La recherche des causes en géologie

Si nous voulons aller plus loin dans la compréhension des modalités de recherche des causes en géologie, nous devons nous questionner sur la mise en œuvre de

l’actualisme. Il nous parait important de penser l’actualisme dans le cadre général

de la science dans lequel il s’insère. En effet, au delà de la géologie qui le mobilise de façon presque systématique, la recherche des causes des phénomènes dans le cadre des sciences historiques pose problème dans la mesure où les contraintes épistémologiques qui s’imposent aux explications se confondent.

Nous souhaitons donc montrer ici que les causes recherchées en géologie his-toriques relèvent d’une approche historiciste, que nous proposons ici de définir précisément. Il s’agit pour nous de poser comme incontournable la recherche de

causes dans leur temporalité. Cela nécessite en premier lieu de préciser ce qu’est

une cause en science et en géologie. Cela nous conduira à rechercher le statut de la cause dans le cadre d’une histoire en cours de reconstruction. Nous montrerons ainsi que les constructions narratives de la géologie mobilisent une forme de causes différentes des causes habituellement considérées en sciences. Cela nous permettra notamment de poser le cadre historiciste de la géologie, qui se situe, comme toutes les sciences empiriques, entre loi et histoire.

1.3.2.1 Une approche étiologique de l’explication en géologie

Dans le sens commun, cause et temps ont tendance à se confondre, à s’inter-changer sans que cela ne semble poser de problème a priori. Mais la science fait une distinction forte entre le temps et la cause, et nous avons vu plus haut que se confronter au réel ou au temps ne relève pas du même cadre. Or nous arrivons là au stade où la compréhension de la mise en œuvre de l’actualisme nécessite de faire un lien entre cause et temps, dans ce que nous avons désigné (en l’empruntant à Ricœur (1984)) par : la causalité narrative. Il s’agit ici pour nous de montrer que l’actualisme, ou comme nous l’avons déjà dit « le principe méthodologique des

causes actuelles », suppose de mobiliser non seulement une causalité qui écarte

le temps des explications et qui est propre aux sciences fonctionnalistes, mais également une causalité qui utilise le temps dans ses explications et qui est propre aux sciences historiques.

Pour cela nous verrons ce que sont les causes en sciences et quelles « formes variées » elles peuvent prendre. Nous verrons ensuite comment la temporalité s’impose comme problème dans la recherche des causes. Enfin, nous reviendrons sur les modalités de l’actualisme méthodologique afin d’en comprendre les enjeux dans le cadre de la reconstitution d’une histoire géologique.

L’explication par les causes

Rappelons tout d’abord que nous avons défini des situations dans lesquelles un des enjeux majeurs est celui de l’explication. Le médiateur cherche à se faire comprendre, et cherche à faire comprendre un contenu disciplinaire. En nous appuyant sur Vergnioux (2003), nous avons considéré que la géologie en tant que science de la nature, construit ses explications en direction de trois objectifs :

 exhiber les causes des phénomènes étudiés

 établir les relations entre les phénomènes étudiés

 vérifier expérimentalement les hypothèses et les modèles construits in abs-tracto (Vergnioux, 2003, p. 14)

L’explication repose donc sur la recherche de « ce qui est à l’origine de ce qui

se produit ». La cause est ainsi ce sur quoi porte l’attention du scientifique qui

souhaite prouver que le phénomène ne relève pas du mystérieux, du mystique. Exhiber la cause, c’est montrer que le phénomène ne naît pas spontanément de rien. Ce qui renvoie au fondement de la causalité aristotélicienne : ce qui caractérise la cause c’est sa nécessité, « ce sans quoi le phénomène à expliquer (explicandum)

ne serait pas ce qu’il est en lui même et non par accident » (Vergnioux, 2003, p.

Les quatre formes de causalité selon Aristote

La notion de cause chez Aristote semble encore d’une grande modernité, et éclaire notre propos : quatre sortes de causes constituent la causalité aristotélicienne :

matérielle, efficiente, formelle, finale. Gould (1990) en a fait une présentation

imagée que nous reprenons afin de distinguer ces quatre sortes de causes : « Ainsi dans l’ancienne parabole, une maison trouve sa cause matérielle

dans la pierre ou la brique, sa cause efficiente dans l’art du maçon et du charpentier, sa cause formelle dans le plans de l’architecte (qui en eux-mêmes ne "font" rien au sens propre du terme, mais n’en sont pas moins la condition sine qua non de toute réalisation d’une structure), et sa cause téléologique ou finale dans le dessein et l’ambition de l’Homme, car on aurait point bâti la maison si personne n’avait nourri le désir de l’habiter » (Gould, 1990, p. 122)

La forme causale sur laquelle nous souhaitons porter notre attention est la cause

efficiente, dans la mesure où, comme nous le rappelle Vergnioux (2003, p. 50), elle

correspond à « l’enchainements d’états ou d’événements soumis à des relations

strictement déterministes, les mêmes causes entrainant les mêmes effets ». Cette

conception de la cause, qui a fortement nourri la pensée positiviste, nous montre l’aspiration exagérée à trouver le déterminisme dans l’enchainement des événements. Nous souhaitons nous écarter de cette forme de causalité pour lui préférer une approche de la nécessité telle que la présente Aristote : « il n’y a de sciences que

du nécessaire » (in Vergnioux, 2003, p. 52).

La cause selon Max Weber : une approche de l’idéal-type

Mais nous pouvons aller plus loin dans ce questionnement en nous référent à Weber quand il donne sa définition de la causalité. Celle-ci s’articule autour de deux idées fondamentales : la cause est d’une part une liaison dynamique entre deux

phénomènes qualitativement différents et d’autre part une subordination à une règle.

L’établissement de ces règles quand il s’agit de préciser les relations entre causes et effets relève de ce que Weber (1992) considère comme un « jugement ». Weber désigne ainsi cette forme de causalité comme une « causalité par imputation ». Ce que l’auteur désigne comme un jugement, nous pouvons le voir comme un choix rationnel de positionner un cadre légal spécifique (un champ théorique conditionnant le recours à des lois spécifiques = cadre nomologique) à un contexte particulier. Appliquer une règle, ce serait ainsi juger que ce cadre légal convient bien à la construction d’une explication. Allons plus loin encore. Freund, dans son introduction à l’ouvrage de Weber23 propose de se questionner sur les formes de

causalités engagées dans l’analyse d’une avalanche qui arrache un bloc de rocher d’une paroi. Reprenons son texte :

« Supposons qu’une avalanche arrache un bloc de rocher d’une paroi et

que celui-ci se fragmente en de multiples débris ? Sur la base des lois de la mécanique on pourrait donner une explication causale de la chute et approximativement de sa direction, de l’éclatement de débris et du degré de cet éclatement et, dans les cas favorables, de la direction de l’une et l’autre cassures. Pourtant à propos du nombre des débris, de leur forme et d’une infinité d’autres explications de ce genre, notre curiosité causale se réduit à reconnaître que tout cela n’est pas incompréhensible en principe, c’est-à-dire ne se trouve pas en contradiction avec notre savoir nomologique. Par contre, non seulement il sera impossible par suite de la disparition de la trace des déterminations concrètes d’opérer une véritable régression causale, au cas où l’on voudrait expliquer ses aspects, mais une telle tâche serait inutile »(Freund, in Weber, 1992,

p. 43)

Nous comprenons aisément que cette régression causale soit inutile. Et Vergnioux insiste en précisant que cela est « théoriquement inutile ». L’ensemble des phéno-mènes liés à la chute de ce bloc peut trouver une explication causale au sens strict. Il est vrai que la description précise et complète de ces phénomènes, même si elle était matériellement possible, n’en est pas moins inutile.

« Nous nous reposons en fait sur une confiance épistémologique

glo-bale en la validité ou la pertinence du modèle explicatif selon lequel nous estimons que, pour ce cas précis, cela relève des lois de la méca-nique »(Vergnioux, 2003, p. 58).

Il semble donc que, dans une certaine mesure, l’explication que l’on donne des faits empiriques puisse se détacher partiellement du cadre légal dans lequel la science nomologique tente de l’enfermer. Cette explication devrait alors pouvoir se construire à partir d’une causalité autre que la causalité nomologique. C’est ce que nous envisageons lorsque nous proposons l’hypothèse d’une causalité narrative comme mode d’explication des sciences. Cette causalité narrative relève donc d’une autre forme de recherche de la cause, qui essaye de s’écarter du déterminisme dans lequel le fonctionnalisme voudrait la cantonner.

Causes proximales / causes ultimes : Ernst Mayr

Cette autre forme de causalité à propos de laquelle nous réfléchissons, s’approche selon nous de celle développée par Ernst Mayr dans son « Histoire de la

Biolo-gie » (Mayr, 1989, 1995). La tension qu’il existe entre pôle fonctionnaliste et pôle

celle évoquée par ce grand biologiste de l’évolution. Ainsi, la biologie peut-elle être subdivisée en deux grandes catégories de recherche de la cause : les unes s’occupant des causes proximales des phénomènes biologiques (par exemple la physiologie), les autres concernant les causes ultimes des phénomènes biologiques (par exemple l’évolution des espèces)(Mayr, 1989, p. 105). « Les causes proximales concernent

les fonctions de l’organisme et de ses parties, ainsi que son développement, de la morphologie fonctionnelle jusqu’à la biochimie. Les causes ultimes (évolutives ou historiques), de leur côté, tentent d’expliquer pourquoi un organisme est comme il est » (Mayr, 1989, pp. 106-107). Mayr donne ici sa définition de la distinction entre sciences fonctionnalistes et sciences historiques. Mais cette distinction avait déjà

été faite par le géologue et logicien Whewell (1840), dans son étude des sciences inductives, lorsqu’il a forgé le terme de sciences palétiologiques pour désigner ce que nous nommons aujourd’hui « sciences historiques ». Cette distinction fonction-naliste/historique prend donc également un sens dans la géologie. En effet, cette discipline articule les deux approches dans la mesure où elle tente non seulement d’expliquer le « fonctionnement » de la Terre, mais également de reconstituer son « histoire » (voir tableau 1.4).

Table 1.4 – Sciences fonctionnalistes / Sciences historiques

Sciences fonctionnalistes Sciences historiques Désignation Sciences nomologiques Sciences palétiologiques Visée des explications ^{Fonctionnement}

PROCESS

Structure PATTERN Rapport au temps An-historique Historique Champ disciplinaire type Physiologie Paléontologie

Cadre générale des

énoncés ^{Loi Histoire}

Portée des énoncés ^{Universelle, dans le temps et} l’espace

Limitée dans le temps et l’espace

Mode principal d’administration de la

preuve

Expérimental Consilience additive

Fondements méthodologiques Répétabilité Test Réfutation Comparaison Corrélation Cohérentisme Causalité Cause proximale Cause ultime Mode de raisonnement Hypothético-déductif ^Abductif

Causes finales : le problème de la pensée téléologique

La mobilisation d’un cadre évolutionniste nous impose d’analyser une autre forme de causalité qui est fortement influencée par le recours aux temps linéaires dans les explications. Ce type de causalité, que l’on range dans le cadre de la pensée téléologique, et qui se rattache à la causalité finale d’Aristote, désigne le fait qu’un phénomène peut être dirigé dans un but précis (Mayr, 1989, p. 79). C’est une forme de causalité dont le sens commun est fortement imprégné, et qui a été énormément sollicitée dans les théories d’influence religieuse qui ont voulu s’opposer à la théorie de l’évolution. Ce type causalité prend de nos jours des formes plus subtiles, qui ont été longuement analysées par plusieurs auteurs dans l’ouvrage « Les mondes

darwiniens » (Heams et al., 2011a).

Cette causalité nous intéresse car elle s’accorde bien selon nous avec les approches historiques, que nous avons délibérément placées dans un cadre évolutionniste. Le temps sagittal nous parait en effet particulièrement adapté pour stimuler le recours à cette forme de causalité : la flèche du temps ne semble-t-elle pas justement indiquer la direction à suivre ? Nous souhaitons démontrer que cette approche représente en fait un obstacle épistémologique important dans la reconstitution de l’histoire géologique, car, si l’histoire suit un but précis, la contingence des

événements le long de cette histoire n’a plus de sens. Nous aurons l’occasion de

montrer également que les temps cycliques, probablement davantage encore que les temps linéaires, sont particulièrement propices à l’usage de ces causes finales, la finalité de chaque cycle poussant à ce résoudre dans l’engagement dans le cycle suivant.

Mais ces causes peuvent montrer d’autres formes de subtilités que nous ne devons pas négliger, ni sous-estimer, car elles peuvent participer à des constructions pseudo-scientifiques particulièrement efficaces. Comme nous le précise Mayr (1989, pp. 79-82), les causes finales ne font que révéler les intentions de l’humanité à vouloir expliquer le monde dans lequel elle vit.

Quoiqu’il en soit, la causalité doit être vue maintenant dans le contexte propre à la géologie, car sa mise en œuvre présente une spécificité que nous voulons mettre en évidence.

Les causes dans leur contexte géologique Causes physiques / causes géologiques

Si nous nous replaçons dans le cadre de la géologie, les réflexions précédentes nous conduisent maintenant à nous questionner sur les formes de causalités les plus à même de produire des explications rationnelles dans le cadre de la reconstitution d’une histoire géologique.

disciplinaires : celui de la biologie d’une part (de très nombreux processus géologiques sont directement ou indirectement dépendants de l’activité des être vivants) et celui de la géologie d’autre part (le monde minéral). La recherche des causes impliquant des « entités » (les objets et processus scientifiques) très différentes pose donc problème. Mais si nous suivons toujours Hooykaas (1970), nous sommes amenés à considérer que quelque soit l’origine de ces entités, elles sont soumises à deux catégories de causes :

Causes primordiales : Ce sont des causes physico-chimiques qui sont applicables

dans un cadre nomologique de la science. Leur portée universelle permet de penser les phénomènes du passé à partir des causes actuelles. Les analogies possibles offrent ainsi un cadre explicatif à condition que la mise en œuvre méthodologique de cet actualisme réponde à une forte rigueur.

Causes secondaires : Ce sont des causes que l’on pourrait qualifier, dans notre

cadre de réflexion, de « géologiques ». Elles se caractérisent principale-ment par leur complexité. Or :

« Plus un phénomène est compliqué, moins il y a de chances pour que

les nombreuses séries causales indépendantes qui viennent converger en lui se retrouvent en coïncidence à un autre moment et, si l’on observe un tel cadre présent, moins on a de raison d’extrapoler cette circonstance passée et de la considérer comme une clef dudit passé »

(Hooykaas, 1970, p. 75).

Aucun géologue, même le plus catastrophiste, n’a considéré comme possible une variation des causes primordiales le long des temps géologiques (Hooykaas, 1970). Ces causes sont en fait les lois de la physique et de la chimie telles que la loi de la gravitation universelle, la loi de désintégration radioactive... Par contre, les discussions qui ont confronté les géologues depuis le XVIIe siècle portaient elles sur les « causes géologique encore agissantes » (Orange-Ravachol, 2003), celles que nous avons désignées par causes secondaires. Nous avons eu l’occasion de dire déjà que ces causes étaient considérées par certains géologues (non-uniformitaristes) comme différentes du point de vue de leur nature et/ou de leur intensité. Revenons plus en détail sur cette dimension, qui nous permettra de préciser les conditions de mise en œuvre de l’actualisme.

Causes actuelles / causes passées

La recherche de la cause, dans le cas de la mise en œuvre de l’actualisme repose donc sur une analogie entre les causes agissant actuellement et les causes à l’origine des phénomènes géologiques du passé. Les lois qui gouvernent les processus géologiques sont donc utilisées dans leur universalité : et ainsi, si les conditions d’un

phénomène actuel se sont retrouvées de par le passé, alors les conséquences devraient en être les mêmes. Nous voyons donc que cela se limite nécessairement à des causes primordiales, qui permettent d’appréhender les phénomènes dans leur dimension élémentaire et générique. Dès lors que ces phénomènes deviennent complexes, l’analogie cesse d’être applicable directement. Les phénomènes complexes, nous l’avons déjà évoqué, ne sont pas reproductibles, notamment du fait que les conditions initiales qui président à leur accomplissement ont une très faible probabilité de se produire de nouveau.

De ce point de vue, les causes primordiales, rattachées à un cadre légal, permettent d’explorer le champ des possibles. Le recours à un raisonnement hypothético-déductif permet de fournir une solidité logique à l’énoncé. Les causes secondaires (géologiques) ne peuvent être explorées uniquement dans ce cadre légal : les lois de la physique et de la chimie ne peuvent à elles seules expliquer la surrection d’une chaine de montagne, l’enfoncement des plaques lithosphériques dans le manteau, etc. Le recours aux causes secondaires impose donc la mobilisation des autres formes de raisonnement, et notamment le raisonnement abductif . Ce raisonnement abductif se construit par consilience additive et a une valeur rétrodictive. Il met en cohérence maximale des caractères du présent « et ne peut prédire que des états

passés de la nature ou bien des états présents non encore observés » (Lecointre in

Heams et al., 2011a, p. 535).

Deux éléments nous semblent ici fondamentaux quant à l’utilisation d’un tel raisonnement. D’une part, la consilience additive24 est à considérer comme « le

gain de fiabilité apporté à un scénario ou une théorie tiré de la conjonction de faits indépendants non seulement compatibles entre eux, mais se renforçant mu-tuellement » (Lecointre in Heams et al., 2011a, p. 604 en note). Cette mise en

conjonction de faits disparates produit une « histoire » dans la mesure où ce qui se construit repose fondamentalement sur la linéarité des temps impliquant des événements. D’autre part, la rétrodiction représente la méthodologie de référence, empruntée en partie au champ disciplinaire de l’Histoire, et qui produit des énoncés qui, dans le cas de nos situations, doivent s’intercaler entre science nomologique et science historique. Comment dès lors mettre en œuvre l’actualisme (principe uniformitarien) en articulation avec la consilience additive et la rétrodiction ?

24. « Le terme de consilience a été introduit par William Whewell en 1840 dans « The Philosophy

of the Inductive Sciences, founded upon their history », un ouvrage dont s’est pénétré Darwin et qui

introduit au type d’argumentation qu’il utilisera dans L’Origine des espèces comme administration de la preuve. (Cf. Phillip Sloan, "Evolution", Standford Encyclopedia of philosophy.) » (De Ricqlès & Gayon in Heams et al., 2011a, en note)

1.3.2.2 L’actualisme : un principe méthodologique uniformitarien dans un monde en évolution

Notre avançons ici encore un peu plus loin dans la recherche d’une définition de l’actualisme au travers d’une approche à la fois épistémologique et historique. Nous évoquons ensuite les obstacles associés à cette mise en œuvre de l’actualisme. Nous terminons cette section sur les variétés de formes de l’actualisme mobilisées par les géologues.

Une définition de l’actualisme

Le principe des causes actuelles, dont la paternité a souvent été attribuée à James Hutton, est évoqué pour la première fois par Deluc (Gohau, 2003, p. 10), qui utilise une terminologie française25 pour décrire des processus dont il veut dénoncer les causes. La définition d’actualisme que nous choisissons est celle présentée de façon métaphorique et pourtant très pertinente, reprise par Gohau (2003) :

« Le présent est la clef du passé » (Gohau, 2003, p. 15)

C’est donc par le biais du présent que le géologue peut se projeter vers la passé,