Clair Patterson nous a aidés à respirer librement

Clair Cameron Patterson n’avait pas beaucoup à voyager lorsqu’il est revenu à la vie civile à la fin de la Seconde Guerre mondiale.

Le jeune chercheur en géochimie était l’un des scientifiques réunis à l’Université de Chicago, puis à Oak Ridge, dans le Tennessee, pour travailler sur le projet Manhattan, et après la guerre, il est retourné à l’Université de Chicago pour obtenir un doctorat.

 Clair Patterson
Clair Patterson redistillant un réactif dans son laboratoire en 1957. Crédit: Magazine Caltech E&S

Né dans l’Iowa rural le 2 juin 1922, il avait obtenu une maîtrise en spectroscopie moléculaire à l’Université de l’Iowa avant que ses études ne prennent une pause forcée.

Son directeur de thèse était Harrison Brown, qui avait également participé au projet de construction d’une bombe atomique, et connaissant l’expérience de Patterson travaillant avec un spectromètre de masse et de l’uranium, il l’encouragea à isoler le plomb d’une météorite de fer et à déterminer sa composition isotopique.

Brown avait déterminé l’âge de la Terre en mesurant la composition isotopique du plomb dans les météorites de fer, explique Roger Revelle dans Ses Mémoires biographiques volume 65, publiés par l’Académie nationale des Sciences des États-Unis.

Sa théorie était que l’âge de la Terre pouvait « être obtenu à partir de combinaisons mathématiques de paramètres de désintégration et de composition isotopique de l’uranium aujourd’hui avec des compositions isotopiques du plomb de la Terre, aujourd’hui et au moment de sa formation ».

« Tous ces éléments avaient été mesurés et étaient raisonnablement bien connus, sauf le dernier élément, la composition isotopique du plomb primordial. »

Dans le volume 74 des Mémoires biographiques, le collègue de Patterson, George Tilton, écrit que Patterson « a passé environ cinq ans à établir des méthodes de séparation et d’analyse isotopique du plomb à des niveaux de microgrammes et de sous-microgrammes. Ses techniques ont ouvert un nouveau champ en géochimie des isotopes du plomb pour les études terrestres et planétaires « .

Brown a déménagé au California Institute of Technology (CalTech) en 1952, et Patterson l’a rejoint l’année suivante.

Un an plus tard, Tilton dit, Patterson avait effectué « l’étude définitive, en utilisant la phase de troïlite (sulfure) de la météorite de fer Canyon Diablo pour mesurer la composition isotopique du plomb primordial, à partir de laquelle il a déterminé un âge pour la Terre ».

« Les soupçons de Harrison Brown ont finalement été confirmés! » Dit Tilton. « La réponse s’est avérée être de 4,5 milliards d’années, affinée plus tard à 4,55 milliards d’années. »

Au début de cette recherche, Patterson avait rencontré un problème inattendu.

Comme l’explique un article de 2015 intitulé « Getting the Lead Out », publié par CalTech Media Relations, Patterson avait annoncé ses conclusions lors d’une conférence en 1955 et avait continué à affiner ses résultats au fur et à mesure que le document progressait dans le processus d’examen.

 » Mais là, il a frappé un hic – ses compétences analytiques étaient devenues si finement perfectionnées qu’il trouvait du plomb partout. Il avait besoin de connaître la source de cette contamination pour l’éliminer, et il l’a pris sur lui pour le découvrir. »

Depuis les années 1920, les compagnies pétrolières ajoutaient du plomb tétraéthyle à leur essence pour améliorer les performances des moteurs à combustion interne. Il y avait aussi du plomb dans la peinture, dans la plomberie, dans les contenants alimentaires, même dans les jouets pour enfants.

Maintenant, un peu plus de 30 ans plus tard, Patterson a découvert des accumulations de plomb dans l’environnement qui étaient choquantes. Mais quand il a commencé à présenter ses résultats, il s’est retrouvé confronté à l’intérêt particulier du monde industrialisé, des gouvernements et même de certains scientifiques.

En 1965, il a publié un article intitulé « Contaminated and Natural Lead Environments of Man », dans la revue Archives of Environmental & Occupational Health, et malgré de nombreuses critiques et même des moqueries, il a poursuivi ses recherches sur la pollution au plomb.

Il a trouvé des preuves que « l’atmosphère de l’hémisphère nord contient environ 1000 fois plus que des quantités naturelles de plomb » et, dit CalTech, « il a appelé à « l’élimination de certaines des sources les plus graves de pollution au plomb telles que les alkyles de plomb, les insecticides, les soudures de canettes alimentaires, les conduites de service d’eau, les glaçures et les peintures pour ustensiles de cuisine; et une réévaluation par les personnes occupant des postes de responsabilité dans le domaine de la santé publique de leur rôle en la matière ». »

Il est dit que le papier de Patterson était « son premier coup dans la guerre contre la pollution au plomb, l’inertie bureaucratique et les grandes entreprises qu’il allait mener pour le reste de sa vie ».

Il a gagné. En 1970, les États-Unis ont adopté le Clean Air Act, qui a commencé l’élaboration de normes nationales de qualité de l’air, y compris le contrôle des émissions sur les voitures. La Commission de la sécurité des produits de consommation interdirait les peintures d’intérieur à base de plomb en 1977 et, en 1986, l’Agence de protection de l’environnement interdisait le plomb tétraéthyle dans l’essence.

Patterson est décédé chez lui à Sea Ranch, en Californie, le 5 décembre 1995.

Le prix Clair C Patterson est maintenant remis chaque année par la Geochemical Society pour reconnaître une percée innovante d’une importance fondamentale en géochimie environnementale, en particulier au service de la société.