DOUZIÈME CONVERSATION
DES SOURCES, DES FONTAINES, etc.
De r ascension de la vapeur et de la forma tion des nuages. — De la jormation et de la chute de la pluie , etc. — • De la formation des sources. Des rivières et des lacs . — .Des joutai nés. —
Caroline.
Jl y a une question que je voudras bien vous faire touchant les fluides. Mad. B., et qui m’a souvent embarrassée. Pouiquoi la grande quantité de pluie, qui tombe sur la terre et qui s’y enfonce , ne détruit-elle pas avec le temps sa solidité ? Je sais bien que le soleil et le vent sèchent la surface ; mais ils ne font pas d’effet sur la partie intérieure , ou il doit y avoir une accumulation prodigieuse d’humidité.
DES SOURCES, DES FONTAINES, etC. 5si
Mad. B.
Ne savez-vous pas qu’à la longue toute l’eaü qui pénétre le sol eo sort et s’élève? C’est la meme eau qui successivement forme les mers* les rivières, les sources, les nuages , la ploie, et quelquefois la grêle, la neige et la glace» Si vous prenez la peine de la suivre à travers ces divers changeroens * vous comprendrez comment la terre n’est pas submergée par la quantité d’eau , qui est tombée sur elle depuis sa création ; et vous serez même convaincue qu’elle ne contient pas une seul® goutte d’eau de plus quelle n’en contenoit 4 cette époque.
Considérons comment les nuages se formèrent dans l’origine , quand les premiers rayons du soleil réchauffèrent la surface de la terre; la chaleur, en s’emparant des particules d’eau 5 les rendit plus légères que l’air. C’est ainsi, vous le savez, que se form© la vapeur. Qu’en doit-il arriver?
Caroline,
Quand l’eau deviendra plus légère que
5*22 I)ES SOURCES, DES FONTAINES, elC.
Fair, elle montera naturellement.* et je me souviens à présent que vous nous avez dit, clans une leçon précédente , que la chaleur du soleil transforme en vapeur les particules de Feau, ce qui la fait monter dans Fatrnosphère, où elle forme les nuages.
Nous avons donc suivi déjà Feau à travers deux de ses transformations ; de l’eau provient la vapeur, et de la vapeur proviennent les nuages.
Emilie,
Mais puisque cette vapeur aqueuse est plus Jégère que Fair, pourquoi ne continue-t-elle pas à monter , et pourquoi se réunit - elle pour former des nuages?
Mad. B.
Parce que l’atmosphère diminue en densité a mesure qu’elle s’éloigne de la terre. Ainsi la vapeur que le soleil fait exhaler, non-seulement des mers , des rivières et des lacs, mais encore
de Fhumidité de la terre , qu’elle parvienne à une ré
s’élève jusqu’à ce gion de Fair de sa
DES SOURCES, DES FONTAINES, etc. 525
propre pesanteur spécifique; vous savez qu'elle y restera stationnaire par Faddition fréquente cîe quelque nouvelle vapeur froide ; elle s’accumule graduellement de manière à former ces grandes masses qu’on nomme nuages, et qui à la fia devenant trop pesantes pour que Fair les supporte , tombent à terre.
Caroline.
Oui , elles tombent à terre quand il pleut; mais suivant votre théorie, j ’au rois imaginé que quand les nuages deviennent trop pesans, pour que la région de Fair dans laquelle ils étoient situés puisse les soutenir, ils auroienfc descendu jusqu’à ce qu’ils fussent parvenus à une couche d’air de leur propre poids, et qu’ils ne seroicnt pas tombés jusqu’à terre ; car comme les nuages sont formés de vapeur, ils ne peuvent pas être si pesans que les régions inférieures de l’atmosphère , autrement la vapeur n’auroit pas monté.
Mad. B.
En examinant la manière dont les nuages descendent, on résout cette objection. En tombant , quelques - unes des particules
5s4 DES SOURCES, DES FONTAINES., etc.
aqueuses viennent dans leur sphère d’altr action mutuelle , et s’unissent en forme de gouttes. La vapeur ainsi transformée en pluie, est plus pesante qu’un volume égale de l’atmosphère , et descend par conséquent vers îa terre,
Caroline.
Ce phénomène est curieux!
Mad, B.
11 est impossible de considérer attentivement aucune partie de la nature sans reconnoitre la sagesse qui s’y déploie, et j’espère que vous ne contemplerez jamais ces merveilles sans sentir votre cœur enflammé d’admiration et de gratitude envers i auteur de tant de biens. Observez que si les eaux n’étoiejnt jamais remontées de la terre , toute la végétation auroit été détruite par l’excès d’humidité ; si, au contraire, les planètes n’étoient pas nourries et rafraîchies par des ondées occasionnelles, îa sécheresse seroit pour elles également fatale. Si les nuages rest oient constamment dans un état de vapeur, ils pourroient , comme vous le
DES SOURCES, DES FONTAINES, etc. 52&
remarquiez, descendre dans une couche plus pesante de l’atmosphère , mais ils ne tromberoient jamais à terre ; ou si la force d’attraction e toit plus que suffisante pour convertir la vapeur en gouttes, elle ira ns forme roll le nuage en une masse d’eau qui , au lieu de nourrir les produits de la terre , ne serviroit qu’à les détruire.
L’eau monte donc sous forme de vapeur, et descend sous celle de pluie , de neige ou de grêle; toutes finalement deviennent de l’eau , dont une partie va grossir les mers qui couvrent la surface du globe, et dont l’autre tombe sur la terre. De cette dernière , une partie remonte en forme de vapeur, une autre est absorbée par les racines des végétaux, et une dernière partie enfin pénètre dans le sein de la terre, où elle forme des sources.
Emilie.
Est - ce que l’eau de pluie et celle des sources est la même ?
Emilie.
Oui, dans l’origine. La seule différence
con-
5s6 BBS SOURCES, BUS FONTAINES, elC.
entre l’eau de pluie et Feau de source sis te dans les particules étrangères que la dernière rencontre et dissout dans son passage à travers les differents terrains qu’elle parcourt»
Caroline.
Cependant Peau de source est plus agréable au goût, elle semble plus transparente , et j’aurois supposé qu’elle e toit plus pure que Feau de pluie. -
Mab. B.
Non; â Perception de Feau distillée, Feau de pluie est la plus pore qu’on puisse obtenir;, et c’est sa pureté qui la rend insipide, tandis que les sels variés et les différens ingrédrens , dissous dans de Feau de source , lui donnent une espèce de saveur, sans altérer en aucune manière sa transparence ; et la filtration qu’elle subit à travers le gravier et le sable , dans les tanirailles de la terre, la purifie de tomes les matières étrangères qu’elle n'a pas la force de dissoudre.
Quand la pluie tombe sur la surface de la "terre , elle continue à couler à travers les
DES SOURCES, DES FONTAINES, CtC. 3^7
pores et les crevasses de la terre. Quand plusieurs gouttes se rencontrent dans leurs pas* sages souterrains , elles s’unissent et forment un petit ruisseau; celui-ci, en avançant rencontre d’autres ruisseaux de la même sorte , et ils poursuivent ensemble leur course souterraine , jusqu’à ce qu’ils soient arrêtés par quelque substance qu’ils ne puissent pas pénétrer.
Mais vous disiez que l’eau peut pénétrer même les pores de l’or; elle ne peut guère rencontrer une substance plus dense ?
Mail B.
L’eau ne pénètre les pores de i’or que quand on lui fait subir une forte compression, comme dans l’expérience de Florence; mais , dans son cours vers le centre de la terre , l’eau n’est poussée par aucune antre force que celle de la pesanteur , qui ne suffit pas pour lui ouvrir un chemin à travers une couche d’argile. Cette espèce de terre, quoiqu’elle ne soit pas fort dense , a beau» coup de ténacité, et ne donne pas pas-
528 ©ES SOURCES, UES FONTAINES, ete.
sêr les particules d’eau. Quand ce liquide rencontre une substance de cette nature , $a course est arrêtée, et la pression des eaux accumulées forme un lit ou un réservoir. Cela 's’expliquera très-clairement par la figure g * planche xiïi , qui représente une section on Fintérieur d’une colline ou d’une montagne» À est one masse d'eau, telle que je Fai décrite, qui, quand elle s’élève jusqu’en B ( par Faddttioo continuelle des eaux qu’elle reçoit des. conduits ou ruisseaux a ^ a 7 o 5 a ) , trouve no passage hors de la cavité; et qui, poussée, par la gravité , coule jusqu’à ce qu’elle se fraye- un chemin hors de la terre sur le flancs <de la colline, où elle forme une source, Çh
Caroline*
La gravité pousse en bas vers le centre de la terre; et la source dans cette figure coûte
dans une direction horizontale*
Mab. B,
Las entièrement. 11 y a quelque inclinaison du réservoir au trou par où Feau sort de la ferre, et vous savez que la gravité entraîne
DES SOURCES, DES FONTAINES, CIC. Sag
les corps sur un plao incliné , aussi bien que dans la direction perpendiculaire.
Caroline.
Mais quoique la source puisse descendre au premier moment où elle sort , il faut souvent qu’elle monte pour atteindre la surface de la terre ; et cela dans une direction eatiërenient opposée à la gravité.
Mad. B.
Une source ne peut jamais monter audessus du niveau du réservoir d’où elle sort; il Taut par conséquent qu’elle trouve un passage quelque part à la surface de la terre, plus bas ou plus près du centre que le réservoir. Il est vrai que , dans cette figure 3 la source monte occasionnellement en passant de B en C; mais je crois, qu’avec un peu de réflexion , vous pourrez vous rendre compte de ce mouvement.
Emilie.
Oh oui ; cela est dû à la pression des fluides de bas en haut, et l’eau monte dans le conduit par le même principe que dans
55o DES SOURCES, DES FONTAINES, elC.
le goulot d’une théière , c’est-à-dire , pour conserver l’équilibre avec l’eau du réservoir. Je crois à présent que je comprends la nature des sources; l’eau cou Fera dans un canal, soit qu’il monte , soit qu’il descende , pourvu qu’il ne monte jamais plus haut que- le réservoir.
Mad. B.
L’eau peut ainsi être portée dans tontes les parties d’une ville , et dans le haut des maisons , si elle part originairement d’une hauteur supérieure à celle à laquelle on la veutfaire monter» N’avez-vous jamais observé, quand on refait le pave des rues , les tuyaux qui servent à conduire l’eau par la ville ?
Emilie»
Oui, souvent; et j’ai remarqué que quand on ouvre un de ces tuyaux, l’eau en sort de Las en haut avec une grande vitesse qui est due , je suppose , à la pression de l’eau du réservoir.
Caroline»
Je me souviens d’avoir vu une fois un verre très-curieux, nommé coupe de Jantale; c’est
DES SOURCES, BES FONTAINES, etc. 55 !
un gobelet au food duquel est fixe debout une petite figure d’homme, et dans lequel 1 ean, en quelque quantité qu’on Fy verse , ne mont© jamais plus haut que la poitrine de la figure* Savez-vous comment cela se tail?
Mad. B.
C’est au moyen d’un siphon ou tube replié,, qui est caché dans le corps de la figure* Il monte, à travers une des jambes, jusqu à, la poitrine 5 îà , se repliant , il descend à travers l’autre jambe , et de la, perce la base du gobelet, d'où l'eau sort (figure i9 planche XIV ). Quand on met de l'eau dans 3e verre A , elle monte dans le siphon B , à mesure qu’elle s’eleve dans le verre ^ et quand. 3e verre est rempli au niveau de 3a partie supéri cure du siphon, l’eau s’écoule en dehors à travers l’autre jambe de la figure, et continue de couler aussi long- temps qu’on en verse ; par conséquent, le verre ne peut jamais se remplir plus haut*
Emibie.
Je pense que le nouveau puits qu’on a fait à notre campagne doit être de celte nature.
532 BES SOURCES, DES FONTAINES, elC.
Nous avions une grande disette d’eau , et mon père a fait beaucoup de dépense pour creuser un puits ; après avoir pénétré à une grande profondeur avant d’avoir pu trouver de Feau, o o a découvert à la fin une source; mais Feau n’est montée que peu de pieds au-dessus du lood do puits 5 et quelquefois il est tout-àfait à sec,
Mab. B.
Cela o9a cependant aucun rapport avec Iâ coupe de Tantale, c’est Feflet de la situation élevée de votre campagne.
Emilie.
Je crois que j’en devine la raison. II ne peut pas y avoir de réservoir d’eau près du sommet d’une colline , parce que dans une telle situation , il ne se forme pas un nombre suffisant de ruisseaux pour pouvoir l’entretenir , et sans un réservoir il ne peut point y avoir de source. Dans de telles situations, il est donc indispensable de creuser très- profondément pour en rencontrer une ; et quand on lui donne issue, on ne peut la faire monter qu’à la hauteur du réservoir d’où elle
DES SOURCES, DES FONTAINES, etc, 555
coule, c’est-à-dire, qu’elie s’élèvera fort peu, attendu que îe réservoir doit être situé à une assez grande profondeur au-dessous du sommet dé Ja colline.
Caroline.
Votre explication semble très -claire et très- satisfaisante, mais je peux lui opposer l’expérience. Tout au haut d’une colline , près de notre campagne, il y a un grand étang , et selon votre théorie , il seroit impossible qu’il y eût dans une telle situatior des sources pour l’entretenir; vous savez auss que j’ai traversé les Apes, et je peux vou assurer qu’il y a uo jpii lac au sommet d Mont-Cenis, la plus haute montagne que no»
«ay ons traversée.
Mad. B.
S’il y a voit un lac au sommet du Mo Blanc , qui est la pî us haute montagne tn.T Alpes, cela seroit vraiment étonnant. Mais qu’il y en ait un sur le Mont-Cenis , ce n est pas un fait qui contredise notre théorie , car cette montagne est environne© d autres sommités beaucoup plus élevées ? et les
554 DES SOURCES, DES FONTAINES, e!Ç.
sources qui remplissent ïe îac , doivent des» cendre des reservoirs formes dans ces montagnes. Il doit en être de même de l’étang placé sur le haut de la colline; il y a , .sans doute, dans le voisinage quelque colline plus haute ? qui lui fournit de Feau.
Emilie.
Je comprends parfaitement pourquoi Feau dans notre puits ne monte jamais fort haut; mais je ne sais pas pourquoi de lornps en temps il est à sec. v
Mad. B.
Parce que îe réservoir qui l’alimente étant dans une situation élevée , ne reçoit de. l’eau qu’en petite quantité; ainsi, après une ’longue sécheresse , il peut être épuisé et la, source être à sec , jusqu’à ce que le réservoir se remplisse par de nouvelles ploies. II n’est pas rare de voir des sources couler avec grande violence dans les temps pluvieux, et en d’autres temps être parfaitement à sæc,
Caroline.
Mais il y ?A une source dans notre campa-
UES SOURCES, DES FONTAINES, etc. 555
gne qui coule plus fréquemment en temps sec qu’en temps humide’ comment peut-on expliquer cela?
Mad. B.
La source vient probablement d’un réservoir situé à une grande distance et très profondément dans la terre ; il se passe donc quelque temps avant que la pluie atteigne Je réservoir • il en faut encore poor que l’eau du réservoir arrive à la surface de la terre; en sorte que la sécheresse peut avoir succédé à la pluie avant que la source commence à couler, et le réservoir peut s’être épuisé au moment où revient le temps pluvieux.
Caroline.
C’est sans doute ainsi que ces choses se passent ; car la source est clans une situation très-basse , ainsi le réservoir peut être à une grande distance.
Ma b. B,
Les sources qui ne coulent pas constant ment se pomment intermittentes $ et sont
536 DES SOURCES j DES FONTAINES, eiC.
occasionnées par des réservoirs imparfaitement alimentés. Indépendamment de la situation , il en est de même lorsque les conduits qui amènent l’eau dans le réservoir, sont plus petits que ceux qui lui donnent issue.
Caroline.
S’il en coule plus dehors qu’il n’en arrive dedans , en peu de temps le réservoir doit se vider. Et les rivières ne naissent-elles pas des sources ?
Mad. B.
Oui j elles prennent généralement leur origine dans les pays de montagnes , où les sources sont très-abondantes.
Caroline.
Je croyois que vous aviez dit que les sources étoieot plus rares dans les situations élevées.
Mail B.
Vous ne considérez pas que îcs pays de montagnes abondent également en situations hautes et basses. Les réservoirs
DES SOURCES, DES FONTAINES, etc. 557
d’eau, qui se forment dans le sein des montagnes, trou\ent en général une issue ou sur leur pente ou dans la vallée qui est au-dessous; tandis que les réservoirs souterrains, qui se forment dans une plaine , peuvent rarement trouver un passage pour arriver à la surface de la terre ; ils restent cachés, à moms qu’on ne les découvre en creusant un puits. Quand une fois une source est sortie à la surface de la lerre , elle continue sa course esté-rieurement , gagnant toujours un terrain plus bas ; car elle ne peut plus monter.
Emilie.
Ainsi, qu’est- ce qui arrivera si la source ^ ou je l appr llerai plutôt à présent le ruisseau 9 coule dans une situation environnée d’un terrain élevé?
Mad. B.
Sa course est arrêtée, Peau s’accumule et forme une (laque d’eau, un étang ou un lac5 selon la plus ou moins grande abondance de la source. Le lac de Genève, selon toute probabilité , tire son origine du Rhône qui ie traverse; quand ce fleuve entra pour
558 DES SOÜRCES, DES FONTAINES, etc.
la première fois dans la vallee qui forme à présent le lit du lac, il se trouva environné de terrains plus élevés ; ses eaux durent s’y accumuler, jusqu’à ce qu’elles eussent atteint 3e niveau de la partie de la vallée, ou le Rhône continue maintenant sa course au-delà du lac; de là il coule à travers les vallées et la plaine , pouvant former occasionnellement d’autres petits lacs , jusqu’à ce qu’il arrive à la mer.
Emilie.
Et les fontaines ne sont-elles pas de la nature des sources ?
Mad. B.
Précisément. On fait couler une fontaine de haut en bas par le jet ou ajutage A , et elle monte à-peu-près aussi haut que le réservoir, B, d’où elle provient (planche xiv^ %, 2).
Caroline.
Pourquoi pas lout-à-fait aussi haut ?
Mad. B.
Parce qu’elle rencontre la résistance de
DES SOURCES, DES FONTAINES, etc. 55g 1 air dans son ascension , el son mouvement est arrête par le frottement, principalement contre l’ajutage.
Emilie.
Mais si le tube , au travers duquel l’eau monte, est poli 5 peut-il y avoir du frottement, surtout dans un fluide dont les particules cèdent à la plus légère impression?
Mad. B.
Le frottement , (comme nous le remarquions dans une leçon précédente ) peut être diminué par le poli, mais il ne peut jamais être entièrement détruit; et quoique les fluides soient moins susceptibles de frottement que les solides, ils en sont toujours affectés. Une autre raison , pour laquelle une fontaine ne monte pas aussi haut que son réservoir , c’est que, comme toutes les particules d’eau sortent par le tube avec une égale vitesse et comme cette vitesse ne peut manquer d’être diminuée par la pression de l’air sur les particules extérieures , celles-ci doivent nécessairement presser un peu les particules inférieures et les pousser de côté, dilatant la colonne d’eau au sommet et la rendant à la
54o des sources, des fontaines., etc.
fois plus large et plus courte qu’elle ne le seroit sans cela.
ISl notre prochain entretien, nous exami" nerons les propriétés mécaniques de 1 air , qui, étant un fluide élastique, diffère des liquides sous plusieurs rapports.
