son intérêt pour une carrière en géologie et son parcours de recherche qui ont conduit à l'une des grandes histoires des sciences de la Terre, l'idée d'évolution minérale. L'idée a été déclenchée par une question lors d'une fête de Noël 2006.

"Nous pensons que la vie est apparue au cours de cette période de l'histoire de la Terre primitive appelée Hadéen, " il a dit.

"Et beaucoup de gens postulent que les minéraux argileux ont joué un rôle important. Et (un ami professeur) a dit" si les minéraux argileux n'existaient pas dans les Hadéens, alors ces hypothèses ne peuvent pas être justes."

"Je n'avais jamais entendu personne poser cette question… Personne n'a jamais demandé" quel était le premier minéral du cosmos ? "."

Évolution minérale

En 2008, lui et sept co-auteurs ont écrit un article de journal qui a proposé l'idée que la terre a traversé 10 étapes d'évolution minérale.

« A chaque étape, un nouveau processus, événement ou caractéristique est entré en jeu et a changé ou altéré la surface proche, diversité et répartition des minéraux, " dit le Dr Hazen.

"La plus grosse accroche de cet article était que plus de la moitié de tous les minéraux sur Terre sont une conséquence des systèmes vivants, " il a dit.

"La vie change l'environnement de la Terre; chaque aspect de la géologie, de l'hydrologie et de la minéralogie est influencé d'une manière que nous n'avions pas vraiment articulée auparavant."

Le Dr Hazen a décrit comment les couleurs de la Terre ont changé depuis ses débuts il y a quatre milliards et demi d'années, quand c'était une planète noire "couverte de basalte noir, ce lourd, roche dense avec des fissures d'incandescence rouge vif alors que la lave se déversait de diverses fissures et volcans" vers la terre devenant finalement verte avec "l'évolution des plantes vertes".

"Ces changements de couleur sont emblématiques de l'étonnante évolution de notre planète, comment il est passé par de nombreuses étapes, chacun une conséquence de ce qui a précédé, chacun menant à ce qui vient ensuite, " il a dit.

Lorsqu'on lui a demandé d'expliquer comment une roche contenant du carbone s'est retrouvée au sommet du mont Everest, il a dit que les masses continentales et les plaques se déplaçant sur cent millions d'années pourraient être responsables.

"Ce que vous voyez est un calcaire formé dans le cadre d'un récif de corail, un peu comme la Grande Barrière de Corail… parfois lorsque deux plaques continentales entrent en collision, ils entraînent avec eux des zones côtières avec des récifs coralliens. Vous commencez à former des montagnes puis à s'effondrer, ils commencent à élever et à pousser ensemble."

Changement climatique

Il a également évoqué l'une des plus grandes incertitudes du monde :le changement climatique.

"Ce que les humains produisent maintenant en brûlant et en produisant (du dioxyde de carbone) est de 10, 20, 50 fois plus que les volcans les plus actifs qui ont existé, " il a dit.

« Donc, nous renversons soudainement tout ce processus qui a été progressif, majestueux, bien contrôlé, et nous le déformons en brûlant tout ce carbone enfoui qui était enfermé dans les rochers, il a été séquestré. Cela n'allait nulle part. Mais quand nous brûlons du charbon, quand on brûle de l'huile, quand on brûle du gaz naturel, le carbone qui a été enfermé dans le sous-sol est soudainement ramené et rejeté dans l'atmosphère très rapidement… Les millions d'années qu'il a fallu pour fabriquer le charbon enfoui sous terre s'inverse en quelques décennies. »

Le Dr Hazen a été directeur exécutif du Deep Carbon Observatory, un projet mis en place pour comprendre les rôles chimiques et biologiques du carbone sur Terre, de 2009 à 2019.

"Le Deep Carbon Observatory était vraiment un grand programme scientifique conçu pour comprendre les 90 % cachés de carbone dans la terre, " il a dit.

"Beaucoup de gens pour des raisons compréhensibles ont étudié le carbone dans les océans, carbone dans l'atmosphère, carbone dans la croûte peu profonde où nous l'avons extrait pour le charbon et le gaz naturel.

"But there is a hidden carbon cycle that goes much deeper … carbon that may be present in the core of Earth, carbon that may be present in various sorts of minerals very far down in what's called the lower mantle. And we had no idea. There was almost no one who had been studying this because it wasn't the main topic."

The project was important to gauge how humans were impacting Earth.

"You really have to know for sure how much carbon is coming out of volcanoes, how much carbon is being sequestered by weathering on Earth's surface, how much carbon is going down in subduction zones, is the amount of carbon going down equal to the amount of carbon coming out, it could be more could be less, we didn't know, " il a dit.

The baseline, il a dit, was that humans "are just completely overwhelming every other aspect of the carbon cycle, that what we're doing in the last century and a half, is just unprecedented in earth history … this is just scientific evidence that there is something fundamentally different about what we're doing."

"Microbial poop"

Prof. Van Kranendonk asked him about the mineral Hazenite, named after Dr. Hazen and only found in Mono Lake, Californie.

"It's a hyper saline lake, it's got a very high concentration of phosphorous and some other elements, so high in fact that when microbes live in this lake they can't survive unless they adjust their internal chemistry, " Dr. Hazen said.

"One of the ways they do that is they excrete crystals, a crystal of an alkaline phosphate which is Hazenite. So Hazenite is essentially microbial poop."

Dr. Hazen said he could have been a professional trumpet player.

"What I realized very quickly was … you can be a very good musician on the side while doing science. But you can't be a very good scientist on the side while doing music."

He described some of his great science teachers, and also lamented the decline of students' interest in science in high school.

Some science teachers don't appreciate that the career is about asking questions, "it's not about memorizing answers, " il a dit.

"You need to have mentors … who take students in hand and say 'you've got great questions, let's see if we can figure out an answer."

"The most exciting thing in science is "I've got a question' … if you can come up with a question that no one has ever thought to ask before, you will be a great scientist."

Dr. Hazen has continued collecting, amassing over 2000 trilobites, or fossil arthropods (marine animals).

The collection of almost 1000 different species from six continents has been donated to the Smithsonian Museum of Natural History.

He said one of his life's favorite moments was watching a young boy stare in awe at his collection in the museum.

"That was me when I was a seven or eight year old, going to the museum, looking at the specimens, " il a dit.

"What better way to pass it forward than to give something that might inspire another young person to become a scientist."