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convection thermique automnale, milite eu faveur de cette hypothèse. Cependant Teffet de cette décalcification et de cette désilicification n'a pu encore être mesuré; il ne parait même se prêter que bien difficilement à une mesure exacte.
e, — ACTIONS d'ordre chimique. — PRÉCIPITATION DU CARBONATE DE ClIAUX
d'après LES LOIS DE M. SCULCESING
Restent enfin les actions d ordre chimique. Nous avons vu que les variations paraissent porter exclusivement sur la silice et sur le carbonate de chaux. La solubilité de la silice et des silicates semble croître avec la température. D'ailleurs Feau de nos lacs n'est pas saturée de silice; elle en renferme en effet, le plus souvent, quelques milligrammes seulement par litre, exceptionnellement 0^%022 au lac Pavin et 0^,032 au lac de la Girotte, alors que certaines sources froides en contiennent jusqu'à 09^10^ Il ne semble donc pas que l'appauvrissement en silice des eaux superficielles provienne d'une action chimique.
Une conclusion toute différente s'impose pour le carbonate de chaux. Les lois de la solubilité de ce corps ont été découvertes par M. Schlœsing^, dont les travaux ont été poursuivis par M. ËngeP. Je vais rappeler brièvement ces lois, dont la connaissance est indispensable pour l'étude de la chimie des lacs.
En présence de carbonate de chaux neutre en excès et d'une atmosphère contenant une proportion constante d'acide carbonique, l'eau dissout à la fois de l'acide carbonique libre, du carbonate neutre et du bicarbonate. La dissolution de l'acide carbonique s'effectue comme en l'absence de carbonate et conformément à la loi d'absorption. La dissolution du carbonate neutre s'effectue comme dans l'eau pure en l'absence d'acide carbonique. Quant au bicarbonate, sa proportion dépend, pour une température donnée, de la tension de l'acide carbonique dans l'atmosphère gazeuse ; elle est réglée par la loi suivante :
Si l'on appelle x la tension de l'acide carbonique dans l'atmosphère et y la quantité de carbonate de chaux dissous à l'état de bicarbonate dans un litre d'eau, x est lié à y par la formule
m et A étant deux constantes pour une température donnée.
Les expériences de M. Schlœsing ont été faites pour des pressions inférieures à la pression atmosphérique.
Si la température varie, l'exposant m est à peu près constant, mais le coefficient A croît avec la température.
i. BiscHOP, Lehrbuch der chem, xmd physik. Géologie^ II, p. 830.
2. Schlœsing, Encyclop. chim., t. X (Contribution à Vétude de la chimie agrimle)^ p. 138, et C. îi., LXXIV, p. 1552, 1872, et LXXV, p. 70, 1872.
3. Engel, Sur la loi de M. Schlœsing relative à la solution des carbonates à la faveur de V acide carbonique [Ann, ph. ch., et 6'' scorie, XIII, p. 344, 1888).
Or la tension de Tacide carbonique de Tair est, au-dessus des lacs qui nous intéressent, environ de 0,00029 d'atmosphère de 760 millimètres; d'après la formule de M. Schlœsing et les valeurs qu'il donne pour les coefficients m et k^ on trouve que, sous cette tension, 1 litre d'eau peut dissoudre :
A 45* : 0P",029 de carbonate de chaux. A 30« : 0«',0377 — —
 16* : OK'jOige — —
D'autre part, en faisant passer pendant six jours, dans un jardin situé audessus de Thonon, près du lac de Genève, un courant d'air à travers un flacon rempli d'eau distillée tenant en suspension du carbonate de chaux et maintenue à une température de 5°,8 à 6^,8, j'ai trouvé le chiflre de 0«^,0598.
Voilà les quantités de carbonate de chaux qu'un litre d'eau peut dissoudre à l'état de bicarbonate, pour une tension de l'acide carbonique égale à celle que ce gaz a dans l'atmosphère. Pour avoir la quantité totale de carbonate susceptible d'être dissoute, il faut y ajouter le carbonate dissous à l'état neutre. Sans être nulle, comme le prétendent certains ouvrages de chimie, la solubilité de ce dernier est assez faible; M. Schlœsing a trouvé qu'elle était :
A 45* de 08^01554.
A 30* de 0«',014.
A 16* de 08',0131.
Enfin j'ai trouvé qu'elle est de 0«%H6 à 6^5.
En traduisant par une courbe les résultats obtenus soit pour le carbonate dissous à l'état de bicarbonate, soit pour le carbonate dissous à l'état neutre, on obtiendra facilement, et avec une approximation suffisante, les solubilités à 25'' et à i"", chiffres extrêmes entre lesquels sont comprises les températures des lacs que nous étudions. Nous trouvons ainsi :
Pour le carbonate dissous à l'état de bicarbonate :
A 25* : 08^0416. A 4* : O'^jOBS.
Pour le carbonate neutre :
Ce qui nous donne, en négligeant les dixièmes de milligramme, les chiffres de 0^'',055 et 0ë^%073 pour les quantités totales de carbonate de chaux que l'eau des lacs est susceptible de dissoudre à 25" et à i"*, avec la tension que l'acide carbonique possède dans l'atmosphère.
Les affluents des lacs situés en terrains calcaires ont presque toujours une quantité de carbonate de chaux supérieure à 0ff^,073. Comme nous le verrons dans un instant, ceux du lac d'Annecy, du lac du Bourget et des lacs du Jura en ren-
ferment souvent, d'après les recherches de M. Duparc et les miennes, de 0«^,15 à 0«,20 ; le Rhône et la Dranse, les deux principaux affluents du lac de Genève, qui en contiennent moins, en ont encore parfois 0*^,10*. Cet excès de carbonate s'explique facilement si Ton remarque, avec M. Schlœsing, que les eaux des affluents proviennent en grande partie de terrains agricoles, où l'atmosphère confinée renferme en moyenne, suivant MM. Boussingault et Lévy, environ i p. 100 d'acide carbonique, ce qui, à 16^, correspond à 0^,196 de carbonate de chaux dissous à Tétat de bicarbonate.
Une fois parvenues dans les bassins lacustres, ces eaux se trouvent sursaturées de bicarbonate de chaux par rapport à la tension de l'acide carbonique de l'atmosphère; elles doivent donc abandonner une portion de leur bicarbonate, et cela d'autant plus facilement que la température est plus élevée. Or nous avons vu que c'était dans les couches chaudes voisines de la surface que se produisait l'appauvrissement.
Cependant l'augmentation de température n'est pas la seule cause de la diminution de la teneur des eaux de surface. L'agitation de la couche superficielle y contribue certainement. M. Schlœsing a montré* que si, dans l'eau de Seine contenant du bicarbonate dissous, on fait passer de Tair décarbonaté, l'eau se trouble et du carbonate neutre est précipité. Or, à la surface des lacs, par le jeu des vents et des vagues, il se produit un mélange perpétuel entre l'eau et l'air. Nous avons vu, d'autre part ^, que, par suite des convections thermiques, les molécules d'eau de la surface pouvaient tomber dans leur chute verticale jusqu'à la couche qui sépare la région chaude de la région froide et que nous avons désignée sous le nom de couche du saut; c'est là que s'arrêtent les eaux superficielles dans leur mouvement de descente. Il en résulte que, dans les lacs où les courants sont peu intenses, la diminution de la teneur en matières dissoutes doit se faire sentir très énergiquement jusqu'à cette couche et très peu seulement au-dessous d'elle. C'est ce que l'observation permet de constater.
Peut-être la vie organique intervient-elle, non pas seulement en absorbant directement le carbonate de chaux, mais encore en facilitant soit la précipitation, soit la conservation de ce carbonate. Comme l'a dit M. Schlœsing, il y a dans le bicarbonate de chaux de l'acide carbonique en état de tension, précisément équilibrée par la tension de l'acide carbonique extérieur, que celle-ci agisse directement ou par l'intermédiaire de la tension égale du gaz carbonique libre dissous. Par conséquent, toute cause qui, dans l'eau d'un lac, modifiera la quantité de cet acide carbonique libre tendra aussi à modifier la quantité de bicarbonate dissous. Or l'on sait que
i. Ainsi l'analyse des eaux de la Dranse faite le 11 mars 1895, et reproduite à la page 225, nous montre que, en déduisant la quantité de chaux combinée à l'acide sulfurique, il reste 0»',053 de chaux combinée à l'acide carbonique, ce qui équivaut à 08',094 de carbonate de chaux.
