THÉODORE MORGAMD, LIBRAIRE-DÉPOSITAIRE

5, RUE BONJ^PARTIS, 5,

Toofl droits réserfés.

D^\LEXANDRE DE HUMBOLDT

ai

a ALEX. DE HUMBOLDT A CllELL (fs" 1).

Monsieur,

J'ai eu occasion de faire plusieurs nouvelles observations sur la couleur des végétaux qui naissent sous terre. Je connais maintenant deux espèces de végétaux auxquels le séjour souterrain paraît avoir été assigné exclusivement. Ce sont deux espèces de lichens, dont Tun, que j*ai nommé lichen vertigellatus^ atteint ordinairement une longueur de cinq à huit aunes, et Tautre, que je viens de découvrir à Marienberg, dans une des galeries des mines, se distingue par des ramifications d*un vert-clair. Je suis actuelleitient convaincu, par mes propres expériences, que quelques plantes peuvent, sous certaines circonstances, pousser des feuilles vertes étant

ir. I

privées des rayons de lumière; les plantes que j'avais choisies pour ces expériences étaient le cheirantus incanus et le cheirantus cheirû Jusqu'ici ces expériences ne contredisent pas ce que Priestley, Ingenhousz et Senebier ont écrit sur la même matière. Je suppose que la couleur blanche dans les végétaux, ainsi que dans plusieurs autres substances (par exemple dans les sels, les terres, dans l'acide muriatique déphlogîstiqué), prend son origine d'une accumulation de l'oxygène, et que la matière de la lumière ne s'unit point avec le corps végétal, mais qu'il ne sert qu'à exciter le développement de l'oxygène. Par cette raison, les plantes cachetiques (étiolées) , étant privées de lumière, n'exhalent point de l'air déphlogistiqué ; de là l'effet de la lumière sur l'argent corné , sur l'acide muriatique et nitreux oxygéné et autres. Mais les rayons du soleil ne sont peut-être pas la seule substance qui, par son affinité avec l'oxygène, empêche l'accumulation de ce dernier dans les végétaux.

Les bases du gaz inflammable et du gaz méphitique servent également à le développer, et peut-être ces substances agissent-elles sous la terre (où, malheureusement pour les mineurs, la nature les a accumulées en trop grande abondance), comme agit la lumière bienfaisante à sa surface. Cette explication s'éloigne sans doute entièrement de celle de M. Senebier et de plusieurs autres physiciens ; aussi je ne la regarde que comme une hypothèse par laquelle je cherche à expliquer les phénomènes vraiment curieux de la végétation souterraine, qui mérite

d'autant plus d'attention des botanistes, que la privation de la lumière, et une atmosphère aussi mélangée, fait soupçonner également une organisation différente de celle qui a lieu à la surface de la terre.

HUMBOLDT

ALKX. DE HUMBOLDT A (j. C,) DE LA MÉTUERÏE (n° 2).

Ventôse, an vn (1799).

Je me hâte de vous communiquer les Tableaux météorologiques qui contiennent les résultats de mon travail sur l'atmosphère [a). Comme vous vous êtes proposé de donner, dans la suite, un extrait de cet ouvrage, duquel je me suis occupé depuis plusieurs années, je me borne à vous exposer les principaux résultats que mes expériences semblent présenter. Les travaux d'Ingenhousz, Landriani, Scherer et d'autres physiciens célèbres n'indiquent la quantité d'oxygène contenu dans l'atmosphère qu'en degrés de l'échelle eudiométrique de Fontana. Ils n'ont pas réuni les recherches sur l'élasticité, la température, l'humidité, l'électricité et la transparence de l'air à celle de sa pureté* Pour connaître à fond les divers changements qui s'opèrent dans cet immense

(a) Vwr après les lettres aux Biographies des correspondants de Humholdt et notes diverses é

laboratoire, j'ai cru qu'il serait indispensable d'entreprendre un travail auquel contribueraient tous les instruments météorologiques connus jusqu'à ce jour ; j'ai aussi cru qu'il ne fallait pas (tel qu'on Ta fait jusqu'ici) analyser l'air à des époques fixes, mais qu'il vaudrait mieux surprendre la nature sur le fait et décomposer l'air atmosphérique aussi souvent que les nuages se forment et qu'ils se dissolvent.

Toutes les expériences contenues dans les tableaux cijoints (leur nombre est au delà de douze cents) ont été faites à Salzbourg, dont j'ai trouvé la latitude par deux sextants 47% 48' (les géographes l'indiquent jusqu'ici 47',44'), longitude 30%39', élévation au-dessus du niveau de la mer 217 toises.

La décomposition de l'atmosphère, pour en évaluer la quantité d'oxygène, se fonde sur la méthode que j'ai exposée dans mon Mémoire sur le gaz nitreux et ses combinaisons chimiques. Cette analyse se fait par les moyens combinés du gaz nitreux, de l'acide muriatique oxygéné et de la solution du sulfate de fer. Le maximum de Terreur monte à 0,003 d'oxygène, limite qui a été constatée par un grand nombre d'expériences faites conjointement avec Vauquelin et Tassaert.

Toutes mes observations semblent prouver que l'eau joue le rôle le plus important dans la composition de l'atmosphère. J'ai vu presque constamment diminuer la quantité d'oxygène, lorsque la couleur bleue du ciel disparaît, et que, par une action chimique dont nous ignorons la cause et l'effet, la voûte azurée se couvre de

nuages; si, au contraire, le cyanomëtre monte du 7* au 20* degré, et que les nuages se dissipent ou que l'air dissolve les vapeurs aqueuses, alors la pureté de Tatmosphère augmente. La formation de la neige, et surtout celle de la grêle, accompagnée d'une électricité négative, absorbe une grande quantité d'oxygène. La fonte de la neige, au contraire, en augmente la quantité, l'eau de neige étant une eau fortement oxygénée. La plus grande pureté de l'atmosphère (c'est-à-dire le maximum d'oxygène) a été observée pendant les brouillards qui font varier l'électromètre du positif au négatif. Je ne vous citerai qu'un exemple très-frappant :

Depuis le T' jusqu'au 3 février, il tomba beaucoup de neige et de pluie, il n'y eut que 0,267 d'oxygène; le soir, au 3, les nuages se dissipèrent, le bleu du ciel reparut et la quantité d'oxygène augmenta de 0,007. Le 4, cette augmentation était encore plus marquée ; l'eudiomètre monta à 0,284 ; mais bientôt, dans les hautes régions, des nuages commencèrent à se former, le bleu disparut, il y eut une perdition d'oxygène de 0,052. Ce changement annonça l'approche de la pluie ; elle tomba à verse à dix heures du soir. Je courus à l'appareil pneumatique, et je trouvai encore 0,005 de moins, l'air était à 0,267. Dans la nuit du 4 au 5, les vapeurs furent résoutes dans l'air; à huit heures du matin, le bleu parut à travers les nuages ; aussi l'air avait-il augmenté de 0,0i5 d'oxygène. Le vent parut amener d'autres couches d'air encore plus pur, la neige fondant sur les Hautes-Alpes. Le soir, le vent ne soufflant plus, d<îs

nuages se formèrent, il n'y eut, au lieu de 0,282, que 0,272 d'oxygène dans Tatraosphère. Le 6, pluie en abondance et 0,264 d'oxygène; l'eudiomètre tomba, jusqu'au 13, à 0,259; mais, pendant la nuit, tous les nuages disparurent, et, en seize heures, l'air gagna 0,013 d'oxygène, îl était à 0,272. Le 14 au matin, nuages qui indiquent l'approche de la neige, eudiomètre 0,262; bleu du ciel jusqu'au 17, eudiomètre 0,284; donc une augmentation de 0,022. Le 18, brouillard épais et 0,290 d'oxygène. Le 19, neige en abondance, aussi l'eudiomètre toraba-t-il jusqu'à 0,272. Le 20, la formation de la neige occasionna une absorption d'oxygène encore plus forte, l'air n'était plus qu'à 0,265. Le 25, bleu du ciel, eudiomètre 0,274. Le 22 même à 0,278. Pour prouver combien ces lois sont constantes, je n'indique que les jours, dans chaque mois, qui prouvent l'influence de la formation des nuages dans la composition chimique de l'atmosphère.

Novembre : 18. 19. 22. 23. 25.

Décembre : % 6. 7. 8-12. 18-21. 22. 24-26. 29.

Janvier : 5-3. 5-8. 12. 17-20. 22-31.

Février : 5-17. 18-23. 26-28.

Mars : 1-3. 7, 8, 10-12. 14-17. 20. 21. 23-30. Avril : 2-5. JO. 14. 16. 17.

Dans les 589 fois que j'ai analysé l'air, je n'ai trouvé que six à sept jours (le 20 novembre, 4, 10 janvier, 24 février et 19 mars) qui semblent faire une exception

à la loi générale ; mais aussi il ne faut pas s'étonner que n'ayant trouvé qu'une seule cause de. l'augmentation de l'oxygène dans l'atmosphère, les grands phénomènes météorologiques ne se laissent pas tous réduire à celle-ci.

Les expériences de Read annoncent une combinaison entre l'oxygène et l'électricité. Nous ignorons encore si la charge électrique de l'atmosphère influe sur sa pureté. Je me doute très-fort que chaque fois que l'eudiomètre tombe, pendant la formation des nuages, l'eau se compose de deux substances aériformes : les eaux de neige et de pluie étant très-chargées d'oxygène, il se peut trèsbien que les vapeurs, pendant qu'elles se précipitent de l'air qui les tenait en dissolution et qu'elles deviennent concrètes (agissant sur l'hygromètre), s'emparent de la quantité d'oxygène que nous trouvons de moins dans l'atmosphère ; il se pourrait même que les vésicules d'eau, qui forment les nuages, aient des atmosphères d'un air plus oxygéné.

La fonte de la neige peut souvent induire en erreur dans l'analyse de l'air des hautes montagnes. Cet air, généralement plus impur que celui de la plaine, est plus riche en oxygène lorsque la neige fond dans les Hautes- Alpes, et qu'au contraire les contrées plus basses en sont dépourvues. Buch recueillit de l'air du Geisberg^ à 3,890 pieds d'élévation; je trouvai cet air, comme je m'y attendais, de 0,026 d'oxygène plus impur que celui de la plaine. Au printemps, cette différence diminua jusqu'à 0,007, lorsque la neige fondit mv la cime de la montagne. Le i 1 mars, cette même raison rendit cette

différence tout à fait insensible, Tair de la plaine étant à 0,264 d'oxygène.

Il y a deux raisons qui rendent insensible, très-souvent, l'augmentation de Toxygène causée par la fonte de la neige; l'une est la formation des nuages qui accompagne un dégel total ; l'autre est Taction de la terre ou de l'humus sur l'air. Aussitôt que la neige disparaît, la surface de la terre, fortement humectée, commence à s'oxyder ; cette formation d'azote est prouvée par les expériences contenues dans mon mémoire sur les terres simples.

Ainsi que les physiciens indiquent le maximum et le minimum de l'électricité de l'air observée sous une latitude donnée , je pense de même qu'il est nécessaire de déterminer les extrêmes, entre lesquels balance la pureté de l'atmosphère. Depuis novembre jusqu'en avril 1797, j'ai vu monter l'eudiomètre jusqu'à 0,290, et descendre jusqu'à 0,236. Vous voyez par là qu'il s'en faut beaucoup que l'air atmosphérique contienne constamment 27 à 0,28 d'oxygène. Je doute même très-fort qu'il y ait beaucoup d'endroits, dans la zone tempérée, dans lesquels le terme moyen de la pureté de l'air monte au delà de 0,275. Pendant les cent quarante-quatre jours que j'observai, je n'ai trouvé que sept fois au delà de 0,281 d'oxygène.

Las termes moyens furent en :

Novembre. 0,256.

Décembre. 0,268.

Janvier.

Février.

Mars.

Avril.

Donc, le terme moyen des six mois : 0,268. Si Ton pouvait être sûr qu'Ingenhousz, Fontana, Lichtenberg, et d'autres physiciens eussent travaillé avec un gaz nitreux qui, analysé au moyen de l'acide muriatique oxygéné et du sulfate de fer, n'eût donné qu'un résidu de 0,15 d'azote, j'évaluerais le terme moyen de la pureté de l'air de Tienne à 0,265; de Gottingue à 0,266; Londres à 0,269; Florence 0,253; Deift, 0,270. Mais la nature de l'eau dont ces physiciens se sont servis peut causer des erreurs dans un calcul fondé sur des expériences faites à l'eau distillée.

Mais l'air atmosphérique ne contient-il que de l'oxygène, de l'azote et de l'acide carbonique? Pourquoi ne trouvons-nous pas l'hydrogène qui se dégage sur la surface du globe, et qui passe par les hautes régions? Nous ne connaissons aucun moyen chimique de séparer ,une petite quantité d'hydrogène de l'azote ; s'il était possible de soustraire toute eau à l'air, des coups électriques passant par le gaz azote et formant de l'ammoniaque (au cas qu'il s'y trouve de l'hydrogène et de l'azote) indiqueraient l'impureté du dernier ; mais cette même électricité décomposant l'eau, on ne saurait avoir de la confiance à cette méthode de découvrir l'hydrogène. L'atmosphère se rapprochant à l'état d'une combinaison chimique, l'hydrogène, malgré sa légèreté, sera retenu

tout aussi bien par Tazote que l'acide carbonique, que, malgré sa pesanteur, nous découvrons dans les hautes régions des nuages. S'il est prouvé un jour que chaque molécule d'azote est combinée avec un peu d'hydrogène, on n'aura plus besoin d'aller à la poursuite de ces immenses couches d'hydrogène que Ton se plaît à admettre dans les hautes régions pour expliquer les phénomènes des pluies électriques.

Les tableaux ci-joints vous présentent en même temps la marche de tous les instruments météorologiques. Je dois me borner pour le moment à ne vous dire que ce qui est nécessaire pour la valeur des nombres donnés. L'échelle barométrique est en lignes du ci-devant piedde-roi; mon loisir ne m'a pas permis de réduire toutes les hauteurs aux mesures nouvelles. Les élasticités sont réduites à 10 degrés du thermomètre de Réaumur. La plus grande hauteur barométrique a été isochrone à Salsbourg et Marseille : phénomène assez frappant pour la météo* rologie. Le baromètre étant au premier endroit le 21 janvier, 328,8 de ligne ; au deuxième, le 20 et 23 janvier, à 342 lignes. L'humidité a été mesurée par les deux, hygromètres à cheveux et à baleine. Le premier indique les degrés de Saussure ; le second, ceux de Deluc. Celuici étant beaucoup plus sensible pour les grandes humidités que le premier, il a été observé chaque fois que celui de Saussure montait au delà de 85 degrés. La neuvième colonne annonce l'humidité réelle, c'est-à-dire les degrés observés à l'hygromètre de Saussure, réduit h la température de 10 degrés. Cette réduction pépible a

été calculée assez rigoureusement d'après les principes que Saussure a exposés dans son excellent Essai (Thygromélrie, pages 87 et 181. Le 2 avril, la sécheresse de l'air monta à 46'*8'. J'ignore si jamais hygromètre de Saussure est descendu plus bas; le maximum de la sécheresse observée par Saussure n'était que de 51 degrés.

La dixième colonne indique la charge électrique de l'atmosphère exprimée en lignes d'après la divergence de l'électromèlre de Saussure. Je n'ai pas voulu me servir de celui de Benêt, parce qu'il se dérange trop souvent et qu'il cause des erreurs par sa trop grande sensibilité. Le conducteur, de quatre pieds de long, fut constamment armé d'amadou enflammé, d'après la méthode de Volta. L'électricité atmosphérique était constamment positive ; je ne la vis négative que pour quelques instants, dans le temps de grêle, de brouillard et de neige. Les neiges qui tombent à gros flocons et les pluies odoriférantes du printemps présentent souvent un phénomène très-extraordinaire et peu observé jusqu'ici. L'électricité y passe du positif au négatif, de la même manière que Lampàdius a trouvé que, pendant l'orage, deux ou trois coups de tonnerre positifs varient avec deux ou trois coups négatifs. Le 5 février, l'atmosphère était souvent négative, quoique le ciel revStât sans nuages et azuré. La transparence de l'air fut mesurée d'après la chaîne des Hautes-Alpes, qui tantôt se présenta, tantôt disparut à mes yeux. Une grande humidité de l'air n'est que trop souvent accompagnée d'une très-grande transparence ; d'un autre côté, il

est des vapeurs très-visibles qui nMnfluent aucunement sur l'hygromètre, tel que je l'observai à Paris, le 26 thermidor, où, pendant la brume, l'air diminua de 0,04 5 tf oxygène ; l'hygromètre de Saussure était à 66^ Il aurait été très-intéressant de réunir aux expériences chimiques et physiques sur l'air, des recherches diurnes sur la réfraction terrestre ; je fis môme ériger à cet effet un signal à une hauteur de 3,900 pieds; mais les nuages ne permirent que rarement de le voir, et les instruments astronomiques, dont je me servis en voyageant, ne donnent qu'une certitude de 15". Ce serait avec le cercle dont Borda a introduit l'usage dans l'astronomie que l'on pourrait exécuter un grand et beau travail sur les réfractions ; jamais on ne parviendra à des résultats certains, à moins que le chimiste et le physicien ne se réunissent au géomètre et que ce dernier ne néglige plus la propriété chimique de l'air, son humidité, sa charge électrique, etc.

L'idée de mesurer !a force du soleil m'a été suggérée par un physicien célèbre, Buch. On prend la différence des thermomètres à l'ombre et au soleil. Il est étonnant de voir que pendant deux jours où la voûte du ciel paraît également azurée et dénuée de vapeurs concrètes, la force du soleil soit aussi différente. La propriété de la lumière, de dégager le calorique dans l'atmosphère, tient à une action chimique sur laquelle nous devons confesser notre ignorance. A Marseille, par exemple, les 14 et 19 brumaire présentaient un ciel également pur; le 14, la force du soleil était de 4°3' 1/iJ, sa hauteur, 3r27';

le 19, la force du soleil, 6^2', sa hauteur, 29"58'. Par le cianomètre que Saussure a bien voulu me communiquer, j'ai trouvé la couleur bleue du ciel, pendant les deux jours au zénith 23 degrés, la quantité d'acide carbonique qui est quelquefois indiquée dans la colonne. L'état du ciel a été mesuré par mon antracomètre ou tube d'apsorption.

HUMBOLDT

nOMBOLDT A JOMARD (n** 3).

Paris, jeudi 15 octobre 1800.

Je suis au désespoir d'avoir tardé si longtemps à exprimer à monsieur Jomard ma vive reconnaissance des matériaux précieux qu'il a bien voulu me communiquer sur les hypogées et les grecques des Égyptiens. Je suis d'autant plus blâmable que je vois que j'ai arrêté la publication de ce magnifique ouvrage sur l'Egypte ancienne.

Jeudi, en toute hâte.

HUMBOLDT

15 oct.

HUMBOLDT A JOMARD (n" 4).

Paris, ce dimanche 1 800.

Je ne puis assez vous remercier, mon cher et illustre confrère, de l'importante communication que vous avez bien voulu me faire. Je vois avec plaisir que vous tenez toujours la clef de cette mystérieuse Egypte dont vous avez déjà révélé tant de secrets. J'ai l'honneur de vous rendre les Columbreites; le dessin ne peuvent m'être utile. M. Schmith les a décrites comme basaltiques et volcaniques. Ce que notre ami m'avait envoyé d'Espagne n'étaient que des roches granitiques. J'avais même des soupçons que c'étaient des pierres de l'est prises ailleurs. Y aurait-il des éruptions basaltiques au milieu des granités? Il faut remercier M. Gautier d'Arc et ne pas faire naître des soupçons. C'est un homme de bonne volonté.

Mille affectueux hommages.

A. HUJMBOLDT.

Ce dimanche.