CHAPITRE PREMIER
VUES GÉNÉRALES SUR L'ATMOSPHÈRE , CONSIDÉRÉE DANS SES RAPPORTS AVEC LA VÉGÉTATION.
Jlour bien juger de l'influence que l'atmosphère exerce sur la végétation, il faut d'abord connaître les propriétés particulières et caractéristiques de chacun des élémens qui la composent , et étudier ensuite leur action sur les corps terrestres.
Le gaz azote et l'oxigène sont les deux fluides qui composent essentiellement l'atmosphère; on les y trouve dans les mêmes proportions jusqu'aux plus hautes régions
auxquelles on ait pu parvenir. M. Gay-Lussac a établi cette vérité sur l'analyse comparée de l'air puisé à trois mille six cents toises d'élévation au-dessus de la terre, et de celui qui est à sa surface.
L'atmosphère contient encore d'autres fluides qui y existent constamment, mais dans des proportions très-variables : l'acide carbonique et l'eau, les fluides électrique et magnétique, le calorique et la lumière, sont les principaux.
Ces derniers fluides ont une influence trèsmarquée sur la végétation et sur tous les phénomènes que présentent les corps terrestres ; et quoiqu'ils n'entrent pas essentiellement dans la composition de l'atmosphère, leur action est tellement liée à celle de ses principes constituais , qu'elle en est presque inséparable.
J'ai donc pensé que , pour mieux connaître l'action de l'atmosphère, je devais parler séparément des propriétés principales de tous les fluides qu'elle contient , pour en faire ensuite les applications aux phénomènes que nous présente l'agriculture.
ARTICLE PREMIER
Des fluides pondérables contenus dans l'atmosphère.
Les fluides pondérables contenus dans l'atmosphère sont les gaz azote et oxigène , l'acide carbonique et l'eau.
i°. Le gaz azote forme près des quatre cinquièmes de la composition atmosphérique , et par une bizarrerie bien étrange , c'est celui de tous qui paraît exercer le moins d'influence sur les substances des trois règnes. On le trouve en assez petite quantité dans quelques produits des Végétaux, et abondamment dans ceux des animaux ; mais jusqu'ici les recherches les plus exactes n'ont pu prouver qu'une faible absorption de ce gaz par les plantes et les animaux.
L'existence de l'azote dans quelques produits de la végétation parafe due en partie à la portion de ce gaz que l'air atmosphérique entraîne dans la plante à l'aide de l'eau qui le tient en dissolution, et en partie aux engrais nutritifs, dont il forme souvent un des principes constituant
Dans les animairi. où l'azote est phis abondant que dans les plantes, les alîmens dont ils se nourrissent , et l'acte de la respiration, concourent également à rendre raison de sa présence dans ces corps.
Les expériences de MM. de Humboldt et Provençal sur les poissons , celles de Spallanzani sur quelques reptiles, et celles de MM. Davy , Pfaff, Enderson , Edwards, Dulong, etc. , sur l'homme, ne laissent plus de doute sur l'absorption de l'azote dans la respiration ; mais cette absorption est inégale , peu régulière, variable selon les circonstances, de manière qu'on ne peut pas l'assimiler à celle de l'oxigène , du moins quant à ses effets sur l'économie animale et végétale.
Le peu d'importance de l'action connue de l'azote est loin d'expliquer la profusion avec laquelle la nature l'a répandu dans l'atmosphère; on dirait qu'elle en a fait un immense magasin , dans lequel sont reçus tous les gaz, toutes les émanations, toutes les vapeurs qui s'élèvent de la surface de la terre, et qui en sont extraits au besoin , soit pour entretenir la vie des animaux , soit pour fa-
ciliter la végétation et produire les nombreux: phénomènes de composition et de décomposition qui renouvellent sans cessera surface du globe.
I^a pesanteur spécifique du gaz azote pur est à celle de l'air dans le rapport de neuf mille six cent quatre-vingt-onze à dix mille. J
n°. Le gaz oxigène forme à-peu-près là cinquième partie de l'atmosphère. Sa pesanteur spécifique est à celle^ de l'air comme onze mille trente-six à dix mille.
Les fonctions de l'oxigène sont aussi nombreuses qu'importantes.
Le gaz oxigène entretient la vie des animaux par la respiration i et en se combinant avec le carbone du sang, il produit en grandepartie la chaleur animale : il détermine la> germination des graines : il est absorbé par les feuilles pendant la nuit : il oxide les métaux en se combinant avec eux.
Le gaz oxigène est l'agent nécessaire de toute combustion, et concourt puissamment à la décomposition de toutes les substance* animales , végétales et minérales.
Dans tous les cas où l'oxigène exerce soûr
action , il se combine avec quelqu'un des éléments des corps sur lesquels il agit, et forme des acides avec le carbone, l'azote, le soufre, le phosphore et plusieurs métaux , et de l'eau avec l'hydrogène , etc.
La nature des composés où l'oxigène entre comme élément, varie d'après les proportions dans lesquelles il s'y trouve en combinaison.
Lorsqu'on envisage l'étendue et l'importance des fonctions que remplit le gaz oxigène, et suivtout lorsqu'on considère que toutes les fois qu'il agit, il se forme de nouveaux corps qui n'ont plus de rapport avec lui , on serait tenté de craindre que l'atmosphère ne s*épuisât tôt ou tard de ce principe actif et régénérateur ; mais la nature répare sanj cesse les pertes qui s'en font , par la production de quantités équivalentes : les feuilles des plantes , frappées par la lumière solaire , versent continuellement dans l'atmosphère des torrens de gaz oxigène qui proviennent de la décomposition de l'acide carbonique et de l'eau, dont elles s approprient Je cariions et l'hydrogène.
APPLIQUÉE A i/AGEICULTURE. J
Il est possible, sans doute , que , daûs beaucoup de localités , la reproduction de l'o*igène ne soit pas en rapport avec sa déperdition, c'est ce qui arrive par-tout où il s'en fait une grande consommation par la respiration ou la combustion ; mais cet effet ne peut être que partiel et momentané , car la grande mobilité du fluide atmosphérique rétablit bientôt l'équilibre sur tous les points; les vente, qui brassent l'atmosphère en tous sens, en mêlent les élémeps, et on y trouve partout , et dans des proportions à-peu-près constantes, les principaux fluides qui la composent.
Il n'y a ni création ni destruction d'aucun élément dans les opérations de la nature. Les nombreux phénomènes de composition et de décomposition qui ont lieu à la surface àxi globe, ne présentent qu'un déplacement conti> nuel de principes et de nouvelles combinaisons qui se forment d'après des lois fixes, éternelles , immuables : ainsi la nature se régénère sans s'apïpauvrir , et la matière n'éprouve que des changemens qui se repro-
duisent périodiquement etuniformément, surtout dans les corps organisés.
3°. L'acide carbonique paraît exister constamment dans le fluide atmosphérique ; il ne paraît y avoir de différence que dans les proportions sous lesquelles il s'y trouve.
Quoique beaucoup plus pesant que l'azote et Poxigène , puisque son poids , sous le même volume, est à celui de ce dernier comme mille cinq cent vingt à mille , on le trouve disséminé dans toutes les régions de l'atmosphère. M. de Saussure , le père , l'a retiré de l'air, par l'eau de chaux, sur le sommet du Mont-Blanc.
Il n'est donc pas douteux que , dans la composition de l'atmosphère , les proportions du gaz azote et du gaz oxigène sont plus constantes et presque invariables ; mais il paraît prouvé que l'acide carbonique s'y trouve à toutes les hauteurs dans des proportions différentes.
M. Th. de Saussure a comparé l'état pra~ portionnel de l'acide carbonique dans l'atmosphère, qu'il a analysée en été et en hiver ^ et il a obtenu les résultats suivans ;
En hiver :
3i janvier 1809, 10,000 parties d'air
contenaient 4*^7° ac - car -
a Février 181 1 â,66o
7 janvier 18 12 5, 140
Le terme moyen en hiver, sur 10,000 parties d'air, était :
En volume * 4>79°
En poids 7,280
Enfëté:
30 août 1810, 10,000 parties d'air
contenaient 7?79° ac - car -
27 juillet 181 1 6?47°
i5 juillet 181 5 7*i3o
Le terme moyen en été , sur 1 0,000 parties d'air, était :
En volume 7> 1 3°
En poids io,83o
Sans doute , lorsque l'air est tranquille , ou lorsque l'acide carbonique , qui se forme si abondamment par la fermentation, la respiration ., la combustion , etc. , est retenu dans
des lieux clos , la quantité de cet acide doit excéder ses proportions ordinaires ; mais du moment que l'agitation ou les vents peuvent le mêler dans l'atmosphère, il se répartit et se dissémine sur tous les points d'après des lois constantes.
Hors des cas extraordinaires dont nous venons de parler , et qui font exception , l'acide carbonique n'existe dans l'air que dans la proportion d'un cinq centième au plus.
L'acide carbonique est sans cesse absorbé par les feuilles des plantes ; elles le décomposent, s'approprient son carbone, et versent dans l'atmosphère le gaz oxigène.
L'acide carbonique se combine avec la chaux dans les mortiers frais, et la fait repasser à l'état primitif de pierre à chaux.
L'acide carbonique se dissout dans l'eau qu'il rend légèrement acide; ce liquide en dissout à-peu-près son volume sous la pression de l'atmosphère ; mais lorsque la dissolution est forcée par la compression , il peut en dissoudre beaucoup plus , et alors le liquide qui en est chargé mousse comme le vin de Champagne , qui ne doit cette vertu qu'à l'acide carbofrique
produit par la fermentation du vin dans des bouteilles bien bouchées.
On est même parvenu, par de nouvelles expériences , à réduire , par la pression ,■ le gaz acide carbonique à l'état liquide.
4°. L'eau existe dans l'atmosphère sous forme de fluide élastique. Lorsqu'on l'absorbe par des corps qui ont avec elle une grande affinité, tels que le muriate de chaux calciné, la portion d'air qu'on a ainsi desséchée diminue de poids et de volume, d'après MM. de Saussure père , et Davy .
La quantité de fluide aqueux qui est répandu dans l'air, varie selon la température de l'atmosphère ; elle est d'autant plus considérable que celle-ci est plus élevée. A dix degrés , elle forme en volume à-peu-près le •— du fluide atmosphérique ; et comme sa densité est à celle de ce fluide dans le rapport de dix à quinze, elle constitue environ le ~ de son poids ( Davy).
Le fluide aqueux peut former „ à la température atmosphérique de trente- quatre degrés, -j^ du volume de l'air , et ^7 de son poids.
Dans son beau Traité sur V hygrométrie ,
M. de Saussure, père, a déterminé le poids de l'eau contenue dans un pied cube d'air à divers degrés de température, et a dressé le tableau suivant.
Degrés
de
l'hygromètre.
Poids de l'eau contenue dans un pied cube d'air 9 à i5,a dn therm. de Réaum.
Poids
de Peau contenue
dans un pied cube
d'air > à 6,2 du ther.
de Réaumur.
grains.
grain».
ilAi
« Par conséquent, ajoute M. de Saussure, je » ne crois pas que l'<5n s'écarte beaucoup de » la vérité en assignant onze grains d'eau par » pied cube d'air saturé à la température de » quinze degrés de Réaumur.
» La dissolution de ces onze grains d'eau » dans un pied cube d'air à la température de » quinze degrés , ont aiigmqpté la tension de *> l'air, et le baromètre, qui avant était à vingt- » sept pouces, est monté à vingt-sept pouces » 5 Ug * 79,41 1, c'est-à-dire à environ vingfcsept » pouces six lignes : par conséquent la tension » de l'air , ou son volume dans le récipient , » était augmenté de ■— environ. »
Lorsque la température de l'air diminue, le iluide aqueux en est en partie exprimé ; il paraît alors dans l'atmosphère sous forme de vapeurs ; il se précipite à l'état de rosée, et c'est ainsi que la fraîcheur des nuits, pendant l'été, ranime la végétation , et répare l'état de langueur qu'une chaleur trop forte a produit, pendant le jour, sur les végétaux.
L'oxigène et l'azote ont été rangés jusqu'ici parmi les corps simples, tandis que l'acide carbonique et le fluide aqueux sont des com-
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posés, dont les principes constituai» sont connus, et qu'on formé et décompose à volonté.
Cent parties acide carbonique contiennent :
Carbone . ~ *7,56
Oxîgène 7*^4
Cent parties eau contiennent :
Hydrogène 1 1 ,06
Oxtgène 88,94
L'oxigène et l'azote constituent essentiellement l'atmosphère, puisqu'en en séparant les deux autres principes par des agens chimiques, elle conserve presque tous ses caractères de forme et d'élasticité, etc. ; mais alors elle perd ses propriétés principales sur la végétation, de sorte que toutes les substances qui existent dans l'atmosphère sont nécessaires pour produire et renouveler les phénomènes que nous présentent les trois règnes de la nature.
Des quatre principes qui se trouvent dans
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l'atmosphère , et dont je viens de parier , le fluide aqueux est celui qui y paraît le moins adhérent , ou le moins lié aux autres ; le seul changement de température en fait varier les proportions à l'infini ; tandis que l'azote , l'oxigène et l'acide carbonique s'y maintiennent toujours à-peu-près dans les mêmes rapports, et aucun moyen de pression ni de variation de température ne peut les désunir ou les extraire séparément.
Le fluide aqueux ne s'élève pas à une grande hauteur dans l'atmosphère; car, au rapport des physiciens qui sont parvenus, à l'aide des aérostats, à des régions très-hautes, l'air y est très-sec , et pompe avec une telle avidité l'humidité des planches des nacelles , qu'elles se dessèchent et se fendillent comme si on les avait exposées aune forte chaleur; ce qui provient de l'effet combiné de la diminution de pesanteur de l'air et de sa sécheresse.
La manière dont les élémens atmosphériques sont liés entre eux est toute particulière: assez unis pour ne pas se placer en raison de la différence de leurs pesanteurs spécifiques, et pour ne pas se séparer par la pression ou
l'agitation tumultueuse de l'air, leur combinaison est néanmoins si faible , que , pour les désunir et les. isoler, il suffit de leur présenter des corps avec lesquels ils aient quelque légère affinité. Ainsi, si l'on enferme sous une cloche de verre un volume (Quelconque d'air atmosphérique, le muriate de chaux bien calciné en extrait le fluide aqueux, la combustion du phosphore absorbe le gaz oxigène, l'eau de chaux ou les alcalis caustiques se combinent avec l'acide carbonique , et il ne reste plus que le gaz azote , celui de tous qui a le moins de tendance aux combinaisons.
Ce faible état de combinaison entre les principes contenus dans l'atmosphère était nécessaire pour qu'ils exerçassent une action plus active , plus puissante sur tous les corps qui couvrent la surface du globe , et dont les compositions et les décompositions ne peuvent s'opérer convenablement que par eux.
Indépendamment des corps qui constituent essentiellement l'atmosphère , les émanations qui s'élèvent continuellement de la surface de
de la terre , se mêlent avec l'air , d'où elles se|| dégagent et se précipitent dès que la chaleur, ou toute autre cause qui a produit l'ascension, vient à cesser son action.
Ces émanations , mêlées accidentellement à Fair, en altèrent la pureté ; elles modifient ses vertus; l'oxigène et l'eau s'en imprègnent et les déposent sur des corps , avec lesquels ils entrent en combinaison ou se mettent en contact L'origine de plusieurs maladies n'a pas d'autres causes; le germe en est apporté par l'air ou par le fluide aqueux. C'est ainsi que dans les localités où se décomposent en abondante des mÉières animales et végétales , comme près des étangs et des marais, les fièvres d'accès y sont endémiques , et que les miasmes qui se dégagent de nombreux animaux en putréfoetion, deviennent une cause de maladies; c'est ainsi que, dans plusieurs circonstances, il est dangereux de respirer le serein , parce que la vapeur aqueuse qui le forme entraîne avec elle des principes malsains qui s'étaient élevés dans l'atmosphère ; c'est pour la même raison que les brouillards répandentquelquefo» une mauvaise odeur. La manière dont
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^ l'air se parfume par l'arôme des plantes qu'il transmet à nos organes, et l'odeur qu'il contracte par les émanations des corps en décomposition indiquent suffisamment son influence non -seulement pour produire des maladies, mais encore pour propager celles qui sont contagieuses.
ARTICLE II
Des fluides impondérables contenus dans l'atmosphère.
Outre les substances pondérables qui constituent l'atmosphère et celles qui s'y trouvent accidentellement, elle recèlfencore des fluides impondérables dont les effets nous sont moins connus, mais qui paraissent y jouer un grand rôle : le fluide électrique est de ce nombre.
i°. L'électricité se développe par le frottement et se transmet par le simple contact; elle s'accumule dans les corps quand ils sont isolés ; elle se communique comme la chaleur lorsqu'on approche des corps électrisés de ceux qui ne le sont pas.
Les propriétés singulières du fluide électrique contenu dans l'atmosphère , et les va-
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riations fréquentes qu'il y éprouve , donnent naissance à de nombreux phénomènes , sur lesquels l'observation et l'expérience ont déjà répandu quelque lumière.
11 paraît que lorsque ce fluide est abondamment disséminé dans l'atnwsphère , il exerce une grande influence sur les phénomènes de la végétation ; il excite l'action de l'oxigène , et détermine l'écoulement du fluide aqueux :
M. Davy a observé que le blé germe plus vite dans l'eau chargée d'électricité positive, que dans celle qui contient le principe opposé; et il est bien reconnu que les fermentations se développent mieux aux approches des orages, et que les liquides composés d'une aggrégation de principes peu liés entre eux, tels que le lait, se décomposent et tournent dans ces circonstances.
