Géographie physique et systèmes physiques

En conséquence de ces changements, la géographie physique s’est éloignée des comptes inductifs des environnements et de leurs origines pour se tourner vers l’analyse des systèmes et des processus physiques. L’intérêt pour la physiographie de la surface de la Terre a été remplacé par des recherches sur le fonctionnement de l’environnement.

L’exemple le plus clair de ce changement est venu de la géomorphologie, qui était de loin la composante la plus importante de la géographie physique. Le modèle dominant pendant plusieurs décennies a été développé et largement diffusé par William Morris Davis, qui a conçu un cycle normal d’érosion idéalisé dans les régions climatiques tempérées impliquant le pouvoir érosif de l’eau courante. Ses disciples ont utilisé des preuves de terrain et cartographiques pour étayer les récits de la formation des paysages: ils ont construit ce que les géographes du Royaume-Uni appelaient des « chronologies de dénudation. »Davis a reconnu un certain nombre d’autres cycles en dehors des zones climatiques tempérées dans les zones glaciaires, désertiques, périglaciaires et montagneuses, ainsi que dans les zones côtières et calcaires. Chacun de ces cycles distincts avait ses propres formes de relief caractéristiques. En raison du changement climatique mondial à long terme, cependant, ils peuvent avoir caractérisé les zones maintenant tempérées à différentes périodes. Pour les géomorphologues travaillant dans les régions tempérées, un intérêt particulier s’est porté sur l’avancée et le retrait des glaciers à l’époque du Pléistocène (il y a environ 2 600 000 à 11 700 ans). L’interprétation du paysage dans de nombreuses régions de ce type impliquait d’identifier l’influence des glaciations et les conséquences du réchauffement climatique, un sujet plus récemment d’un intérêt scientifique considérable. Dans les années 1950, une critique majeure de ce travail était qu’il était basé sur des hypothèses non testées concernant les processus de formation du paysage. Comment l’eau courante érode-t-elle les roches? Seule la réponse à ces questions pourrait expliquer la création de formes de relief, et la recherche de ces réponses nécessitait une mesure scientifique.

Il y avait trois autres groupes principaux de géographes physiques, dont deux travaux ont également été très influencés par les concepts d’évolution. Les travailleurs de la biogéographie ont étudié les plantes et, dans une moindre mesure, les animaux. La géographie des plantes reflète les conditions environnementales, en particulier le climat et les sols; les régions biogéographiques sont caractérisées par ces conditions et leurs assemblages floraux, qui produisent des motifs basés sur la latitude et l’altitude. Il a été soutenu que ces assemblages évoluent vers des communautés climax. Quels que soient les types de végétation spécifiques qui occupent initialement une zone, la compétition entre les plantes pour les ressources disponibles conduira à ce que celles qui conviennent le mieux aux conditions dominantes deviennent éventuellement dominantes. Ces conditions peuvent changer et un nouveau cycle peut être initié en raison des fluctuations climatiques à court terme ou des changements environnementaux induits par l’homme.

L’étude des sols, ou pédologie, portait sur le manteau mince de matériaux altérés à la surface de la Terre qui soutient la vie végétale et animale. Les régions du monde ont été identifiées sur la base des roches sous-jacentes et des processus opératoires d’altération physique et chimique. Les conditions climatiques ont eu une influence importante sur les types de sols, les variations locales reflétant les différences de dépôts superficiels et de topographie. Comme pour les reliefs et les communautés végétales, on a supposé que les sols évoluent vers un état stable, à mesure que l’altération se poursuit et que des profils de sol caractéristiques apparaissent pour chaque région.

Enfin, il y avait la climatologie, ou l’étude des principaux systèmes climatiques mondiaux et de leurs modèles météorologiques locaux associés dans l’espace et le temps. Une grande partie du travail était descriptive, identifiant les principales régions climatiques et les reliant à la géométrie solaire et terrestre. D’autres ont étudié la génération de modèles météorologiques saisonniers et locaux à travers les mouvements de systèmes météorologiques, tels que les cyclones et les anticyclones.

Ces approches ont dominé la géographie physique jusqu’aux années 1960, où elles ont été largement remplacées. Les nouveaux programmes comportaient trois aspects principaux : une plus grande importance accordée à l’étude des processus plutôt qu’aux résultats, l’adoption de procédures analytiques pour mesurer et évaluer ces processus et les formes associées, et l’intégration des processus en mettant l’accent sur l’ensemble des systèmes environnementaux. Bon nombre des premiers changements impliquaient une mesure détaillée des formes physiques; modélisation déductive basée sur des propriétés physiques développées plus tard. Leur intégration dans les modèles de processus-réponse impliquait une réorientation de la géographie physique tout aussi étendue que celle de la géographie humaine. Les géographes physiques se sont de plus en plus identifiés comme des scientifiques de l’environnement, utilisant les concepts de base de la physique, de la chimie et de la biologie et les méthodes des mathématiques pour faire progresser la compréhension du fonctionnement de l’environnement et de la façon dont il produit ses caractéristiques.

Le concept de systèmes a été un élément important de ces changements. Les climats, les reliefs, les sols et l’écologie végétale et animale ont été conçus comme étant interdépendants, chacun ayant un impact sur l’autre. Les systèmes pourraient être divisés en sous-systèmes avec des caractéristiques et des processus distincts mais liés. Les bassins de drainage sont devenus des unités d’étude majeures, par exemple, et ont été subdivisés en canaux le long desquels l’eau est transportée et en pentes de vallée dont la forme est créée par l’eau en mouvement. Les géographes ont été initiés à l’importance de l’étude des systèmes par les travaux d’un certain nombre de géologues américains, tels que Stanley Schumm et Arthur Strahler. Cependant, le manque d’intérêt pour le temps et le changement — tel qu’exprimé dans la nature de Hartshorne — signifiait que peu de travail avait été fait sur la géographie physique aux États-Unis pendant des décennies. Parmi les géographes influents figurent le Britannique Richard Chorley, qui a enseigné à l’Université de Cambridge après avoir étudié avec Strahler à New York, et George Dury, qui a été formé au Royaume-Uni mais a passé une grande partie de sa carrière en Australie et aux États-Unis. Ces principaux protagonistes ont introduit la pensée systémique et l’étude des processus dans la géographie physique britannique, qui a ensuite été réexportée à la géographie américaine à partir des années 1970, où des individus formés localement tels que Melvin G. Marcus ont joué un rôle de pionnier clé.