Svante August Arrhenius - Définition et Explications

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Introduction

Svante August Arrhenius
Svante August Arrhenius
Naissance 19 février 1859
Vik (Suède)
Décès 2 octobre 1927
Stockholm (Suède)
Nationalité Suédois
Distinctions Prix Nobel de chimie (Le prix Nobel de chimie est décerné une fois l'an, depuis 1901, par l'Académie...)

Svante August Arrhenius (19 février 1859 à Vik, Suède - 2 octobre 1927 à Stockholm) était un chimiste (Un chimiste est un scientifique qui étudie la chimie, c'est-à-dire la science de la...) suédois qui a été pionnier dans de nombreux domaines. Il a reçu le prix Nobel de chimie (La chimie est une science de la nature divisée en plusieurs spécialités, à...) de 1903.

Son fils Olof Vilhelm Arrhenius a été un chimiste réputé en Suède. Son petit-fils Gustaf Olof Svante Arrhenius a également fait une carrière scientifique (Un scientifique est une personne qui se consacre à l'étude d'une science ou des sciences et qui...) (océanographe, biogéochimiste, exobiologiste). Tous deux ont étudié et fait progresser des sujets étudiés ou défrichés par leur père et grand-père.

Sa vie

Arrhenius est né en Suède à Vik (aussi orthographié Wik ou Wijk) près d'Uppsala, de Gustav Svante Arrhenius et Carolina Thunberg. Son père après avoir été géomètre à l'université (Une université est un établissement d'enseignement supérieur dont l'objectif est la...) d'Uppsala y a obtenu une place de superviseur.

À l'âge de trois ans, le petit Arrhenius apprend à lire tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou...) seul, et en regardant son père additionner des nombres dans son livre de compte, il devient rapidement un prodige en arithmétique (L'arithmétique est une branche des mathématiques qui comprend la partie de la...), compétence qu'il a très vite pu accroître, disposant de masses de données pour étudier les lois et relations mathématiques (Les mathématiques constituent un domaine de connaissances abstraites construites à l'aide...).

À l'âge de 8 ans, il entre dans l'école locale « de la cathédrale » et s'y distingue dans le domaine de la physique (La physique (du grec φυσις, la nature) est étymologiquement la...) et des mathématiques. Il est en 1876 l'étudiant le mieux noté et le plus jeune de son niveau.

Il a été marié deux fois, durant 2 ans (de 1894 à 1896) à Sofia Rudbeck (une de ses anciennes élèves), qui lui donna un fils, puis en 1905 à Maria Johansson (qui lui donna deux filles et un garçon).

Précurseur en matière de modélisation de la diversité biologique

Arrhenius fut un scientifique très éclectique. Très jeune, il s’est notamment intéressé aux facteurs qui contraignent ou favorisent la diversité des espèces.

À partir d'une étude botanique (La botanique est la science consacrée à l'étude des végétaux (du grec...) des espèces qui poussaient dans son environnement (L'environnement est tout ce qui nous entoure. C'est l'ensemble des éléments naturels et...) (fjord), Arrhenius a proposé une relation approximative entre la taille d'une aire biogéographique et le nombre (La notion de nombre en linguistique est traitée à l’article « Nombre...) d'espèces qu'elle abrite. Quand l'aire biogéographique donnée (Dans les technologies de l'information (TI), une donnée est une description élémentaire, souvent...) \ y grandit en devant \ y_1, le nombre d'espèces \ x qu'on y trouve s'élève en devenant \ x_1, selon la formule suivante :

\dfrac xx_1 = \left( \dfrac yy_1 \right)^n

\ n étant une constante à ajuster, qui augmente quand le nombre d'espèces \ x_1 croit lentement, et diminue quand ce nombre d'espèces augmente rapidement.

Arrhenius a proposé une autre formulation (La formulation est une activité industrielle consistant à fabriquer des produits...)  :

\ S = CA^z

\ S (pour species) représentant le nombre d'espèces, \ A (pour Area) représentant la surface (Une surface désigne généralement la couche superficielle d'un objet. Le terme a...), \ C et z étant des constantes à ajuster.

Ces formules ont d'abord été très critiquées par Beumée et Reitz parce qu'apparement trop simplificatrices, notamment parce qu'elles ne tiennent pas compte de la longueur (La longueur d’un objet est la distance entre ses deux extrémités les plus...) ou de la nature de l'écotone, ou du facteur d'altitude (L'altitude est l'élévation verticale d'un lieu ou d'un objet par rapport à un niveau...) ou d'autres facteurs liés aux milieux extrêmes supposés très impactants pour la diversité biologique ; mais testées sur des espèces végétales, elle se sont montrées prédictives - dans certaines limites - par exemple en Suède, Suisse et Finlande, y compris pour des associations en mosaïque. Plus récemment elle se sont montrées prédictives du taux d'endémisme des îles malaisiennes (Java, Sulawesi (Sulawesi (aussi connu sous le nom de Célèbes) est une île d'Asie du Sud-Est...), Sumatra (Sumatra est une île indonésienne située sur l'équateur. Son nom vient de...), Bornéo (Bornéo est une île du sud-est asiatique (Insulinde).), et Nouvelle-Guinée) ; plus ces îles ont une grande superficie (L'aire ou la superficie est une mesure d'une surface. Par métonymie, on désigne souvent...), plus le taux d'endémisme y est élevé et plus les taxons (espèces et familles) y sont nombreux, à surface et conditions biogéographiques équivalentes. Dans ce cas, l'addition (L'addition est une opération élémentaire, permettant notamment de décrire la...) de données sur la pluviométrie dans les modèles n'a pas modifié cette relation. Sachant qu'à surface cartographiée équivalente, une île (Une île est une étendue de terre entourée d'eau, que cette eau soit celle d'un cours d'eau, d'un...) - ou une aire donnée (Dans les technologies de l'information, une donnée est une description élémentaire,...) - à fort relief (Le relief est la différence de hauteur entre deux points. Néanmoins, ce mot est souvent employé...) équivaut à une surface bioproductive réelle bien plus grande qu'une île ou zone qui serait plate, des calculs plus complexes peuvent être faits sur les écotones (fractales) et la surface développée (En géométrie, la développée d'une courbe plane est le lieu de ses centres de...) de milieux par exemple sous-marins (un récif corallien (Un récif corallien est une structure bioconstruite dont les coraux sont essentiellement à...), le plateau continental rocheux ou sableux), mais on admet aujourd'hui qu'il existe une relation entre surface réelle d'un milieu et diversité des espèces qui l'habitent.

Cette relation entre aire et diversité biologique prend une importance nouvelle depuis le XIXe siècle, époque où la fragmentation écologique est devenue importante, croissant de manière exponentielle (La fonction exponentielle est l'une des applications les plus importantes en analyse, ou plus...) au XXe siècle en raison du développement des réseaux fortement maillés de villes et de transports, et avec l'utilisation massive (Le mot massif peut être employé comme :) de biocides (pesticides) en agriculture.
On ne parlait pas au XIXe siècle de biodiversité (La biodiversité est la diversité naturelle des organismes vivants. Elle s'apprécie...), mais les écologues parlent encore aujourd'hui de modèle d’Arrhenius, ou d’équation d’Arrhenius (qui a par exemple servi à faire un calcul estimant que pour être efficace, une réserve naturelle devrait en Nouvelle-Zélande (La Nouvelle-Zélande est un pays de l'Océanie, au Sud-Ouest de l'océan Pacifique,...) couvrir une surface minimale (En mathématiques et en physique, une surface minimale est une surface minimisant son aire. Ce...) de 10 km x 10 km

Autres centres d’intérêt

Alors que ses théories commencent à être acceptées, Arrhénius, très éclectique, s'intéresse à d'autres champs de savoir. En physiologie (La physiologie (du grec φύσις, phusis, la nature, et...), il constate que nombre de réactions observées au sein d'organismes vivants (in vivo) suivent les mêmes lois que dans les éprouvettes (in vitro).

En géophysique, il soutient en 1900 l'hypothèse de Ritter qui en 1878 estime que la Terre (La Terre est la troisième planète du Système solaire par ordre de distance...) est constituée d’un noyau gazeux entouré d’une croûte dure (hypothèse reprise par Gunther en 1884 avant d'être contredite par les progrès de la sismologie).

L'immunochimie l'intéresse aussi, en 1904 il se rend aux États-Unis et prononce à l'Université de Californie (L'université de Californie est une université américaine, fondée en 1868, dont...) un cycle de conférences décrivant l'application des méthodes de chimie physique (La chimie physique est l’étude des bases physiques des systèmes chimiques et des...) à l'étude des toxines et antitoxines, ensuite publiées en 1907 sous le titre Immunochemistry.

Il se passionne pour la géologie (La géologie, du grec ancien γη- (gê-, « terre ») et...) et le paléoclimat, et en particulier l'origine des périodes glaciaires.

Il se forge une cosmogonie (Parmi les très nombreux récits traditionnels, ceux qui relatent les origines du monde, des dieux...), en étudiant notamment l'astronomie (L’astronomie est la science de l’observation des astres, cherchant à expliquer...) et l'astrophysique (L’astrophysique (du grec astro = astre et physiqui = physique) est une branche...), le décompte temporel de l'évolution du système solaire (Le système solaire est un système planétaire composé d'une étoile, le...) et s'intéresse aux collisions interstellaires. Il cherche à estimer la pression (La pression est une notion physique fondamentale. On peut la voir comme une force rapportée...) du rayonnement (Le rayonnement, synonyme de radiation en physique, désigne le processus d'émission ou de...) sur les comètes, la couronne solaire (La couronne solaire est la partie de l'atmosphère du Soleil située au-delà de la chromosphère...), les aurores boréales, et la lumière zodiacale (La lumière zodiacale est une faible lueur triangulaire qui peut être perçue sur le ciel nocturne...).

Il soutient que la vie pourrait avoir été transportée de planète (Une planète est un corps céleste orbitant autour du Soleil ou d'une autre étoile de...) à planète via le transport (Le transport, du latin trans, au-delà, et portare, porter, est le fait de porter quelque chose, ou...) dans l'espace interplanétaire de spores poussées par les radiations, théorie (Le mot théorie vient du mot grec theorein, qui signifie « contempler, observer,...) aujourd'hui connue sous le nom de panspermie (La panspermie proposée dans sa forme moderne par Hermann von Helmholtz en 1878 est une...), qui a connu d'autres développements avec l'exobiologie (L'exobiologie (aussi appelée astrobiologie par les anglo-saxons) est une science...).

Il songe enfin à un langage universel et pour le créer propose une modification de la langue anglaise.

À la fin de sa vie, il écrit des manuels scolaires et des livres de vulgarisation, en tentant de mettre l'accent sur la nécessité de poursuivre les travaux sur les sujets auxquels il a travaillé.

En septembre 1927, il tombe malade (une attaque de catarrhe intestinale aiguë) et meurt le 2 octobre. Il est enterré à Uppsala.

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