Catastrofismo o uniformitarismo?

La volontà di comprendere il volto mutevole della Terra risale a più di 2500 anni fa. Il filosofo Anassimandro di Mileto (inizi del VI secolo a.C.) propose una più ampia distribuzione degli oceani attraverso la terra in epoca preistorica sulla base dei suoi ritrovamenti di molluschi marini fossili nelle rocce. Il suo allievo Senofane di Colofone (c. 570–475 a.C.) ed Erodoto (c. 484–425 a.C.), lo storico di Alicarnasso, avevano idee simili. Aristotele (384‒322 a.C.) ipotizzò cambiamenti ritmici e molto lenti della distribuzione terra‒mare. Dopo qualche breve ripresa durante il Rinascimento, queste idee furono nuovamente oggetto di discussione nei secoli XVIII e XIX.

Scienziati come Jean-Baptiste Lamarck, Georges Cuvier, Charles Darwin e altri hanno suggerito che la vita era cambiata nel corso della storia della Terra e che nuove specie erano ripetutamente sorte e scomparse. La raccolta di fossili era pratica comune in questo periodo. Tuttavia, i collezionisti erano spesso perplessi sul perché un antico animale di origine ovviamente marina fosse stato trovato lontano dal mare e talvolta anche in cima a una montagna, oppure erano sorpresi di osservare che si potevano trovare fossili della stessa specie in continenti diversi. Uno dei principali ostacoli alla risposta a queste e ad altre domande è stato il presupposto che i continenti e gli oceani fossero stabili e immutabili, facendo affidamento su una visione "fissista" del mondo. Fino al XVIII secolo, la maggior parte degli europei pensava che uno o più diluvi di tipo biblico avessero avuto un ruolo importante nel plasmare la superficie terrestre. Questo modo di pensare era noto come "catastrofismo" e la geologia era basata sulla convinzione che tutti i cambiamenti sulla Terra fossero improvvisi e causati da una serie di catastrofi. Secondo questa teoria la Terra sarebbe stata interessata nel corso della sua lunga storia da eventi catastrofici, di breve durata, di carattere violento ed eccezionale. Ad esempio, Georges Cuvier intendeva spiegare in questo modo l'esistenza dei fossili, che egli per primo riconobbe come appartenenti a specie estinte, scomparse nel corso degli eventi catastrofici. Cuvier basò la sua teoria principalmente su due osservazioni: l'evidenza di estinzioni di massa e l'assenza di forme graduali tra una specie e l'altra.

Verso la metà del XIX secolo, tuttavia, il catastrofismo lasciò il posto al uniformitarismo, o attualismo, una nuova concezione basata sul principio di uniformità, proposto dallo scozzese James Hutton (1726 ‒1797). Questo principio è oggi ben noto tra i geologi e spesso espresso come "il presente è la chiave del passato". Hutton pubblicò le sue idee in Theory of the Earth (1788), e in altri testi. L’opera di Hutton è stata ampiamente resa popolare da John Playfair (1748-1819), scienziato e matematico scozzese, nel suo libro Illustrations of the Huttonian Theory of the Earth (1802). Le idee di Hutton furono ampiamente utilizzate e sviluppate, in particolare dal geologo scozzese Charles Lyell (1797-1875) nel suo fondamentale testo in tre volumi Principles of Geology (1830-1833). Lyell sostenne in modo convincente l’uniformitarismo. Il lavoro di Lyell, a sua volta, influenzò fortemente Charles Darwin mentre elaborava la teoria dell'evoluzione (1859). L’attualismo moderno riconosce che la storia della Terra possa aver conosciuto sporadici eventi catastrofici, come quelli che portarono alle grandi estinzioni di massa alla fine del Permiano e del Cretacico, ma in un contesto generalmente caratterizzato da cambiamenti graduali, come i processi di erosione, trasporto e sedimentazione, oppure da eventi improvvisi (terremoti, eruzioni vulcaniche) non aventi le proprietà di un evento globale.

Con il tempo, gli scienziati hanno riconosciuto che la vecchia dottrina del "fissismo" che non permetteva grandi movimenti orizzontali dei continenti sulla superficie della Terra doveva essere sostituita dalla teoria del "mobilismo". Nel primo quarto del XX secolo, la teoria della deriva dei continenti è stata introdotta e successivamente sostituita dalla teoria della tettonica a placche. I processi tettonici delle placche sono responsabili dei cambiamenti nella geografia della Terra. Influenzano quasi tutti i processi geologici, ma ci sono voluti tempo e sforzi per convincere la comunità scientifica di questa teoria rivoluzionaria, fino alla fondamentale pubblicazione di J. Tuzo Wilson (1965), sulla quale avrò occasione di tornare. È comunque notevole quanto si sapesse già sul mutare della faccia della Terra secoli prima della tettonica a placche, nonostante il fatto che la maggior parte dei nostri attuali strumenti analitici o dei nostri modelli non fossero allora disponibili.