Cronologicamente situada entre, aproximadamente, os séculos V e XV, a Idade Média foi um tempo de alastramento do cristianismo e da vida cultural na Europa ocidental, sobretudo através do surgimento de mosteiros da Ordem Beneditina. Seguidores de São Bento de Núrcia (480-547) os monges desta comunidade cristã, iniciadores do movimento monacal, foram os herdeiros da cultura latina e os depositários do essencial do saber do mundo antigo, com destaque para Santo Isidoro de Sevilha (560-636), considerado o primeiro dos grandes enciclopedistas medievais, que nos deixou Etymologiae sive origines, obra monumental em 20 volumes, na qual estão registados os conhecimentos da época sobre matemática, astronomia, medicina, anatomia humana, zoologia, geografia, meteorologia, geologia, mineralogia, botânica e agricultura. Este grande erudito, que foi arcebispo de Sevilha, canonizado em 1598 e proclamado Doutor da Igreja em 1722, não observou nem experimentou, não descobriu nada de novo nem reinterpretou ideias antigas, pelo que não inovou. Limitou-se a compilar o saber disponível na época, o que não deixa de ter a maior importância na história do saber científico.

Durante este período, o estudo e o ensino transitaram dos mosteiros e conventos para as chamadas escolas catedrais, criadas por toda a Europa, centros de sabedoria que, por seu turno, foram substituídos por universidades[1] nas cidades mais importantes, privilegiando o ensino de disciplinas como teologia, gramática, retórica, dialéctica (lógica), aritmética, geometria, astronomia, direito, medicina e música. A filosofia natural, herança da Grécia antiga, não era ainda uma disciplina autónoma. Era dentro da medicina que se falava de plantas e de algumas pedras (minerais e outras fantasias) com realce nas suas virtudes terapêuticas e mágicas.

Com a queda do Império Romano do Ocidente, na segunda metade do século V, parte importante do conhecimento produzido e ensinado na Antiguidade sobreviveu graças à recuperação das obras clássicas feitas, sobretudo, por tradutores árabes e judeus. A par da filosofia grega assim recuperada e da alquimia herdada das culturas chinesas, babilónicas e egípcias, foi o tempo da escolástica (do grego scolastikós, instruído), o método de pensamento dominante no ensino nas universidades medievais europeias. Entendida como um via de harmonização da razão com a fé, esta disciplina procurou conduzir a filosofia no interesse da teologia ou, numa outra versão, conciliar o pensamento de Aristóteles com a doutrina da Igreja. As obras escritas, então publicadas, revelam a redescoberta do fundador do Liceu de Atenas e da sua ênfase no racionalismo e no empirismo, numa corrente do pensamento que conduziu à introdução da lógica nas ideias e no discurso teológico, constituindo uma via interessada em abordar, conjuntamente, a razão e a verdade da fé.

Ao longo do século X, os membros de uma fraternidade de filósofos ismaelitas, conhecida por “Ikhwan al-Safa”, expressão árabe traduzível por “Irmãos da Pureza”, que se pensa terem vivido em Bassorá, no Iraque, escreveram colectivamente, uma enciclopédia com mais de 50 volumes (Rasa'il Ikhwan al-safa') inspirada nas filosofias pitagóricas, platónicas, aristotélicas e na do próprio Corão. O principal objectivo destes “Irmãos” era o conhecimento do Universo, na sua grande harmonia e beleza, apontando a necessidade de uma preocupação que fosse para além da existência material. Nesta enciclopédia descreveram, como grande modernidade, conceitos fundamentais da geodinâmica externa, hoje por demais evidentes, mas inovadores para a época. Diz-se aí que “a erosão destrói perpetuamente as montanhas e que o escorrer das águas pluviais arrasta rochedos, pedras e areia para o leito das torrentes e rios”; diz-se ainda que, “por seu turno, ao escoarem-se, os rios acarretam tais materiais para os pântanos, lagos e mares, onde os acumulam sob a forma de camadas sobrepostas”. Escreveram aí que os continentes, uma vez arrasados, ficavam ao nível do mar, um ensinamento que é uma notável antecipação ao conceito de peneplanície formulado, em finais do século XIX, pelo geomorfólogo norte-americano William Morris de Davis. Uma outra ideia que, embora errónea, testemunha a preocupação desta comunidade de filósofos pelo conhecimento do planeta, diz que, “estando o mar cheio de sedimentos trazidos dos continentes, o seu nível subia e as águas invadiam as terras”. Assim, segundo eles, “periodicamente, todos os 36 000 anos, as planícies se transformavam em mares”. Nesta concepção, igualmente errónea, de ciclicidade, já apontada por Aristóteles, no século IV a.C, diz-se ainda que “as terras actuais são antigos fundos marinhos e que os mares do presente serão futuros continentes”.

Um campo do conhecimento medieval com pontes de aproximação às ciências da Terra foi a alquimia, entendida como uma corrente, a um tempo filosófica e experimental, que combinou elementos de química, metalurgia, antropologia, medicina, botânica, filosofia, matemática, astrologia, misticismo, religião e magia. Tanto a química como a metalurgia dos alquimistas tinham os minerais entre os produtos usados nas suas investigações e daí o esboço se uma disciplina - a mineralogia - que, só séculos mais tarde, conquistou o estatuto de ciência. Surgidos no extremo Oriente, o pensamento e a prática que conduziram à alquimia, chegaram à Europa através dos árabes, após a queda do Império Romano do Ocidente. O termo é a tradução do árabe al kimia, expressão cujas raízes ainda são tema de discussão. A alquimia desenvolveu-se depois, na Mesopotâmia, no Egipto, com destaque para a cidade de Alexandria, no  mundo Islâmico, na Grécia, em Roma, e no resto da Europa.

Muito se tem escrito sobre os alquimistas e a “pedra filosofal” necessária à produção de ouro a partir de metais vulgares como o cobre, o chumbo, o estanho, o ferro e outros, considerados inferiores. Outro tema de interesse de muitos deles foi a procura do “elixir da longa vida”, tido por uma panaceia universal que curaria todas as enfermidades e daria vida longa àqueles que o ingerissem. Muito se tem escrito, ainda, sobre outros domínios da alquimia ligados à filosofia, à astrologia, à religião, ao misticismo e à magia, aspectos associados à ideia de “Idade das Trevas”, expressão muitas vezes atribuída à “Idade Média”. Em simultâneo com estas actividades, que nada tinham de científicas, há que realçar o seu carácter precursor da ciência experimental, nomeadamente a química, a mineralogia e a metalurgia, manipulando minerais e outros produtos químicos no propósito de obter novas substâncias. Muitos alquimistas foram julgados pela Inquisição e condenados à fogueira por alegado pacto com Santanás. Durante muito tempo, o enxofre, material usado pelos alquimistas, foi associado ao Diabo.

Entre os procedimentos que esta prática nos legou e ainda em uso nos laboratórios do presente, contam-se o aquecimento à chama e em banho-maria, a destilação, a combustão, e a evaporação.

Uns, mais, outros, menos, os alquimistas tiveram papel importante na construção do vasto e complexo edifício do conhecimento químico e mineralógico que temos ao nosso dispor. O legado que nos deixaram é algo que lhes devemos e muito. Na Pérsia, Avicena (980-1037) foi um deles e um dos mais distintos. Médico, filósofo, jurista e alquimista de grande ecletismo noutros saberes, é considerado um dos pilares fundamentais da filosofia islâmica e uma das grandes figuras do pensamento universal. A sua cultura foi enciclopédica, dominando campos como os da astronomia, geologia, mineralogia, química, física (com destaque para a descoberta da capilaridade), geometria, gramática, jurisprudência e teologia.

Advogando a unidade da filosofia, Avicena estudou profundamente Platão e Aristóteles e procurou conciliar as respectivas doutrinas. A sua influência filosófica na Europa oriental não foi duradoura devido à oposição dos teólogos cristãos ortodoxos. Pelo contrário, foi decisivo no ocidente europeu, no que diz respeito à difusão do pensamento aristotélico nos séculos XII e XIII, tendo influenciado filósofos como Alberto Magno e Tomás de Aquino, que nutriam grande admiração por ele.

Avicena deixou-nos perto de 270 obras escritas que cobrem a vastidão do seu saber enciclopédico, com grande destaque para a medicina e a farmacêutica. O seu tratado sobre as pedras, De Lapidibus, já distinguia “terras”, “pedras”, “minerais fusíveis e sulfurosos”, “metais” e “sais”, com base nas características externas directamente observáveis (cor, forma e brilho) e nas propriedades físicas determináveis, entre as quais a fusibilidade. Esta classificação é considerada a primeira sistemática dos objectos do “Reino Mineral”, numa época em que não se fazia distinção entre minerais e rochas. Nessa época dava-se o nome de terra aos minerais e rochas decompostos e/ou desagregados pelos agentes atmosféricos, de aspecto mais ou menos arenoso (terroso) e pulverulento (barrento). É na manutenção deste conceito que nós, com toda a propriedade, chamamos “terra” à fracção mineral, desagregada, do solo e, até, ao próprio solo. É ainda nesta tradição que se chamava “terra de infusórios” ao diatomito, “terra fulónica” à bentonite e terra rossa à argila vermelha residual da dissolução dos calcários, no modelado cársico. Pela mesma razão, os franceses usam terre e os ingleses, earth, para se referiram ao barro.

Em França, Marbodus (1035 - 1123), bispo de Rennes e mestre em Angers, registou o conhecimento dos minerais no seu “De Gemmis”. Escrito entre 1061 e 1081, é o mais antigo lapidário conhecido, de cujo manuscrito existem mais de cem cópias em diversas línguas e de que há catorze edições impressas entre 1511 e 1740. Os lapidários são pequenos livros manuscritos ou impressos, onde, entre outros, estão registados os conhecimentos de mineralogia acumulados durante os séculos XI a XVII. No geral, apresentam os minerais e outras pedras por ordem alfabética, com destaque para as suas “virtudes” medicinais e mágicas; são, por isso, considerados, por alguns estudiosos, como manuais de medicina e magia.

Das cerca de seis dezenas de pedras referidas no lapidário de Avicena, distribuídas por cinco grupos, muitas são puras fantasias e apenas pouco mais de vinte correspondem a minerais, entre os quais muitas gemas, como adamans (diamante), achates (ágatas), crystalus (quartzo hialino), selenites, topazius (topázio), carbunculus (rubi, espinela vermelha e granada vermelha), smaragdos (esmeralda) e, ainda, saphirus, nome que referia, não a safira que hoje conhecemos como uma variedade gema de corindo, mas sim o lápis-lazúli, então com aquele nome e considerada a mais preciosa e de maiores virtudes medicinais e espirituais, dada a cor azul forte, celestial.

Bem perto de nós, nascido em Córdova, então território moçulmano, viveu o grande filósofo de origem árabe, Abu al-Walid Muhammad Ibn Ahmad Ibn Munhammad Ibn Ruchd (1126-1198), mais conhecido por Averróis (distorção latina do seu cognome árabe). A Andaluzia era, então, um dos mais notáveis centros de sabedoria da humanidade, e aí teve lugar um movimento intelectual notável que acabou por ser aniquilado pela reconquista cristã. Muitos dos textos dos filósofos gregos salvos das bibliotecas de então, foram ali traduzidos. Durante a última metade da Idade Média, mais de quatro séculos, o árabe foi a língua dominante na filosofia e na ciência embrionária europeias.

Embora não tenha abordado temas directamente relacionados com as ciências da Terra, a intensa defesa que fez do pensamento científico e da sua independência relativamente aos dogmas da Igreja, deram sustentáculo ao avanço, tantas vezes difícil, levado a cabo, primeiro, por naturalistas e, mais tarde, por geólogos. Ao afirmar que, “com excepção do sobrenatural, o pensamento se deve sujeitar à força da razão”, este muçulmano ibérico deve ser considerado um precursor do pensamento científico e, neste sentido, a sua influência foi grande e decisiva na evolução da ciência, em geral. Seguidor do aristotelismo, que soube fundir com uma parcela de platonismo, Averróis afirmava que, a par da verdade óbvia do dia-a-dia, observável e aceite pelo povo, e da verdade mística da fé defendida e propalada pelos teólogos, há a verdade científica, fruto da razão, podendo estar em desacordo umas com as outras. Num tempo em que a teologia dominava sobre a filosofia natural, as suas ideias alastraram entre a comunidade de estudiosos cristãos da Universidade de Paris, criando uma corrente de pensamento científico puro e independente das crenças religiosas, oposto à envelhecida tese de Santo Agostinho (354-430), segundo a qual havia uma única verdade, a dos santos evangelhos. Para Averróis, uma dada afirmação pode ser teologicamente verdadeira e filosoficamente (cientificamente) falsa e vice-versa.