El viaje a Francia e Italia
En mayo de 1828 inició un viaje a la Auvernia, comarca del centro de Francia, con Roderick Murchison y esposa, para estudiar los estratos de agua dulce y los antiguos volcanes, estableciendo su base en Clermont Ferrand. Las investigaciones sobre esa región habían llevado a Nicolas Desmarests a proclamar en 1774 que los basaltos eran rocas de origen ígneo, en contra de la tesis de Abraham Werner, que los consideraba resultado de la precipitación química.
El estudio de los valles fluviales les permitió comprobar la potencia erosiva de los cursos de agua y refutar la teoría del diluvio que sostenían los geólogos cristianos de estricta observancia, como el amigo de ambos, William Buckland. Allí se convencieron también, gracias al descubrimiento de una serie de fósiles, de que las características mineralógicas no eran una guía útil para determinar la edad de los estratos y correlacionar formaciones similares de territorios diferentes, sino que era preciso guiarse por los fósiles que contenían. Asimismo les llamó la atención la similitud entre las formaciones de agua dulce del Cenozoico y las formaciones cretáceas y de arenisca roja en Inglaterra, mucho más antiguas, del Mesozoico. Buena parte de sus estudios en la zona los publicarían en 1829 en dos artículos: “Sobre los depósitos lacustres terciarios de Cantal… Sobre las formaciones de agua dulce terciarias de Aix…”.
A mediados de julio continuaron viaje hacia la Provenza, pues Lyell estaba interesado en estudiar las marismas de la Camargue. Siguieron por Marsella hacia Niza, donde se detuvieron dos semanas porque Murchison sufrió unas fiebres palúdicas, tiempo que aprovecharon para escribir un artículo sobre la excavación de los valles fluviales. La contemplación de volcanes extintos de épocas muy diferentes, mostrando desiguales grados de deterioro, y la existencia de valles fluviales repetidamente rellenados de lava por las erupciones y reexcacavados por la fuerza del agua los llevó a extender la dimensión del tiempo geológico. En el mismo sentido, el enorme tiempo requerido para la sedimentación de las formaciones de agua dulce les hizo poner en duda la hipótesis fundamental de Werner sobre la existencia de un océano universal en la edad primigenia.
En Niza conocieron al naturalista Giovanni Risso, que había publicado diversos volúmenes sobre la historia natural de la comarca. Fue su guía por los estratos de grava, conglomerado, arenisca y marga azul que se hunden en el Mediterráneo en ángulo de 25º, algunos muy ricos en conchas fósiles. Comprendieron que esos estratos del Terciario se habían formado por la acción a largo plazo de los ríos mediante la erosión y el arrastre de guijarros, tal como seguía ocurriendo en la actualidad. Lyell se convenció aún más de que los fenómenos geológicos del pasado remoto eran los mismos que seguían actuando en el presente; el catastrofismo de Cuvier carecía para él de credibilidad.
Desde Niza prosiguieron viaje hasta Génova, donde estuvieron recolectando fósiles en estratos de marga azul. Cruzaron los Apeninos para ir a Turín, donde querían entrevistarse con Franco Bonelli, el director del Museo de Zoología y experto conquiliólogo. Desde allí fueron a Milán y luego exploraron la comarca de Vicenza y Padua. A finales de septiembre los Murchison emprendieron el regreso a Inglaterra y animaron a Lyell a continuar su expedición hasta Sicilia, zona de vulcanismo joven y activo, donde además de seguir reuniendo material para su proyectado libro quizá pudiera encontrar respuestas a algunos de los numerosos interrogantes que habían surgido a lo largo del viaje.
Con breves escalas de estudio en Parma, Bolonia, Florencia y Roma se dirigió a Nápoles, donde llegó a finales de octubre. Analizando los fósiles que recogión en estratos elevados del Monte Epomeo, en la isla volcánica de Ischia, comprendió que su levantamiento se había producido en época reciente, cuando la fauna actual ya estaba aposentada en el Mediterráneo. Luego dedicó varias semanas a recorrer las lavas del Vesubio, que había sufrido una gran erupción en 1822, y a explorar zonas de reciente levantamiento y subsidencia en la costa adriática. Al visitar el templo de Serapis, en la bahía de Pozzuoli, observó numerosas huellas de moluscos en las columnas, lo que reflejaba que había pasado largo tiempo sumergido por la elevación del mar. Allí se acabó de convencer que el vulcanismo y los terremotos eran responsables de los cambios de nivel de los estratos rocosos y de que esas causas contemporáneas de las alteraciones geológicas habían estado operando durante un tiempo muy vasto.
A mediados de noviembre llegó a Mesina, donde estuvo recolectando rocas del Terciario y luego se trasladó con un guía y en mula hasta Zaffarana, en las faldas del Etna, al que ascendió y cuyos fértiles valles, bosques, barrancos y zonas desérticas recorrió durante un par de semanas. La forma circular del Valle del Bove, con sus abundantes diques verticales, le sugirieron que se hallaba en el cráter de un antiguo cono volcánico y llegó a la conclusión de que el Etna, que había crecido poco en tiempos históricos, debía haberse formado lentamente a lo largo de un tiempo inmenso. Lo describiría como un enorme cono de materia volcánica superpuesto a estratos conchíferos, rodeado de casi un centenar de conos menores subordinados con edades muy diversas.
En las semanas siguientes estudió la geología de casi toda la isla, empezando por la costa, desde Siracusa hasta Agrigento, y siguiendo por el interior, desde Caltanisetta hacia Vizzini, subiendo después por Raddusa hasta Palermo. En Siracusa se enteró del fallecimiento de un cura aficionado a los fósiles y aprovechó para comprar su colección. En el Valle del Noto, aplicando el principio cartesiano de que al menos una vez en la vida hay que dudar de todo, decidió que, en contra de las apariencias y de las teorías admitidas, los estratos de caliza eran la formación geológica más reciente de Sicilia. Puesto que la mayor parte de la isla se había formado cuando ya existía la fauna mediterránea actual, dedujo que también las especies de plantas y animales terrestres debían ser más antiguas que ella, lo que le llevó a interesarse por la capacidad de adaptación de las especies a los nuevos ambientes creados por los cambios geológicos.
En enero se embarcó hacia Nápoles, donde se detuvo unos días para que los expertos identificaran los fósiles que había recolectado. Desde allí le escribió a Murchison sobre su futuro libro: "No pretendo hacer un resumen de todo lo que se sabe de geología, sino que me esforzaré en establecer los principios de razonamiento en esta ciencia y toda mi geología será una ilustración de mis puntos de vista sobre estos principios". Esos principios que Lyell había entrevisto y que caracterizarían todo su trabajo futuro eran: _“_que ninguna causa, desde los tiempos más antiguos que podemos vislumbrar hasta la actualidad, ha actuado sino las que están actuando ahora; y que nunca actuaron con grados de energía distintos a los que ejercen ahora”. De ahora en adelante ya tenía argumentos para oponerse al catastrofismo de Buckland y Cuvier.
Desde Nápoles viajó a Roma, donde pasó unos días estudiando los yacimientos de travertino, y luego fue a Ginebra, para debatir con el famoso botánico Augustin de Candolle sobre la relación entre la historia geológica y la distribución geográfica de las plantas. Lyell sospechaba que Sicilia tenía un número tan escaso de endemismos por ser una isla nueva desde el punto de vista geológico. Le interesaba particularmente la opinión del naturalista suizo acerca de si las especies surgen en un entorno concreto y desde ahí se van extendiendo mientras no encuentren barreras geográficas o si surgen al mismo tiempo en entornos diversos. Ambos estudiosos se inclinaban por la primera opción.
Desde Ginebra se trasladó a París, donde tuvo ocasión de comunicar y discutir los resultados de su viaje con reputados naturalistas como Prevost, Beaumont, Desnoyers, Deshayes y Cuvier. Aprovechó su estancia para comprar fósiles y proveerse de algunas obras de referencia sobre la geología del continente, para usarlas como soporte documental de su futuro libro. A finales de febrero, tras nueve meses de ausencia, regresó a Londres, pletórico de entusiasmo, convencido de que su futuro profesional radicaba en la investigación geológica y dispuesto a poner manos a la obra de inmediato.