Últimos viajes a América
Hacia 1850 Charles Lyell era no sólo una autoridad de referencia para los geólogos de todo el mundo gracias a los Principios y los Elementos, que habían sido traducidos ya al francés y alemán, sino un personaje popular en Inglaterra y Estados Unidos; en su patria, por ser uno de los consejeros áulicos del príncipe Alberto y miembro de diversos comités reales, como el encargado de reformar la universidad de Oxford y el constituido para distribuir los beneficios de la Gran Exposición de 1851 en la mejora del sistema educativo; en América porque sus libros de viajes, ampliamente difundidos, mostraban su empatía con las antiguas colonias.
En mayo leyó en dos sesiones de la Geological Society su trabajo sobre las formaciones del Terciario en Bélgica. Fue invitado por tercera vez a impartir las Conferencias Lowell en el otoño de 1852. En agosto los Lyell embarcaron en Liverpool hacia Halifax, Nueva Escocia. Allí el primer trabajo de campo fue una excursión con el geólogo John Dawson a los acantilados de Joggins, donde estuvieron midiendo la sección de los estratos del Carbonífero, que se extendía a lo largo de casi diez millas con unos catorce mil pies de estratos. Contenían muchos árboles petrificados y Lyell quería estudiar las condiciones que habían permitido que se conservaran. Pagaron a un lugareño para que desgajara algunos del acantilado. Al vaciar la arenisca oscura del interior de los troncos hallaron fósiles de diversas plantas y algunos huesos, entre ellos uno que parecía un fémur de reptil y la mandíbula y dientes de un Labyrinthodon. Fue un descubrimiento sensacional, porque aunque se habían descubierto huellas fósiles de reptiles en los estratos del Carbonífero, estos eran los primeros huesos fósiles que se encontraban en ellos.
La siguiente escala del viaje fue Boston, donde Lyell reclutó a James Hall para inspeccionar dos ringleras de bloques erráticos en Berkshire, Massachussets. Comenzaban en una depresión bajo un acantilado y se extendían en paralelo durante casi veinte millas. Los hermanos Henry y William Rogers le habían dado una explicación catastrofista al fenómeno, considerándolo efecto de una elevación del hielo ártico que había provocado una ola gigante que había invadido el norte del continente. Lyell no podía pasar por alto ese reto a su credo uniformista. Comprobó que los bloques tenían formas redondeadas, alcanzando los mayores hasta 50 pies de largo y 15 de altura. Su hipótesis fue que habían sido transportados por icebergs cuando sólo parte del territorio estaba emergido y descartó, erróneamente, que hubieran sido desplazados por los glaciares. A mediados de octubre inició su ciclo de Conferencias Lowell, que duraría seis semanas. Siguiendo su costumbre de actualizar el conocimiento científico que divulgaba dedicó algunas de las conferencias a sus últimos trabajos, incluyendo lo aprendido durante ese mismo viaje, como los fósiles de reptiles de Joggins y los bloques de Berkshire. Dedicó las tres últimas a la cuestión de las especies, explicando la aparición y extinción de especies como resultado de cambios geológicos de largo plazo que producían alteraciones climáticas, cuyos efectos iban desde modificar la interrelación entre las especies hasta abrir nuevas rutas de migración para ellas. Una vez terminado el curso los Lyell regresaron a Inglaterra.
Sometidos al análisis de los expertos británicos, se confirmó que los fósiles de Joggins pertenecían a un reptil, bautizado como “Dendrerpeton acadianum”, y a una concha terrestre, la primera conocida del Paleoceno, similar en su estructura a conchas actuales. Durante la primavera de 1853 preparó la novena edición de los Principios, incorporando los conocimientos más actuales. Criticaba, por ejemplo, la nueva teoría de Élie de Beaumont sobre los Pirineos, que daba una explicación catastrofista de su levantamiento, dividido en seis períodos. Amplió el espacio relativo a la cuestión de las especies, fenómeno que explicaba desde una óptica uniformista, como si el surgimiento y la extinción de las especies fueran hechos meramente individuales; consideraba que bastaba una pequeña cuota de aparición y desaparición de especies para que a lo largo del tiempo geológico las faunas y floras se fueran sustituyendo casi completamente unas por otras.
En 1853 el gobierno británico nombró a Lyell miembro de la comisión real que debía acudir en representación de la reina Victoria a la Exposición Industrial Internacional, que se iba a inaugurar en julio en Nueva York. La misión consistía en elaborar un informe sobre el sistema educativo de formación profesional en los Estados Unidos, así como sobre los avances en maquinaria agrícola, ingeniería naval y producción de manufacturas. Los Lyell pasaron siete semanas entre Boston, Filadelfia, Washington y Nueva York, renovando los lazos con sus amistades sociales y profesionales. Tras la inauguración de la exposición, en la que Charles intervino como portavoz británico, los Lyell regresaron a Inglaterra, en lo que sería su último viaje transatlántico.