(né à Saranac, Michigan, 2 septembre 1882; décédé à Homewood, Illinois, 3 février 1981),
géologie glaciaire, origine des grottes calcaires, Enseignement des sciences de la Terre.
J Harlen Bretz (« J » est tout son prénom, pas une abréviation à suivre d’une période) a été la figure centrale de l’une des controverses les plus importantes de l’histoire de la géologie. Dans une série d’articles dans les années 1920 et 1930, Bretz a formulé et défendu l’hypothèse selon laquelle des inondations cataclysmiques pendant la dernière période glaciaire ont produit le paysage inhabituel de la région canalisée de scabland de l’est de l’État de Washington. La controverse a duré jusqu’aux années 1960 et 1970, date à laquelle des preuves accablantes sur le terrain ont été combinées à de nouvelles conceptions de la mécanique des inondations, de l’érosion et de la sédimentation pour convaincre la plupart des géologues que d’immenses inondations étaient bien la cause du paysage canalisé de la scablie.
Jeunesse. J Harlen Bretz est né le 2 septembre 1882, à Saranac, Michigan, d’Oliver et Rhoda Bretz, dans la ferme familiale. Son père s’adonne à l’agriculture mais travaille principalement dans un magasin (de variétés et de meubles) et dans une entreprise dont il est propriétaire. Le jeune J Harlen Bretz (son prénom d’origine était Harley) s’intéressait beaucoup à l’astronomie amateur et à l’exploration de l’environnement naturel autour de la ferme familiale, y compris la rivière Grand voisine. Il a fréquenté l’Albion College, où il a étudié la biologie et a obtenu un diplôme d’études supérieures en 1905. À Albion, il a également rencontré sa camarade de classe Fanny Challis, qui est devenue sa femme en 1906. Par la suite, en tant que professeur de lycée à Flint, Michigan, Bretz a développé un fort intérêt amateur pour la géologie glaciaire. Il a produit sa première publication sur le sujet en 1907, et après avoir déménagé plus tard à Washington pour enseigner à la Seattle High School, le passe-temps de Bretz a évolué vers sa profession. Il a organisé ses études de terrain, principalement autofinancées, sur la géologie glaciaire dans la région du Puget Sound en une thèse de doctorat, qui a reçu une somme cum laude de l’Université de Chicago en 1913. Ses conseillers de thèse à Chicago étaient les géologues glaciaires renommés Thomas Chrowder Chamberlin et Rollin D. Salisbury.
Bretz est nommé professeur adjoint de géologie à l’Université de Washington pour la période 1913-1914. Il n’était pas heureux à l’université, se plaignant des manuels et des méthodes de cours de son département et du manque d’attention accordée aux études de terrain. Un appel urgent de Salisbury pour l’aider à enseigner sur le terrain à l’Université de Chicago l’a incité à s’y installer en 1915 au rang d’instructeur de départ, mais en 1921, il avait atteint le rang de professeur agrégé. Le travail de Bretz dans l’enseignement des cours de géologie sur le terrain, cependant, le ramena bientôt dans le nord-Ouest, d’abord dans la gorge du fleuve Columbia entre Washington et l’Oregon. En 1922, son cours d’été sur le terrain pour les étudiants avancés a initié une étude du paysage canalisé de la scablie dans l’est de Washington.
Hypothèses d’inondation. Bretz a officiellement présenté sa célèbre hypothèse dans un article de 1923, « The Channeled Scablands of the Columbia Plateau », publié dans le Journal of Geology. Il a proposé qu’une énorme inondation du Pléistocène supérieur (maintenant datée d’il y a environ seize mille ans) émane des marges de la calotte glaciaire de la Cordillère voisine, qui couvrait alors une grande partie de l’ouest canadien, s’étendant de l’Alaska jusqu’au Puget Sound et aux parties septentrionales de l’État de Washington, de l’Idaho et du Montana. Nommé l’inondation de Spokane pour sa zone de source alors présumée, ce cataclysme représentait parfaitement de nombreux aspects interdépendants du paysage canalisé de la tavelure. Les immenses volumes d’eau de crue, jusqu’à 200 mètres (environ 660 pieds) de profondeur, ont été enregistrés par des déversoirs de haut niveau qui se sont développés lorsque des vallées pré-inondées ont été inondées au-delà de leurs capacités, induisant les eaux de crue à déborder sur les divisions d’une vallée à l’autre. Sur une région d’environ 150 kilomètres sur 200 (environ 490 à 660 pieds), ce processus a rejoint diverses vallées pré-ensemencées en un complexe anastomosant de canaux de division et de jonction. (L’anastomose fait référence à un modèle de réseau entrelacé de canaux de ramification et de réunion.) Cette eau de crue d’une profondeur phénoménale se déplaçait assez rapidement pour produire une forme inhabituelle d’érosion dans le socle basaltique, appelée érosion de la « croûte » en raison de son aspect déchiqueté. Bretz a également interprété les grands monticules de gravier fluvial dans les chenaux de scabland comme étant des barres fluviales sous-fluviales, déposées dans des parties un peu plus lentes des eaux de crue. Le nom de « gale canalisée » a été appliqué à l’ensemble des caractéristiques. Plus en aval, l’inondation a traversé la gorge du Columbia, puis a formé un énorme delta de gravier à l’emplacement de l’actuel Portland, en Oregon, et s’est finalement répandue dans l’océan Pacifique.
Tout cela s’est avéré trop pour la communauté géologique de l’époque. Lors de la réunion du 12 janvier 1927 du Washington (D.C.) Académie des Sciences, Bretz a été invité à défendre son hypothèse « scandaleuse » devant un public de scientifiques uniformément sceptiques. Sa présentation orale a été suivie de six autres conférences, qui ont toutes été fortement critiques de la théorie des inondations. Pendant les décennies suivantes, malgré les efforts continus de Bretz, dont vingt articles majeurs sur le sujet, la communauté géologique a largement résisté à l’hypothèse d’une inondation cataclysmique. Parmi les nombreux géologues qui ont publié des articles s’opposant à l’hypothèse de l’inondation de Spokane, certains des plus connus sont Oscar E. Meinzer, Richard Foster Flint, James Gilluly et William H. Hobbs.
La résolution de la controverse est venue progressivement, d’abord avec la reconnaissance par Joseph Thomas Pardee d’une source plausible pour les énormes quantités d’eau de crue. Dans les années 1940, Pardee a montré que le lac glaciaire du Pléistocène Missoula, qui contenait environ 2 500 kilomètres cubes (600 miles cubes) d’eau, s’est formé dans le nord de l’Idaho et dans l’ouest du Montana et s’est ensuite drainé très rapidement vers la croûte canalisée. Finalement, les preuves accumulées sur le terrain sont devenues accablantes, en particulier lorsque Bretz et d’autres ont synthétisé de nouvelles données obtenues par le Bureau of Reclamation lors du développement du projet d’irrigation du bassin du Columbia dans les années 1950. La découverte que les ondulations géantes du courant coiffent bon nombre des monticules de gravier de la scabland que Bretz avait correctement interprétés dans les années 1920 comme étant des barres de rivière a été particulièrement importante pour convaincre les sceptiques. Ressemblant aux marques d’ondulation relativement minuscules qui se forment le long des fonds sablonneux des rivières actives, les ondulations géantes de la croûte se produisent dans des trains de vingt ou
de plus, avec des ondulations individuelles pouvant atteindre 10 mètres (environ 33 pieds) de hauteur et 100 mètres d’espacement. Au lieu de sable, ces ondulations sont composées de gravier inondable et de rochers pouvant atteindre un mètre de diamètre. Dans les années 1960 et 1970, alors que ces preuves montaient et que des progrès se produisaient dans la compréhension des processus physiques des inondations cataclysmiques, l’hypothèse audacieuse de Bretz en vint à être presque universellement acceptée.
Les débats des années 1920 et 1930 sur l’origine de la croûte canalisée sont importants pour la géologie pour des raisons méthodologiques. La nature prolongée de la controverse sur les inondations de Spokane est née en partie de l’adhésion de nombreux géologues à des notions substantielles et épistémologiques d’uniformitarisme, un principe qui a été pensé à tort pour étayer leur science. Selon les applications les plus courantes et erronées du principe uniformitaire, les processus cataclysmiques, tels que ceux responsables de l’origine de la croûte canalisée, étaient considérés comme des sujets inappropriés pour l’investigation scientifique. Cette doctrine était apparue à l’origine avec Charles Lyell (1797-1875), qui l’utilisait pour argumenter contre les propositions du début des années 1800 selon lesquelles les processus catastrophiques
(dont certains bibliques) étaient importants à prendre en compte dans la compréhension de l’histoire de la Terre. Pour contrer cette présomption d’uniformitarisme, Bretz ne pouvait fournir que des preuves de terrain méticuleusement décrites pour ceux qui étaient prêts à l’examiner sérieusement. Le triomphe éventuel de son hypothèse, contre sa réception initialement antagoniste, a ouvert la voie à la résurgence d’un nouveau type de catastrophisme géologique, qui est le plus important dans la nouvelle compréhension du rôle des cratères d’impact dans l’histoire de la Terre.
Travailler au Groenland. Après une décennie de recherches quasi continues sur la gale canalisée, Bretz s’est tourné vers d’autres études, en commençant par la participation au Louise A.Expédition Boyd au Groenland oriental en 1933. Les travaux sur la géologie superficielle de la région de Chicago ont conduit à deux monographies. Ceux-ci décrivent des analyses ingénieuses du drainage du lac glaciaire Chicago, un prédécesseur du lac Michigan moderne. De 1938 à 1961, une grande partie de l’attention de Bretz a été consacrée à l’étude de l’origine des cavernes calcaires.Il a plaidé avec éloquence pour l’origine de nombreuses caractéristiques des grottes par des processus de circulation des eaux souterraines sous la nappe phréatique. Ses études rupestres dans dix-sept États américains, au Mexique et aux Bermudes ont placé la spéléologie physique sur une base scientifique solide. L’étude de grottes la plus complète de Bretz est son livre, Caves of Missouri, publié en 1956. Ses idées et son énergie ont joué un rôle important dans la résurgence des études géomorphologiques et hydrologiques karstiques à la fin du XXe siècle aux États-Unis.
Alors qu’il était membre du corps professoral de l’Université de Chicago de 1915 à 1947 et en semi-retraite subséquente, Bretz a supervisé la formation en géologie sur le terrain de plus de trois cents étudiants diplômés, y compris les futurs sommités géologiques M. King Hubbert, William C. Krumbein, Francis P. Shepard et Hakon A. Wadell. Son excellence en enseignement, utilisant la méthode socratique, était réputée parmi tous les diplômés du programme et reconnue en 1959 par le prix Neil Minor pour l’excellence en enseignement de la National Association of Geology Teachers.
Après sa retraite officielle de l’Université de Chicago, « Doc » Bretz (comme il était connu des étudiants et des collègues) a continué à travailler occasionnellement en association avec les levés géologiques de l’Illinois, du Missouri et de Washington. Avec C. Leland Horberg dans les années 1940 et 1950, Bretz a publié des recherches innovantes sur la genèse de l’incrustation de carbonate de calcium de type roche dans les sols de caliche. Sa monographie de 1965, » Geomorphic History of the Ozarks of Missouri « , se présente comme une analyse classique des paysages. Dans les années 1970 et 1980, de nouvelles découvertes de paysages ressemblant à des sablières dans d’autres parties de la Terre et, étonnamment, sur la planète Mars, s’expliquaient toutes par des processus d’inondation cataclysmiques, de la même manière que Bretz avait proposé outrageusement pour la première fois en 1923.
À l’âge de quatre-vingt-dix-sept ans, en reconnaissance d’une vie de réalisations scientifiques de plus de soixante-dix ans, J Harlen Bretz a été honoré en 1979 de la Médaille Penrose, la plus haute distinction de la Geological Society of America. En acceptant le prix, Bretz a donné l’évaluation suivante de ses principales réalisations en matière de recherche: « Peut-être que je peux être crédité d’avoir ravivé et démystifié le catastrophisme légendaire et remis en question un uniformitarisme trop rigoureux » (1980, p. 1095).
BIBLIOGRAPHIE
Les papiers de J Harlen Bretz (25 boîtes, 12.5 pieds linéaires) sont hébergés au Centre de recherche des Collections spéciales, Bibliothèque de l’Université de Chicago, 1100 East 57th Street, Chicago, Illinois 60637. Les archives contiennent de nombreux écrits de Bretz de 1905 à 1977. Il n’existe pas de bibliographie complète de tous les ouvrages publiés.
ŒUVRES DE BRETZ
« Glaciation de la région du Puget Sound. »Washington Division ofMines and Geology Bulletin 8 (1913): 1-244. La version publiée de la thèse de doctorat de Bretz.
» Les Scablands canalisés du plateau du Columbia. »Journal ofGeology31 (1923): 617-649.
« Géologie et ressources minérales du Quadrangle de Kings. »Illinois State Geological Survey Bulletin 43 (1923): 205-304.
« L’inondation de Spokane au-delà des Scablands canalisés. » Journal de Géologie33 (1925): 97-115, 236-259.
« La croûte canalisée de l’est de Washington. »GeographicalReview 18 (1928): 446-477.
» La Grande Coulée. »American Geographical Society SpecialPublication 15 (1932): 1-89.
« Études physiographiques de l’Est du Groenland. » Dans la région du Fiord de l’Est du Groenland, sous la direction de Louise A. Boyd. New York: Société géographique américaine, 1935.
« Géologie de la région de Chicago: Partie 1, Général. »Bulletin d’enquête illinoisgéologique 65 (1939): 1-118.
« Caractéristiques Vadoses et Phréatiques des grottes calcaires. » Journal de géologie50 (1942): 675-811
. « Les étapes du lac Chicago: Leurs causes et corrélations. »American Journal of Science 249 (1951): 401-429.
« Géologie de la région de Chicago: Partie 2, Le Pléistocène. »Illinois Geological Survey Bulletin 65 (1955): 1-132.
« Grottes du Missouri. »Missouri Geological Survey and WaterResources Report 39 (1956): 1-490.
Avec H. T. U. Smith et George Neff. « Scabland canalisé de Washington — Nouvelles données et interprétations. »Geological Society of America Bulletin 67 (1956): 957-1049.
« La croûte canalisée de Washington. »Washington Department ofConservation, Division of Mines and Geology Bulletin 45 (1959): 1-57.
« Bermudes: Un Karst Partiellement Noyé, Fin Du Pléistocène Mature. »Geological Society of America Bulletin 71 (1960): 1729-1754.
« Histoire géomorphologique des Ozarks du Missouri. »MissouriDivision of Geological Survey and Water Resources Report 41 (1965): 1-147.
« Les inondations du lac Missoula et la Croûte Canalisée. »Journal de Géologie77 (1969): 505-543.
» Introduction. »Dans la gale canalisée: Un Guide de la géomorphologie du bassin du Columbia, édité par Victor R. Baker et Dag Nummedal. Washington, DC : National Aeronautics and Space Administration, 1978.
« Remise de la médaille Penrose à J Harlen Bretz: Réponse. »Geological Society of America Bulletin, Part II, 91 (1980): 1095.
AUTRES SOURCES
Baker, Victor R. « The Spokane Flood Controversy and the Martian Outflow Channels. »Science 202 (1978): 1249-1256.
–, éd. Inondations catastrophiques: L’origine des canalisésle territoire. Stroudsburg, PENNSYLVANIE : Dowden, Hutchinson et Ross, 1981. Des commentaires éditoriaux et des articles réimprimés décrivent la controverse sur les inondations de Spokane, soulignant le rôle de Bretz et les contextes historiques et scientifiques pertinents.
———. « Le débat sur les inondations de Spokane et son héritage. » In Geomorphic Systems of North America, édité par William L. Graf. Boulder, CO: Société géologique d’Amérique, 1987.
———. « Joseph Thomas Pardee et la controverse sur les inondations de Spokane. »GSA Aujourd’hui 5 (1995): 169-173.
Baker, Victor R. et R. C. Bunker. « Inondations cataclysmiques du Pléistocène supérieur du lac Glaciaire Missoula: Une revue. »Quaternary Science Reviews 4 (1985): 1-41.
Victor R. Baker
