Pour rendre hommage à une chercheuse oubliée

Le Temps de cet été nous gratifie de très nombreux articles fort intéressants, historiques, culturels, scientifiques, parfois même politiques.

En page 12 de ce 6 août, la rubrique « science » est consacrée à une Américaine, Eunice Foote, qui, oubliée aujourd’hui, aurait « [découvert] les gaz à effet de serre et leur rôle dans les variations du climat » (sic).

Je me suis évidemment précipitée sur le texte, passionnée autant par la personne de Mme Foote que par l’objet de sa découverte. Quelle ne fut pas ma déception ! On nous relate l’expérience faite avec des thermomètres placés dans des cylindres de verre « emplis de différents mélanges gazeux » puis exposés au soleil. Mme Foote aurait ainsi découvert que certains gaz, en particulier le CO2, retiennent davantage la chaleur que les autres et en aurait conclu : « Une atmosphère constituée de ce gaz donnerait à notre Terre une haute température » (sic). Cela se passait au milieu du 19e siècle.

Un historien américain contemporain, M. Roland Jackson, en aurait déduit, dans un article de l’année dernière : « Foote semble bien avoir été la première personne à remarquer la capacité du dioxyde de carbone et de la vapeur d’eau à absorber la chaleur et à établir un lien direct entre la variabilité de ces constituants atmosphériques et le changement du climat ».

Cette présentation nous déçoit par deux éléments :

  • Personne ne dit quel pourcentage de CO2 était contenu dans les mélanges gazeux de l’éprouvette, mais on ne peut ignorer que la conclusion imputée à Mme Foote parle « d’une atmosphère constituée de ce gaz» (c’est nous qui soulignons) au sujet de son effet sur la température sur terre, donc d’une énorme proportion. Il serait vraiment intéressant de savoir si l’expérience a été réalisée avec des éprouvettes contenant des pourcentages variés de CO2, et, si oui, par rapport à quels autres gaz atmosphériques.
  • L’historien contemporain, M. Jackson, cité dans l’article du Temps, mentionne le rôle du CO2 et de la vapeur d’eau, alors que l’expérience rapportée plus haut n’évoque pas cette dernière. Y en avait-il dans les éprouvettes ? Si oui, quel(s) pourcentage(s) ?

Pour rendre hommage à cette chercheuse oubliée, il serait fascinant de se pencher sur ses recherches, de découvrir quel en était éventuellement le but et comment elles se sont réellement déroulées.

En l’état, on ne saurait évidemment en tirer aucune conclusion par rapport à l’actualité.

Suzette Sandoz

Suzette Sandoz

Suzette Sandoz est née en 1942, elle est professeur honoraire de droit de la famille et des successions, ancienne députée au Grand Conseil vaudois, ancienne conseillère nationale.

26 réponses à “Pour rendre hommage à une chercheuse oubliée

  1. Le CO2, c’est bien ce gaz hilarant, ou serait-ce le nitrate d’ammonium?
    (C’est un cancre en chimie qui vous le demande)

    P.S. Saluez bien vos amis trollescos de ma part
    Abrazos desde el Uruguaz, comme naze, ou como suiza de america latina 🙂

  2. Voici, pour les puristes, l’article d’Eunice Foote, censé fonder les théories du climat, commenté par Roland Jackson :…
    Chacun se convaincra que l’article n’apporte en réalité rien sur le formidable challenge d’appréhender la complexité des mécanismes climatiques. Arrhenius, Tyndall et al. n’ont d’ailleurs pas fait beaucoup mieux. On y découvre avec attendrissement les méthodes expérimentales désuètes de l’époque …

  3. Il aura fallu attendre le XX ème siècle pour mesurer avec précision l’absorption des infrarouges par les gaz à effet de serre en laboratoire avec des lasers et constater que cet effet suit une courbe logarithmique et non linéaire, ce qui signifie qu’un doublement de concentration ne correspond pas à doublement de l’effet .
    Avant la révolution industrielle, le CO2 amenait déjà environ 30 watts/m2 et H2O plus de 100. L’homme n’en a ajouté que 2 watts/m2 selon les estimations , mais pas mesurables .
    D’un autre coté, l’albédo pèse 100 watts/m2 , selon les mesures du satellite Cérès , dont la moitié pour les nuages mal étudiés , dont on ne sait rien avant l’arrivée des satellites…
    Alors des statistiques qui prédisent un réchauffement de plusieurs degrés pour la fin du siècle reposent sur des données très incomplètes…

  4. Il me tarde que la statue de Eunice Foote prenne la place de celle de David de Pury à Neuchâtel.
    Son profil correspond parfaitement aux critères des féministes et des verts.

  5. Chère Madame Sandoz,
    J’avoue ne pas comprendre ce que vous essayez de dire. Voulez-vous dire que l’article du 6 août n’est pas assez précis? Que les recherches de Mme Foote ne seraient pas assez précise? Ou êtes-vous en train de revenir à votre marotte de mettre en doute l’origine humaine du réchauffement climatique que nous vivons? (Malgré la lettre ouverte qui vous a été écrite par de nombreux scientifiques de l’Unil l’année dernière).

    Je n’ai pas lu l’article du temps, mais j’ai trouvé les réponses aux questions précises que vous posez, car en quelques secondes de recherches dur Internet j’ai trouvé un lien sur l’article original de Mme Foote.

    …………

    A) L’expérience a comparé la température dans deux récipients de verre, l’un contenant 100% de CO2 ou presque et l’autre de l’air ambient. L’article ne rapporte pas d’expérience avec différentes proportions de CO2

    B) Une AUTRE expérience a été conduite qui compare la température atteinte par de l’air sec (elle a mis un dessiccant dans le récipient de verre, donc au max. quelques % d’humidité relative) et de l’air saturé d’humidité

    Mme Foote n’a pas combiné le CO2 et l’humidité, et n’a pas fait varier les proportions de CO2.

    Est-ce que vous pensez que les prédictions actuelles sur le réchauffement climatique sont basées uniquement sur ces expériences assez sommaires? Est-ce que vous êtes consciente qu’entre temps, les moyens d’analyse physico-chimiques permettent des mesures plusieurs milliers de fois plus précises et qu’ils ont permis de quantifier très finement l’effet de l’augmentation de la proportion de CO2 dans l’atmosphère et celle de l’humidité?

    Je cherche toujours à comprendre votre but en écrivant cet article

    1. Alors, pourquoi est-ce que l’article du Temps ne nous le dit pas? Ce serait plus intéressant.
      (Pardon, mais j’ai supprimé comme toujours le lien actif).

    2. D’ailleurs à ce sujet, en 2015 une équipe avait été capable de mesurer le forçage radiatif directement provoquer par les variations saisonnières et l’augmentation annuelle du CO2, en dehors d’un laboratoire ou d’un satellite. Directement depuis des mesures au sol.

      “Les scientifiques ont observé pour la première fois une augmentation de l’effet de serre du dioxyde de carbone depuis la surface de la Terre. Les chercheurs, dirigés par des scientifiques du Lawrence Berkeley National Laboratory (Berkeley Lab) du département américain de l’Énergie, ont mesuré la capacité croissante du dioxyde de carbone atmosphérique à absorber le rayonnement thermique émis par la surface de la Terre sur une période de onze ans à deux endroits en Amérique du Nord. Ils ont attribué cette tendance à la hausse à la hausse des niveaux de CO2 provenant des émissions de combustibles fossiles.

      L’influence du CO2 atmosphérique sur l’équilibre entre l’énergie entrante du Soleil et la chaleur sortante de la Terre (également appelée bilan énergétique de la planète) est bien établie. Mais cet effet n’a pas été confirmé expérimentalement en dehors du laboratoire jusqu’à présent. La recherche est rapportée mercredi 25 février dans la publication en ligne anticipée de la revue Nature .

      Les résultats concordent avec les prévisions théoriques de l’effet de serre dû à l’activité humaine. La recherche confirme également que les calculs utilisés dans les modèles climatiques actuels sont en bonne voie pour représenter l’impact du CO2.”

      Source: First direct observation of carbon dioxide’s increasing greenhouse effect. Phys.org

      1. Alexandre,

        L’augmentation du forçage radiatif n’a pas été mesurée pour la très bonne raison que cette notion n’a pas de sens physique mais a été inventée par des bricoleurs climatologues pour faire croire que leurs modèles foireux reposaient sur la science.

        Non, ce qui a été observé, c’est, sans surprise, une augmentation de l’irradiance du CO2 atmosphérique. C’est un effet trivial de l’augmentation de sa concentration qui ne dit absolument rien sur un probable mais inconnu impacte climatique.

        1. “En radiométrie, l’irradiance est le flux rayonnant (puissance) reçu par unité de surface. L’unité SI d’irradiance est le watt par mètre carré (W/m2).”

          “Le forçage radiatif est une mesure de l’influence d’un facteur modifiant l’équilibre entre l’énergie entrante et sortante dans le système Terre-atmosphère et est un indice de l’importance de ce facteur en tant que mécanisme potentiel de changement climatique. Dans les rapports du GIEC, les valeurs du forçage radiatif sont pour les changements relatifs aux conditions préindustrielles définies à 1750 et sont exprimés en Watts par mètre carré (W/m2).”

          Donc vous reconnaissez qu’une augmentation du CO2 augmente par conséquence l’irradiance reçue mais vous contestez son effet sur le climat.

          C’est aussi bizarre que sous-entendre qu’une variation de l’irradiance solaire n’aurait aucun effet sur le climat…

    3. FRANÇOIS WILDI,

      “…ils ont permis de quantifier très finement l’effet de l’augmentation de la proportion de CO2 dans l’atmosphère…”

      Absolument pas, rien de tel n’a été quantifié. Il n’y a que suppositions et hypothèses qui mènent à des résultats incompatibles avec les observations.

      Sinon, je n’ai pas lu l’article de Mme Foote mais d’après la description succincte qu’en donne Le Temps, son rapport avec ce que nous savons de l’effet de serre est pratiquement nul. L’expérience mettrait en évidence le fait que le CO2 absorbe les ondes courtes (le rayonnement solaire). L’analogie de la serre, présuppose tout au contraire des gaz transparents aux rayons solaires et opaques aux infra-rouges. Nous n’apprenons donc strictement rien sur la conséquence d’un ajout de CO2 dans l’atmosphère.

      J’ajouterai encore un élément clé très mal compris : le rôle du CO2 n’est pas du tout de chauffer l’atmosphère (cela, la convection s’en charge) mais au contraire de la refroidir.

  6. Ce n’est pas pour parler du CO2 que je désire faire un commentaire, mais parce que la curiosité que vous manifestez, et le désir de rendre honneur à cette chercheuse font plaisir. Quel dommage que vous ne puissiez voyager dans le temps pour entrer dans le laboratoire de Madame Foote (en traversant discrètement le mur) et lui poser des questions. Quel dommage aussi que Madame Foote ne puisse nous rendre visite ne serait-ce qu’une heure ou deux. Si cela était possible, il faudrait bien sûr se donner beaucoup de peine pour que cette unique rencontre entre deux époques se passe mieux que dans les blogs ou les débats télévisés, où l’on demande aux anciens arbres de se taire… Est-ce que je rêve trop ? Non, parce que cela me permet de penser que dans le futur (moins de 150 ans j’espère), il y aura des personnes curieuses comme vous qui voudront rendre honneur à des personnages que l’on trouve dérangeants dans notre présent ! Cela est tout à fait plausible. C’est pour ces personnes du futur, aussi, que vous devez continuer à écrire des articles, elles viendront vous trouver même si vous ne pourrez pas les voir…

  7. L’un des premiers scientifiques qui a réellement décrit l’effet de serre est Svante August Arrhenius. C’était dans un article paru en avril 1896 : « On the influence of the carbonic acid in the air upon the temperature on the ground » (The London, Edimburgh and Dublin Philosophical Magazine and Journal of Science)

  8. Mme Sandoz, on attribue à Eunice Foote la découverte du rôle du CO2 et de l’effet de serre surtout parce que c’est dans l’air du temps de remettre en avant les figures féminines (ce que je peux comprendre).

    C’est vrai qu’elle est la première à évoquer cette interprétation pour son expérience avec les deux cylindres, mais il faut être honnête la démonstration n’est pas la plus convaincante. Tyndall est allé beaucoup plus loin dans ses expériences en faisant varier les concentrations et en mesurant directement l’absorption spectrale.

    Si vous voulez réellement lire le détail des expériences passées sur ce sujet, je vous conseille le livre “Sur les origines de l’effet de serre et du changement climatique”. Vous aurez un des articles les plus importants et détaillés de Tyndall entièrement traduit ainsi que les textes d’autres scientifiques comme Arrhenius et Chamberlin. Ce livre est avant tout un recueil d’articles traduits et il est assez neutre, je pense que ça vous plaira.

  9. Si cette scientifique était inconnue jusqu’à hier, c’est qu’il y avait sûrement une raison — son implication n’était peut-être pas aussi majeure qu’on aimerait le croire.

    J’y retrouve cette habitude des médias à déformer l’histoire pour agrandir certains, non pas sur la base de leur caractère ou de leurs contributions mais sur la base de leur genre, race, sexualité, etc.

    Je trouve cette manie réductive et franchement insultante. Si le but est de rendre hommage aux femmes, il y a assez d’endroits où le faire plutôt que de s’inventer de nouvelles Marie Curie.

    1. Eh bien non, les scientifiques qui ont été des pionniers dans de nombreux domaines ne sont souvent cités que bien plus tard, il en est certains qu’on ignore encore, et les incertitudes subsistent pour nommer avec certitude qui est « le premier » ou « la première ». D’autre part, il est rare, voire improbable, qu’une seule personne soit à l’origine d’une découverte en un seul lieu. Un bon exemple, les lois de la physique de base qui sont attribuées à des scientifiques russes ou français, et cela ne pose pas réellement un problème, si ce n’est pour des raisons de prestige politique.

      Quant à insinuer que l’honneur rendu à cette Eunice Foote est une action animée par l’esprit LGBT, c’est joliment comique ! Est-ce la première fois que vous vous intéressez à un article de l’auteure ?..

      1. Vous ne m’avez pas convaincue. La série du “Temps”, “Les oubliées de la science”, dont la bio tronquée d’Eunice Foote est tirée, a bien comme objectif d’agrandir des scientifiques femmes aux profils bien moindres. Il ne faut pas long au lecteur réveillé pour s’en rendre compte.

        Je vous donne raison : beaucoup de pionniers ne sont reconnus que bien plus tard, et c’est bien là où cette série aurait pu se distinguer. Mais on a préféré la teinter des narratives victimologistes, divisives (mais combien séduisantes) des mouvements féministes et LGBT (même combat, avisez-vous!) du moment.

        La perdante dans cette histoire? Eunice Foote.

        Peut-être était-elle brillante et ses contributions dignes de reconnaissance, je ne suis pas qualifiée pour le savoir. Néanmoins dans le climat actuel, elle ne restera qu’une anecdote utile dans une bataille idéologique insidieuse où les vérités sont subjectives et fluides. C’est bien dommage.

        1. Les articles qui saisissent toutes occasions ou créent de nouveaux thèmes pour honorer « la femme » ou lui « rendre justice » dans ce combat pour « l’égalité » foisonnent dans Le Temps, nous sommes d’accord et j’ai souvent exprimé mon exaspération à ce sujet. Mais il reste encore dans ce journal quelques personnes capables de penser de manière indépendante, authentique dans ce qu’elles disent, alors qu’une grande majorité se contente d’apporter les belles paroles qui plaisent. Dans cette majorité, certains sont malgré tout honnêtes : leur bêtise est vraie, ce sont eux qui ont appris à chanter aux autres parce qu’ils croient fermement à leurs histoires, puis dans cinq ou dix ans ils tourneront la veste, c’est un phénomène courant chez ces appelés qui veulent nous enseigner la vérité pour bien vivre, il leur manque la capacité de recul, ils ont besoin de persuader tout le monde pour exister.

          L’hommage que vous avez lu n’est pas à mettre en rapport avec les intentions que vous lui prêtez. Vous avez réagi trop rapidement. Ne nous laissons pas conditionner par le climat ambiant…

  10. <>

    En fait Eunice Foote a répété son expérience plusieurs fois avec de l’air sec, de l’air humide, de l’air ambiant, de l’hydrogène gazeux, de l’oxygène et du CO2. Elle a trouvé que c’était avec le CO2 que l’effet était le plus important.

    Cependant elle n’a aucun contrôle sur les concentrations, elle cherche à remplir le mieux possible le cylindre (préalablement vidé avec une pompe pour y faire le vide) entièrement avec le gaz étudié.

    Elle est la première à démontrer expérimentalement l’existence de l’effet de serre, alors que Fourier spéculait sur son existence afin d’expliquer ses observations (et ceux de ses collègues) de l’environnement. Tyndall reste le premier à vraiment mettre en lumière le mécanisme physique derrière l’effet de serre et en fait la démonstration la plus convaincante.

    1. Alexandre,
      “Elle est la première à démontrer expérimentalement l’existence de l’effet de serre…”

      Certainement pas ou alors peut-être par hasard, indirectement et sans avoir compris ce qu’elle mesurait. L’absorption du rayonnement solaire par des gaz que Mme Foote pense avoir observé n’a rien à voir avec l’effet de serre. Il se peut qu’elle ait été une grande scientifique mais elle n’a pas démontré ce que vous pensez, ce que pensent Mmes Minet et Rebetez.

      Mme Minet s’est fendue d’un manuel de résistance au climatoscepticisme, de la part d’une personne qui ne maîtrise pas les bases du sujet, c’est plutôt cocasse !

  11. “L’absorption du rayonnement solaire par des gaz que Mme Foote pense avoir observé n’a rien à voir avec l’effet de serre.”

    Ce n’est pas que l’absorption du rayonnement solaire par des gaz, elle utilise la lumière du Soleil pour chauffer les cylindres mais “l’effet de serre” intervient aussi dans son cas. Dans l’article anglais en lien dans l’article du Temps:

    “However, her experimental arrangement does not differentiate between the direct effect of solar radiation and that (in modern terms) of radiated longwave infra-red from the earth’s surface. Tyndall’s apparatus only uses longwave infra-red (from a Leslie cube at 100°C), and therefore effectively establishes the physical basis of what we now call the greenhouse effect, which is initiated by longwave radiation from the earth’s surface (although the average temperature of the earth’s surface is lower, at around 15°C). As Katharine Hayhoe and Joshua Halpern have pointed out, Foote’s experiments could not do that. Nevertheless, without specifying the exact protocols, Foote does describe experiments carried out in the shade as well as in direct sunlight, showing similar, but less marked, results. Depending on the nature of her glass, and its infra-red cut-off, neither of which we know, she may also have unwittingly detected the basis of the greenhouse effect.

    Foote does seem to have been the first person to notice the ability of carbon dioxide and water vapour to absorb heat, and to make the direct link between the variability of these atmospheric constituents and climate change. For that she deserves proper recognition, even if she was not able to explore, and perhaps did not recognize, the distinction between solar radiation and radiated heat from the earth.”

    Comme écrit, elle confie aussi avoir effectué des expériences à l’ombre. Le fait qu’elle compare des cylindres similaires et remplis de manière similaire suggère aussi qu’un rôle de l’effet de serre est probable.

    1. Alexandre,

      Du point de vue expérimental, on ne sait pas exactement ce qu’a observé Mme Foote. Ce n’est dans tous les cas pas un effet direct du rayonnement solaire. Au mieux, peut-être l’absorption d’infrarouge provenant d’éléments incontrôlés de son dispositif expérimental.

      Du point de vue théorique, l’effet de serre n’est pas un échauffement de l’atmosphère provoqué par l’absorption du rayonnement par certains gaz mais tout au contraire la capacité de l’atmosphère à se refroidir grâce aux GES.

      Fourier en 1824 donnait une description acceptable de l’effet de serre (résistance de l’atmosphère au rayonnement vers l’espace), ce n’est pas le cas de Mme Foote en 1857. Je ne cherche pas à minimiser ses travaux mais des expériences mal maîtrisées et une interprétation théorique erronée ne me semblent pas devoir lui réserver une place tellement importante dans l’histoire de l’effet de serre.

      1. Bien au contraire, les personnes qui ouvrent le chemin méritent à mon avis d’être citées, elles permettent à d’autres de continuer sur une voie qui peut aboutir ou non. Bon nombre de découvertes intéressantes sont justement le fait d’un phénomène observé imprévisible, qui ensuite peut donner lieu à des recherches dans de nouvelles directions. L’homme des cavernes qui a frotté une pierre puis fabriqué un silex, en ne comprenant rien au phénomène, a déjà sa place dans l’histoire de la recherche scientifique.

        Je trouve assez lassant et improductif de se livrer à un travail de remise en question de l’apport réel d’une personne pour le bien de l’humanité, plutôt que de reconnaître qu’elles sont nombreuses dans beaucoup de domaines, y compris non-scientifiques, et aller les chercher dans le passé est positif aussi pour le présent. Nous ne sommes que peu de chose, il existe des scientifiques humbles, honnêtes et passionnés, d’autres orgueilleux, arrivistes et tricheurs. Les facultés intellectuelles ne sont pas des critères de bonne ou mauvaise humanité. Mais celui qui n’a jamais étudié peut maintenant devenir un expert-bienfaiteur en “écologie et climat”, raison pour laquelle il y a aujourd’hui autant d’enseignants que d’élèves dans cette matière, et dans le domaine de la santé c’est pareil. Vivions-nous moins bien quand les questions importantes pour la vie ne faisaient pas l’objet de grands, grands, grands débats populaires où chacun affiche au bout de son nez un diplôme de la taille d’un confetti ? Espérons que la roue va tourner, malheureusement je ne pense pas que ce sera pour demain, la presse donne une bonne vision de ce pauvre monde en apportant sa toute grande part.

        1. Dominic,
          Il me semble que vous êtes un peu à côté du sujet, il ne s’agit pas ici de mérite personnel mais de savoir si une histoire résumée de l’effet de serre qui passerait directement de Fourier à Tyndall sans l’étape Foote serait déshonnête. Pour les raisons que j’ai énumérées, il ne me le paraît pas.

          Je cite Mme Minet : “Il y a plus de 150 ans, une scientifique américaine découvrait les gaz à effet de serre et leur rôle dans les variations du climat.”

          Mme Foote a peut-être identifié accidentellement certains gaz à effet de serre mais certainement pas leur rôle climatique puisque son interprétation était complètement fausse. Encore une fois, l’effet de serre n’est pas dû à l’absorption de chaleur par les GES mais à la résistance que ces gaz offrent aux transferts radiatifs (voir Fourier 1824). Les GES refroidissent l’atmosphère, ils ne la chauffent pas !

      2. “Du point de vue théorique, l’effet de serre n’est pas un échauffement de l’atmosphère provoqué par l’absorption du rayonnement par certains gaz mais tout au contraire la capacité de l’atmosphère à se refroidir grâce aux GES.”

        Oui en disant que c’était l’effet de serre qui intervenait dans l’expérience de Foote c’était un abus de langage de ma part. Effectivement il s’agirait plutôt de l’absorption du rayonnement infrarouge de manière plus générale.

        Concernant votre remarque sur le refroidissement de l’atmosphère, je ne pense pas que ce soit juste non plus. Effectivement avec une augmentation de l’effet de serre comme actuellement, on observe un réchauffement de la troposphère et un refroidissement de la stratosphère, mésosphère et thermosphère car moins de rayonnement infrarouge émis par la surface n’atteint la portion supérieure de l’atmosphère*. Si on regarde les changements de température au sein de l’atmosphère par volume, on peut conclure que l’effet de serre refroidit un plus grand volume de l’atmosphère. Si on regarde les changements de température par rapport à la masse, l’effet de serre réchauffe plus l’atmosphère qu’elle ne la refroidit vu que la troposphère représente à elle-seule 80% de la masse totale de l’atmosphère. Je pense qu’il serait plus correct de dire que l’effet de serre contribue à un plus fort gradient thermique de l’atmosphère.

        *Voir le court article “Global Change in the Upper Atmosphere” dans Science. Ou l’article plus long “Temperature Trends in the Lower Atmosphere – Understanding and Reconciling Differences” dans le rapport de la 16e conférence sur la variabilité et le changement climatique de l’American Meteorological Society.

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