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4. Il ne faut pas tenir compte du résidu sec de 0^^,184 trouvé au lac de Genève le 9 mai 1894 à 200 mètres en face de la Dranse. Cette dernière rivière était très forte ce jour-là et l'eau puisée était un mélange de Teau du lac et de celle de la Dranse.

5. Il faut faire abstraction des résidus de 0»'',4624 et 0^'',173 trouvés pour l'eau recueillie dans le Boubioz, qui est un mélange d'eau du lac et d'eau de source. Ces chiffres confirment d'ailleurs Texistence de la source; c'est une preuve nouvelle ajoutée à celles que la topographie et l'étude des températures nous ont déjà fournies.

6. J. LuKSCH, Physikalische Untersuchungen im (Estlichen Mittelmee^- (Tableaux).

voyons, par exemple, ce qui se passe au lac de Nantua, où des observations ont été faites de 1893 à 1895. Le 22 octobre 1893, la composition de l'eau est la même à la surface et à 10 mètres de profondeur (0fi^,154), puis, à 14™,50, elle passe à G^,178 et, à partir de 19",50, elle est sensiblement égale à 0«r,189. Si nous consultons les tableaux des températures des lacs (p. 144), nous verrons que, le 22 octobre 1893, la température était sensiblement uniforme (de 13^ à 13^,2) jusqu'à 10 mètres de profondeur; l'abaissement commençait seulement à partir de 10 mètres. Donc, dans l'ensemble des couches chaudes superficielles, le résidu sec des eaux était notablement plus faible que dans les couches froides des pro- ^ fondeurs.

Le 24 décembre 1893, la température était uniforme (de 5^,3 à 5°,4) dans toute la masse du lac; il en était de même de la composition des eaux (0«%175 à la surface, 0^,176 au fond). Le refroidissement automnal, qui fait descendre dans les profondeurs les eaux de la surface, avait mélangé les couches de composition différente. Un calcul très simple montre d'ailleurs que, en mélangeant les eaux du lac de Nantua, telles qu'elles étaient le 22 octobre 1893, de façon à avoir un liquide homogène, le résidu sec de ce dernier aurait été de 0^^,113, c'est-à-dire bien voisin de celui que donne l'observation.

Pendant l'hiver 1893-1894, l'uniformité de composition chimique persiste. Le 25 février 1894, le résidu est sensiblement de 08^,18, tant à la surface qu'au fond. Il parait avoir très légèrement augmenté depuis décembre.

Le i^^ juin 1894, la différence entre l'eau de surface et celle du fond se montre de nouveau et s'accentue pendant l'été. Le 15 août 1894, nous retrouvons une sorte de stratification chimique, qui, comme le 22 octobre 1893, est en harmonie avec la stratification thermique. Le tableau des températures nous montre que, ce jour-là, la couche du saut thermique se trouve vers la profondeur de 8 mètres; or les eaux froides de la couche de 10 mètres ont déjà unes^ composition chimique voisine de celles du fond. Les chiffres extrêmes sont à peu près les mêmes qu'en octobre 1893 ; mais la variation est beaucoup plus brusque et, d'autre part, comme on peut s'en rendre compte facilement, le passage des couches chaudes aux couches froides se fait aussi beaucoup plus rapidement. Enfin, le 18 septembre 1895, à la fin d'un été très chaud, la température superficielle du lac étant de 19*^,5, le résidu sec des eaux de surface est tombé à 0^^,137, au-dessous de toutes les valeurs observées précédemment.

A Aiguebelette, à Saint-Point, à Remoray, à Paladru, etc., les observations donnent des résultats analogues ; dans tous ces lacs, on trouve un écart systématique entre la composition des eaux de surface et celle des eaux du fond, dont l'amplitude est la plus grande en été et diminue considérablement, souvent même devient nulle en hiver.

6e plus la composition de l'eau de l'émissaire est sensiblement la même que

celle de Teau de la surface. On peut le yérifier aux lacs de Nantua, d'Aiguebelette, de Remoray*.

EnBn, si Ton cherche sur quelles matières dissoutes portent ces différences de composition^ on trouve (lacs d'Aiguebelette, de Nantua, de Saint-Point, de Remoray) que c'est sur la silice et la chaux, ou carbonate de chaux, puisque presque toute la chaux se trouve dans ces lacs à Télat de carbonate ^ La teneur en magnésie est sensiblement constante^ En été les eaux superficielles des lacs précités sont presque entièrement dépourvues de silice, tandis que celles des profondeurs en renferment jusqu'à 0^^,007.

Tous les lacs dont je viens de parler ont un bassin composé en partie plus ou moins notable de terrains calcaires. Si nous examinons les lacs dont le bassin est gypseux (Mont-Cenis) ou granitique (Gérardmer), nous voyons que Teau a une composition sensiblement constante à la surface et dans les profondeurs (0^,8921 à la surface du lac du Mont-Cenis, 0«*',9 au fond). 11 est vrai que les lacs situés dans les terrains granitiques, ou plus généralement dans les terrains formés de roches silicatées, sont si pauvres en matières dissoutes que les différences, si elles existent, pourraient être du même ordre que les erreurs d'analyse*.

B. — Causes des variations observées.

Quelle est l'origine des variations systématiques qui se produisent ainsi dans les lacs calcaires?

Elles peuvent être dues soit à des perturbations causées par l'arrivée d'eaux

\. On trouve des chiffres différents pour le lac de Saint-Point; mais il faut remarquer que l'eau du lac et celle de l'émissaire n'ont pas été prises à la même époque. L'eau du lac a été recueillie le 14 octobre i893 et celle de l'émissaire le 26 octobre, soit douze jours plus tard; or, dans ©et interYalle, la composition de l'eau de surface du lac a dû varier par suite du refroidissement automnal.

2. On peut d'ailleurs vérifier que la variation de l'acide carbonique du résidu sec est parallèle à celle de la chaux; ainsi, en appliquant la méthode des liqueurs titrées (page 193), j'ai trouvé pour le lac de Nantua :

25 février 1894, eau de fond, résidu sec 0»',n93, 002=0,07 par litre.

22 octobre 1893, eau de surface, résidu sec. . . . 0»%154, 00* = 0,061— — 18 septembre 1895, eau de surface, résidu sec. . 0»',137, 00* =0,057— —

Les eaux de surface sont donc moins carbonatées que celles du fond.

3. La magnésie n'existe, il est vrai, qu'en petite quantité, et Ton pourrait objecter qu'une faible différence dans la teneur en magnésie serait facilement masquée par les erreurs inévitables de dosage. Mais il faut observer que le dosage de la magnésie a été effectué, en général, sur le résidu de l'évaporation de 2 litres d'eau; de plus, elle a été pesée à l'état de pyrophosphate, dont le poids est presque triple de celui de la magnésie. Or les différences trouvées dans les poids de pyrophosphate, pour l'eau de surface et l'eau du fond, ne sont pas supérieures aux erreurs d'analyse.

4. Telle me parait être la cause des petites différences trouvées par M. Thoulet pour la composition des eaux des lacs des Vosges à diverses profondeurs {Contribution à Vétude des lacs des Vosges, in Bull, S, Gr. P., t. XV, 1894, p. 593 et 594). J'ajouterai que le lac de Gérardmer est riche en matière organique et que, par suite de la décomposition de cette matière dans l'étuve, le poids du résidu sec peut varier assez notablement.

2i4 LES LACS FRANÇAIS.

étrangères à celles du lac, telles que Teau de pluie ou Teau des affluents, soit à des phénomènes physiques, physiologiques ou chimiques qui s'accomplissent au sein même du lac. Examinons successivement l'action de ces divers facteurs.

a. — ACTION DE LA PLUIE

Il est évident que Teau de pluie, étant moins lourde que l'eau d'un lac qui contient des sels en dissolution, a une tendance à rester à la surface. Donc, après une forte pluie tombée par un temps calme, on doit trouver la teneur en matières dissoutes des eaux superficielles un peu affaiblie. Ainsi, le 24 juillet J894, après une pluie diluvienne qui avait fait monter le niveau du lac d'Oo de 2"*, 30, j'ai trouvé que leau de surface de ce lac renfermait 0^,0186 de matières dissoutes par litre, contre 0*^,0277 pour l'eau prise à la profondeur de 55 mètres.

De même, à la fin d'un dégel, la fusion de la glace peut produire le même résultat. C'est vraisemblablement à cette dernière cause qu'il faut attribuer la différence observée au lac d'Aiguebelette le 15 février 1894 (0^,1409 à la surface, 0^^,157 au fond). A cette époque le lac était à peine débarrassé de ses glaces hivernales, même il était encore gelé sur plusieurs points.

Mais la pluie ne saurait être invoquée pour expliquer les autres variations observées pendant l'été. Car, dans cette saison, la chute de pluie est plus faible que l'évaporation. De plus, j'ai toujours eu soin de faire les prises après une période de sécheresse. L'été de 1893, pendant lequel plusieurs analyses ont été faites, a été très peu pluvieux; l'eau du lac de Nantua du 18 septembre 1895, qui a été trouvée si pauvre, et celle du lac d'Aiguebelette du 30 septembre 1895, également très peu chargée, ont été recueillies aussi à la fin d'un été exceptionnellement sec. Un calcul très simple montre d'ailleurs que, pour attribuer à la pluie seule l'appauvrissement des couches superficielles observé au lac de Nantua le 22 octobre 1893, il faudrait supposer que, entre la fin de l'hiver précédent, époque à laquelle la composition des eaux du lac était sensiblement uniforme, et le 22 octobre 1803, il s'est produit une chute de 2 mètres d'eau, ce qui est manifestement impossible. Enfin, si les écarts observés étaient dus uniquement à la pluie, toutes les matières dissoutes dans l'eau du lac devraient diminuer dans la même proportion. Or, nous avons vu que, au lac d'Aiguebelette, la quantité de silice est diminuée dans le rapport de 10 à 1, celle de chaux dans le rapport de 7 à 5 environ, et que celle de magnésie ne varie pas sensiblement. Les chiffres obtenus au lac de Genève montrent aussi que la quantité d'acide sulfurique ne varie pas beaucoup ^

1. Les légères différences trouvées sont probablement dues à des incertitudes d'analyse. Les chiCTres de MM. Duparc et Freundler me paraissent être un peu faibles.

b. — ACTION DES AFFLUENTS

Les affluents exercent une action évidente sur la composition de Teau d'un lac, puisque, comme nous l'avons vuS cette eau est en général presque exclusivement la résultante des eaux des affluents. Dans certains cas, il peut arriver que cette action se traduise par des changements importants dans la composition chimique des eaux d'une certaine région du lac. Ainsi l'énorme différence trouvée au lac de la Girotte entre les eaux de surface (0^%0688) et celles du fond (0fi^%5206) parait provenir d'un afflux considérable d'eaux sous-lacustres assez fortement minéralisées, la surface du lac étant alimentée au contraire par des torrents pauvres en matières dissoutes et le mélange des eaux superficielles et profondes se faisant difficilement^ Je citerai encore l'eau prise au fond de l'entonnoir du Boubioz, au lac d'Annecy, qui avait un résidu sec de 0fi^^,173, et celle prise dans l'entonnoir à une dizaine de mètres audessus du fond, qui avait encore 0^,1624, tandis que le résidu de l'eau prise au milieu du lac, par 30 mètres de profondeur, n'avait que 0«f^l5H. Là encore l'influence de la source est sensible.

Mais dans le cas où les affluents, sous-lacustres ou superficiels, n'ont pas un débit considérable par rapport à la masse du lac, l'action particulière de chacun d'eux ne se fait sentir que jusqu'à une distance assez faible de son embouchure.

Ainsi, le 9 mai 1894, l'eau de la Dranse, à son entrée dans le lac de Genève, avait un résidu sec de 0«^,214 et l'eau de surface du lac avait, ce jour-là, un résidu de 0^,17. Or, de l'eau prise dans le lac à 200 mètres de la Dranse, où le courant de cette rivière se faisait encore sentir, avait 0»>',184, soit 08^,014 seulement de plus que l'eau du lac, et de l'eau prise en dehors du courant^ mais à 5 ou 6 mètres de l'embouchure, avait exactement la même composition que cette dernière.

Nous verrons d'ailleurs plus loin que l'eau des affluents glaciaires qui tendent pendant l'été, en vertu de leur charge d'alluvion, à s'accumuler au fond d'un lac, ont, dans cette saison, un résidu sec inférieur à celui des eaux du lac et ne peuvej[it par conséquent contribuer à augmenter la teneur des couches profondes.

Toutefois, pour éliminer à peu près complètement le rôle des affluents, j'ai eu soin de prendre Teau du lac d'Aiguebelette à une époque (19 août 1893) où ceux-ci étaient presque à sec. Enfin les affluents du lac de Nantua, qui proviennent presque tous de sources, ont, d'après les analyses que j'ai faites, une composition sensible* ment moins variable que celle de l'eau du lac (0^^176 à 0^,193); ils ne peuvent donc être la cause unique des écarts observés.

Il faut, en conséquence, faire appel, pour expliquer les différences signalées, non plus à des facteurs de provenance extérieure, mais à des actions qui s'exercent dans le milieu même des lacs. Ces actions peuvent être soit d'ordre physique, soit d'ordre physiologique, soit d'ordre chimique.