TABLEAUX DE LA NATURE

Vue générale des phénomènes

Lorsque l'esprit humain s'enhardit jusqu'à vouloir dominer le monde matériel, c'est-à-dire l'ensemble des phénomènes physiques, lorsqu'il tente de faire rentrer dans le domaine de sa pensée la nature entière avec la riche plénitude de sa vie, et l'action des forces ou libres ou cachées qui l'animent, les limites de son horizon s'évanouissent dans le lointain, et, des hauteurs où il s'est élevé, les individualités ne lui apparaissent plus que groupées par masses et comme voilées par une brume légère. Tel est le point de vue où nous voulons nous placer pour envisager l'univers et pour tenter de décrire, dans leur ensemble, la sphère des cieux et le monde terrestre. Je ne me suis point dissimulé l'audace d'une pareille tentative, car entre toutes les formes d'exposition auxquelles ces feuilles sont consacrées, l'essai d'un tableau général de la nature est d'autant plus difficile, qu'au lieu de nous borner à décrire en détail les richesses de ses formes si variées, nous nous proposons d'en peindre les grandes masses, soit que leurs contours aient une existence réelle , soit que les divisions résultent de la nature même de nos conceptions. Pour que cette œuvre réponde à la dignité de la belle expression de Cosmos, qui signifie l'ordre dans l'univers et la magnificence dans l'ordre, il faut qu'elle embrasse

et qu'elle décrive le grand (rh ™v); il faut classer et coordonner les phénomènes, pénétrer le jeu des forces qui les produisent, peindre enfin, par un langage animé, une imagé vivante de la réalité. Puisse l'infinie variété des éléments dont se compose le tableau de la nature ne pas nuire à cette impression harmonieuse de calme et d'unité, dernier but de toute œuvre littéraire ou purement artistique!

Des profondeurs de l'espace occupées par les nébuleuses les plus éloignées, nous descendrons par dégrés à cette zone d'étoiles dont notre système solaire fait partie, au sphéroïde terrestre avec son enveloppe gazeuse et liquide, avec sa forme, sa température et sa tension magnétique , jusqu'aux êtres doués de la vie que l'action fécondante de la lumière développe à sa surface. Sur ce tableau du monde il nous faudra peindre à grands traits les espaces infinis des cieux, et tracer l'esquisse des microscopiques existences du règne organique qui se développent dans les eaux stagnantes ou sur les croupes de nos rochers. Les richesses d'observation qu'une étude sévère de la nature a su accumuler jusqu'à notre époque forment les matériaux de cette vaste représentation, dont le caractère principal doit être de porter en elle-même le témoignage de sa fidélité. Mais dans les conditions posées par les prolégomènes, un tableau descriptif de la nature ne saurait comprendre les détails et les individualités considérées hors de l'ensemble; ce serait nuire à l'effet général de cette œuvre que d'y vouloir énumérer toutes les formes où la vie se révèle, tous les faits, toutes les lois de la nature. La tendance à fractionner indéfiniment l'ensemble de nos connaissances est un écueil que le philosophe doit savoir éviter, sous peine de s'égarer dans la foule des détails accumulés par un empirisme souvent irréfléchi. D'ailleurs, nous ignorons encore une partie notable des propriétés de la matière, ou, pour parler un langage plus conforme à la philosophie naturelle , il nous reste à découvrir des séries entières de phénomènes dépendant de forces dont nous n'avons actuellement aucune idée , et cette lacune seule suffirait à rendre incomplète toute représentation unitaire de la totalité des

faits naturels. Aussi, au sein même de la jouissance qu'inspire le tableau de ses conquêtes, l'esprit inquiet, peu satisfait du présent, éprouve-t-ii comme une sorte de malaise en cédant au désir énergique qui le pousse incessamment vers les régions de la science encore inexplorées. Ces aspirations de notre âme nouent plus fortement le lien qui unit le monde sensible au monde idéal en vertu des lois suprêmes de l'intelligence; elles vivifient cette relation mystérieuse « de 1 impression que notre âme reçoit du monde extérieur a l'acte qui la réfléchit du sein de ses profondeurs mêmes. »

En outre, puisque la nature prise pour l'ensemble des êtres et des phénomènes est illimitée quant à ses contours et à son contenu, elle nous pose un problème que toute la capacité humaine ne saurait embrasser, problème insoluble, car il exige la connaissance générale de toutes les forces qui agissent dans l'univers. On peut faire un pareil aveu quand on se propose, pour unique objet des recherches immédiates les lois des êtres ou de leurs- développements, et quand on's'astreint à suivre une seule voie, celle de l'expérience guidée par une méthode d'induction rigoureuse. 11 est vrai, on renonce ainsi à satisfaire la tendance qui nous porte a embrasser la nature dans son universalité , et à pénétrer l'essence même des choses; mais l'histoire des théories générales sur le monde, que nous avons réservée pour une autre partie de cet ouvrage, prouve que l'humanité peut seulement prétendre à une connaissance partielle, mais de plus en plus approfondie, des lois générales de l'univers. Il s'agit donc ici de peindre l'ensemble des résultats acquis, en restant au point de vue de l'actualité, tant pour la mesure et pour les limites que pour l'étendue de ce tableau. Or, quand il s'agit des mouvements et des transformations qui s'effectuent dans l'espace, le but final de nos recherches est surtout la détermination numérique des valeurs moyennes qui constituent l'expression des lois physiques elles-mêmes; ces nombres moyens nous représentent ce qu'il y a de constant dans les phénomènes variables, ce qu'il y a de fixe dans la fluctuation perpétuelle des apparences. C'est ainsi que les

progrès actuels de la physique se produisent presque exclusivement par voie de mesures et de pesées, dans le but d'obtenir ou de corriger les valeurs numériques moyennes de certaines grandeurs. On dirait que les nombres, ces derniers hiéroglyphes qui subsistent encore dans notre écriture, constituent de nouveau pour nous, mais dans une acception beaucoup plus étendue, ce qu'ils étaient autrefois pour l'école italique, les forces mêmes du Cosmos.

Le savant aime la simplicité de ces rapports numériques qui expriment les dimensions du ciel visible, la grandeur des corps célestes, leurs perturbations périodiques et les trois éléments du magnétisme terrestre, de la pression atmosphérique et de la quantité de chaleur que le soleil verse en chaque saison de l'année sur tous les points de nos continents ou de nos mers. Mais ils ne sauraient suffire au poète de la nature, et moins encore à la multitude curieuse; la science contemporaine leur parait avoir fait fausse route , parce qu'elle ne répond plus que par le doute à une foule de questions qu'on s'imaginait autrefois pouvoir faire rentrer dans son domaine, si même elle ne les déclare absolument insolubles. Il faut l'avouer, sous une forme plus sévère avec des limites plus étroites, la science actuelle est dépourvue de cet attrait décevant de l'ancienne physique, dont les dogmes et les symboles étaient si propres à égarer -la raison en donnant carrière à l'imagination la plus ardente. Du haut des rivages des Canaries ou des Açores, on croyait apercevoir, longtemps avant la découverte du Nouveau-Monde, des terres situées à l'Occident. C'était une illusion produite, non par le jeu d'une réfraction extraordinaire , mais par cette ardeur qui nous entraîne au delà de notre portée. La philosophie naturelle des Grecs, la physique du moyen âge et même celle des derniers siècles , offrent plus d'un exemple analogue de cette illusion de l'esprit qui se crée, pour ainsi dire, des fantômes aériens ; on dirait qu'aux limites de nos connaissances, comme du haut des rivages des dernières îles, le regard troublé cherche à se reposer sur l'aspect des contrées lointaines; puis la tendance au merveilleux, au surna-

turel prête une forme déterminée à chaque manifestation de cette puissance de création idéale dont l'homme est doue, et le domaine de l'imagination, où régnent en souverains les songes cosmologiques, géognostiques, magnétiques, empiète ainsi constamment sur celui de la réalité.

Sous quelque aspect qu'on veuille considérer la nature, qu'elle soit l'ensemble des êtres et de leurs développements successifs ou bien cette force intérieure d'où naît le mouvement ou le type mystérieux auquel se rattachent toutes les apparences, l'impression qu'elle produit sur nous a toujours quelque chose de terrestre. Nous ne reconnaissons même notre patrie que là où commence le règne de la vie organique; comme si l'image de la nature s'associait nécessairement dans notre âme à celle de la terre, parée de ses fleurs et de ses fruits, animée par les innombrables races d'animaux qui vivent à sa surface. L'aspect du firmament et l'immensité des espaces célestes forment un tableau où la grandeur des masses, le nombre des soleils diversement groupés, les pâles nébuleuses elles-mêmes peuvent bien exciter notre étonnement ou notre admiration; mais nous nous sentons étrangers à ces mondes où règne une solitude apparente, et qui ne peuvent faire naître l'impression immédiate par laquelle la vie organique nous rattache à la terre. Aussi, toutes les conceptions physiques de l'homme, même les plus modernes, ont-elles toujours séparé le ciel de la terre comme en deux régions; l'une supérieure, l'autre inférieure. Si donc, pour peindre le tableau de la nature, on choisissait le point de vue où nous placent nos sens, il faudrait commencer par le sol même qui nous porte, décrire le globe terrestre, sa forme et ses dimensions, sa densité et sa température croissant vers le centre ; séparer les couches superposées, tant fluides que solides, distinguer les continents d'avec les mers, peindre la vie organique développant partout sa trame, envahissant la surface et peuplant les profondeurs, et cet océan aérien perpétuellement agité par les courants, au fond duquel surgissent, comme autant de bas-fonds et d'écueils, les hautes chaînes de nos montagnes couronnées de forêts. Après ce tableau, dont no-

tre globe seul aurait fourni tous les traits, le regard s'élèverait vers les espaces célestes, et la terre domaine désormais bien connu de la vie organique, serait alors considérée comme planète; elle prendrait son rang parmi les autres globes , satellites comme elle d'un de ces astres sans nombre qui brillent de leur propre lumière. Cette série d'idées a tracé la voie des premières théories générales qui ont pris leur point de départ dans nos sensations; elle rappellerait presque cette antique conception d'une terre environnée de tous côtés par les eaux et portant la voûte céleste; elle débute sur le lieu même de l'observateur, elle part du connu pour aller à l'inconnu, de ce qui nous touche et nous presse pour atteindre aux limites de notre portée. C'est la méthode mathématiquement très-fondée que l'on suit dans l'exposition des théories astronomiques, lorsqu'on passe des mouvements apparents aux mouvements réels des corps célestes.

Mais s'il s'agit d'exposer l'ensemble de nos connaissances dans ce qu'elles ont d'arrêté et de positif, ou même dans ce qui est actuellement probable à divers degrés, sans s'astreindre toutefois à en développer la démonstration, il faut recourir à un ordre d'idées tout différent et renoncer surtout à ce point de départ terrestre, dont l'importance dans la généralité est exclusivement relative à l'homme. La terre ne doit plus d'abord apparaître que comme un détail subordonné à l'ensemble dont elle fait partie; il faut se garder d'amoindrir le caractère de grandeur d'une telle conception par des motifs puisés dans la proximité de certains phénomènes particuliers, dans leur influence plus intime, dans leur utilité plus directe. Une description physique du monde, c'est-à-dire un tableau général de la nature, doit donc commencer par le ciel et non par notre terre; mais à mesure que la sphère, embrassée par le regard, se rétrécira, nous verrons s'augmenter la richesse des détails, nous verrons les apparences physiques se compléter, les propriétés spécifiques de la matière se multiplier. De ces régions où la seule force dont il nous soit donné de constater l'existence est celle de la gravitation, nous descendrons graduellement jus-

qu'à notre planète, et nous aborderons enfin le jeu compliqué des forces qui régnent à sa surface. La méthode descriptive que je viens d'esquisser est l'inverse de celle qui en a fourni les matériaux; la première énumère et classe ce que la seconde a démontré.

Par ses organes, l'homme se met en rapport avec la nature; l'existence de la matière dans les profondeurs du ciel nous est révélée par les phénomènes lumineux ; on peut dire ainsi que l'œil est l'organe de la contemplation de l'univers, et la découverte de la vision télescopique, qui date a peine de deux siècles et demi, a doué les générations actuelles d'une puissance dont elles ignorent encore les limites.

Les premières et les plus générales parmi les considérations qui forment la science du Cosmos, ont trait a la repartition dans les espaces, de la matière ou de la création, pour employer le terme qui sert d'ordinaire à désigner l'ensemble actuel des êtres et les développements successifs dont ils contiennent le germe. Et d'abord, nous voyons la matière, tantôt condensée en globes de grandeurs et de densités tresdiverses animés d'un double mouvement de rotation et de translation, tantôt disséminée dans l'espace, sous forme de nébulosités phosphorescentes.

Considérons en premier lieu cette matière cosmique repartie dans le ciel sous des formes plus ou moins déterminées et dans tous les états possibles d'aggrégation. Lorsqu'elles ont de faibles dimensions apparentes, les nébuleuses présentent l'aspect de petits disques ronds ou elliptiques, soit isolés, soit disposés par couples et réunis alors quelquefois par un mince filet lumineux; sous de plus grands diamètres la matière nébuleuse prend les formes les plus variées : elle 'envoie au loin, dans l'espace, de nombreuses ramifications, elle s'étend en éventail, ou bien elle affecte la figure annulaire aux contours nettement accusés, avec un espace central obscur. On croit que ces nébuleuses subissent graduellement des changements de forme, suivant que la matière, obéissant aux lois de la gravitation, se condense autour d'un ou de plusieurs centres. Environ 2500 de ces ne-

buleuses, que les plus puissants télescopes n'ont pu résoudre en étoiles, sont maintenant classées et déterminées, quant au lieux qu'elles occupent dans le ciel.

En présence de ce développement génésique, de ces formations perpétuellement progressives, dont une partie des espaces célestes semble être le théâtre, l'observateur philosophe s'est trouvé conduit à établir une analogie entre ces grands phénomènes et ceux de la vie organique : de même que nous voyons dans nos forêts des arbres de même espèce parvenus à tous les degrés possibles de croissance, de même on peut reconnaître, dans l'immensité des champs célestes, les diverses phases de la formation graduelle des étoiles. Cette condensation progressive, enseignée par Anaximène et, avec lui, par toute l'école ionique, paraît ainsi se développer simultanément à nos yeux. Il faut le reconnaître la tendance presque divinatrice de ces recherches et de ces efforts de l'esprit a toujours offert (51) à l'imagination l'attrait le plus puissant; mais ce qui doit captiver dans l'étude de la vie et des forces qui animent l'univers, c'est bien moins la connaissance des êtres dans leur essence que celle de la loi de leur dévéloppement, c'est-à-dire la succession des formes qu'ils revêtent; car, de l'acte même de la création, d'une origine des choses considérée comme la transition du néant à l'être, ni l'expérience, ni le raisonnement ne sauraient nous en donner l'idée.

On ne s'est point borné à constater dans les nébuleuses diverses phases de formation par les degrés de leur condensation plus ou moins marquée vers le centre; on a cru pouvoir aussi déduire immédiatement d'observations faites à différentes époques, qu'il s'est opéré des changements effectifs dans la nébuleuse d'Andromède, puis dans celle du navire Argo et dans les filaments isolés qui appartiennent à la nébuleuse d'Orion; mais l'inégale puissance des instruments employés à ces diverses époques, les variations de notre atmosphère, et d'autres inlluences de nature optique, jettent un doute légitime sur une partie de ces résultats, quand on les considère comme des termes de comparaison légués par l'histoire des deux.

Ni les taches nébuleuses proprement dites, à formes si variées, à régions brillant d'un inégal éclat, et dont la matière, sans cesse concentrée dans un moindre espace, finira peutêtre par se condenser en étoiles, ni les nébuleuses planétaires qui émettent, de tous les points de leurs disques un peu ovales, une lumière douce parfaitement uniforme, ne doivent être confondues avec les étoiles nébuleuses. 11 ne s'agit pas ici d'un effet de projection purement fortuit; bien loin de là, la matière phosphorescente, la nébulosité forme un tout avec l'étoile qu'elle environne. A en juger par leur diamètre apparent, souvent considérable, et par la distance où elles brillent, ces deux variétés, les nébuleuses planétaires et les étoiles nébuleuses, doivent avoir d'énormes dimensions. Il résulte de considérations nouvelles extrêmement ingénieuses, sur les effets divers que l'éloignement doit produire dans l'éclat d'un disque lumineux de diamètre appréciable, et dans celui d'un point isolé, que les nébuleuses planétaires sont probablement des étoiles nébuleuses pour lesquelles toute différence d'éclat entre l'étoile centrale et l'atmosphère environnante aurait disparu même pour l'œil arme des plus puissants télescopes.

Les magnifiques zones du ciel austral comprises entre les parallèles du 50e et du 80e degré sont les plus riches en étoiles nébuleuses et en amas de nébulosités irréductibles. Des deux nuages magellaniques qui tournent autour du pôle austral, cle ce pôle si pauvre en étoiles qu'on dirait une contrée dévastée, le plus grand surtout paraît être, d'après des recherches récentes (**), «une étonnante agglomération d'amas sphériques d'étoiles plus ou moins grandes et de nébuleuses irréductibles, dont l'éclat général illumine le champ de la vision et forme comme le fond du tableau. » L'aspect de ces nuages, la brillante constellation du navire Argo, la voie lactée, qui s'étend entre le Scorpion, le Centaure et la Croix, et. j'ose le dire, l'aspect si pittoresque de tout le ciel austral, ont produit sur mon âme une impression ineffaçable.

La lumière zodiacale qui monte au-dessus de l'horizon comme une pyramide de lumière, et dont le doux éclat fait

l'éternel ornement des nuits intertropicales , est probablement une grande nébuleuse annulaire tournant entre l'orbite de Mars et celle de la Terre; car on ne saurait admettre que ce soit la couche extérieure de l'atmosphère même du Soleil. Outre ces nébulosités, ces nuages lumineux à formes déterminées, des observations exactes s'accordent à établir l'existence d une matière infiniment ténue, qui ne possède probablement pas de lumière propre, mais dont l'existence se révèle par la résistance qu'elle oppose au mouvement de la comète d'Encke (et peut-être aussi de celles de Biela et de Faye), par la diminution qu'elle fait subir à l'excentricité et la durée de la révolution. On peut se représenter cette matière éthérée ou cosmique, flottante dans l'espace, comme animée de mouvement; malgré sa ténuité originaire, on peut la supposer soumise aux lois de la gravitation, et plus condensée par conséquent aux environs de l'énorme masse du Soleil; on pourrait admettre, enfin, qu'elle se renouvelle et qu'elle s'augmente, depuis des myriades de siècles, par les matières gazéiformes que les queues des comètes abandonnent dans l'espace.

Après avoir ainsi passé en revue la variété des formes que revêt la matière disséminée dans les espaces infinis des cieux (ovpxvoû zoom) (35), soit qu'elle s'étende sans limites et sans contours, comme une sorte d'éther cosmique, soit qu'elle ait été primitivement condensée en nébuleuses, il faut considérer la partie solide de cet univers, c'est-à-dire la matière agglomérée en globes auxquels appartiennent exclusivement les désignations d'astres ou de mondes stellaires. Ici encore nous trouvons des degrés divers d'agrégation et de densité, et notre propre système solaire reproduit tous les termes de la série des pesanteurs spécifiques (rapport du volume à la masse) que les substances terrestres nous ont rendus familiers. Quand on compare les planètes , depuis Mercure jusqu'à Mars, au Soleil et à Jupiter, et ces deux derniers astres à Saturne moins dense encore, on se trouve conduit, par une progression décroissante, de la pesanteur spécifique de l'antimoine métallique, jusqu'à celle du miel, de l'eau et du sa-

pin Bien plus, la densité des comètes est si faible que la lumière des étoiles les traverse sans être réfractée, même par cette partie plus compacte que l'on nomme habituellement la tête ou la nébulosité; peut-être la masse d'aucune comète n'a atteint la cinq millième partie de celle de la Terre. Signalons ici ce qu'il y a de frappant dans la d.versite deseffets produits par les forces dont l'action progressive a présidé dès l'origine aux agglomérations de la matière; du point de vue général où nous sommes placé, nous aurions pu indiquer à priori cette variété indéfinie comme un résultat possible de l'action combinée des forces génératrices; il valait mieux se réserver de la montrer comme un fait réel qui se développe effectivement à nos yeux dans les régions célestes

Les conceptions purement spéculatives de Wright, de Kant et de Lambert, sur la construction générale des cieux, ont été établies par sir William Herschel sur une base plus solide celle des observations et des mesures précises. Ce grand homme, si hardi et si prudent à la fois dans ses recherches, fut le premier qui osa sonder les profondeurs des cieux pour déterminer les limites et la forme de la couche isolée d'etoiles dont nous faisons partie; le premier il tenta d'appliquer à cette zone stellaire les rapports de grandeur, de forme et déposition qui lui étaient révélés par l'étude des nébuleuses éloignées, justifiant ainsi la belle épitaphe gravée sur son tombeau à Upton: Cœlorum perrupit claustra. Lance, comme Colomb, sur une mer inconnue, il découvrit des cotes et des archipels dont il laissait aux générations suivantes le soin de déterminer la position exacte.

Il a fallu recourir à des hypothèses plus ou moins vraisemblables sur les diverses grandeurs des étoiles et leur nombre relatif, c'est-à-dire sur leur accumulation plus ou moins marquée dans les espaces égaux que circonscrit le champ d un télescope donné, armé toujours du même grossissement, pour évaluer l'épaisseur des couches ou des zones qu'elles constituent. Aussi est-il impossible d'attribuer à ces aperçus, quand il s'agit d'en déduire les particularités de la structure des

cieux , le même degré de certitude auquel on est parvenu dans l'étude des phénomènes particuliers à notre système solaire, ou dans la théorie des mouvements apparents et réels des corps célestes en général ou même dans la détermination des révolutions accomplies par les étoiles composantes d'un système binaire autour de leur centre commun de gravité. Cette partie de la science du Cosmos ressemble aux époques fabuleuses ou mythologiques de l'histoire; toutes deux remontent en effet à ce crépuscule incertain où viennent se perdre les origines des temps historiques et les limites de l'espace que nos mesures cessent déjà d'atteindre; alors l'évidence commence à disparaître de nos conceptions, et tout invite l'imagination à chercher en elle-même une forme et des contours arrêtés pour ces apparences confuses qui menacent de nous échapper.

Mais revenons à la comparaison que nous avons déjà indiquée entre la voûte céleste et une mer parsemée d'îles et d'archipels; elle aidera à mieux saisir les divers modes de répartition des agrégats isolés que forme la matière cosmique, de ces nébuleuses non résolubles, condensées autour d'un ou de plusieurs centres, portant en elles-mêmes l'indice de leur antiquité; de ces amas d'étoiles ou de ces groupes sporadiques distincts qui présentent des traces d'une formation plus récente. L'amas d'étoiles dont nous faisons partie, et que nous pourrions appeler ainsi une île dans l'univers, forme une couche aplatie, lenticulaire, isolée de toutes parts; on estime que son grand axe est égal à sept ou huit cents fois la distance de Sirius à la Terre, et le petit axe à cent cinquante de ces unités. Quant à la grandeur absolue de l'unité dont il s'agit, pour s'en former une idée, on peut supposer que la parallaxe de Sirius ne dépasse point celle de la brillante du Centaure (0J\9128); dans ce cas, la lumière emploierait trois années à parcourir la distance qui nous sépare de Sirius; d'après les admirables travaux de Bessel sur la parallaxe de la 61e du Cygne (0",3483) (54), étoile dont le mouvement propre considérable laissait soupçonner la proximité , un rayon lumineux parti de cet astre ne peut arriver jusqu'à nous qu'après neuf ans un quart.

Notre amas d'étoiles, dont l'épaisseur est relativement faible, se partage en deux branches sur un tiers environ de son étendue; on pense que le système solaire y est situé excentriquement, non loin du point de partage, plus près de la région où brille Sirius que de la constellation de l'Aigle, et presque au milieu de la couche dans le sens de son épaisseur.

Nous l'avons dit plus haut, c'est en jaugeant systématiquement le ciel, c'est en comptant les étoiles contenues dans le champ invariable d'un télescope, dirigé successivement vers toutes les régions de l'espace, que l'on est parvenu à fixer ainsi la place de notre système solaire, à déterminer la forme et les dimensions de l'amas lenticulaire d'étoiles dont il fait partie. En effet , si les nombres plus ou moins grands d'étoiles que renferment des espaces égaux varient en raison de l'épaisseur même de la couche dans chaque direction, ces nombres doivent donner la longueur du rayon visuel, sonde hardiment jetée dans les profondeurs du ciel, lorsque le rayon atteint le fond de la couche stellaire ou plutôt sa limite extérieure, car il ne peut être question ici ni de haut ni de bas. Dans le sens du grand axe, le rayon visuel doit rencontrer les étoiles échelonnées suivant cette direction, en beaucoup plus grand nombre que partout ailleurs; les étoiles sont en effet fortement condensées dans ces régions, et comme réunies dans une nuance générale qu'on peut comparer à une poussière lumineuse. Leur ensemble dessine sur la voûte céleste une zone qui paraît l'envelopper complètement. Cette zone étroite, dont l'éclat inégal est interrompu çà et là par des espaces obscurs , suit , à quelques degrés près, la direction d'un grand cercle de la sphère, parce que nous sommes placés près du milieu de la couche d'étoiles et dans le plan même de la voie lactée, qui en est la perspective. Si notre système planétaire se trouvait situé à une grande distance de cet amas d'étoiles, la voie lactée offrirait l'apparence d'un anneau; à une distance encore plus forte, elle apparaîtrait, dans un télescope, comme une nébuleuse irréductible terminée par un contour circulaire.

Parmi tous ces astres lumineux par eux-mêmes, qu'on a longtemps réputés fixes,, mais à tort, puisque leur position change continuellement ; parmi ces astres qui forment notre île dans l'océan des mondes, le soleil est le seul que des observations réelles nous permettent de reconnaître comme centre des mouvements d'un système secondaire composé de planètes, de comètes et d'astéroïdes analogues à nos aérolithes. Les étoiles doubles ou multiples ne sauraient être assimilées complètement à notre monde planétaire , ni pour la dépendance des mouvements relatifs, ni pour les apparences lumineuses. A la vérité, les astres brillant d'une lumière propre qui forment ces associations binaires ou plus complexes, tournent aussi autour de leur centre commun de gravité; ils entraînent peut-être des cortèges de planètes et de lunes dont nos télescopes ne peuvent nous révéler l'existence, mais le centre de leurs mouvements se trouve dans un espace vide ou rempli seulement de matière cosmique, tandis que, dans le système solaire, ce centre est situé à l'intérieur d'un corps visible. Si, pourtant, on voulait considérer comme étoiles doubles le Soleil et la Terre, ou bien la Terre et la Lune, si on assimilait l'ensemble des planètes à un système multiple, il faudrait restreindre aux seuls mouvements l'analogie que ces dénominations rappellent, car on peut admettre l'universalité des lois de la gravitation, mais tout ce qui a trait aux apparences lumineuses devrait être exclu de ce rapprochement.

Placés à ce point de vue générai qui nous était imposé par la nature même de notre œuvre, il nous est permis d'envisager actuellement le système solaire sous un double aspect: nous étudierons d'abord, dans les classes diverses qu'on y peut distinguer, les caractères généraux de grandeur, de figure, de densité et de situation relative; nous aborderons ensuite les relations qui paraissent unir cet ensemble aux autres parties de notre zone étoilée: c'est indiquer assez le mouvement propre du Soleil lui-même.

Dans l'état actuel de la science, le système solaire se compose de onze planètes principales, de dix-huit lunes ou sa-

tellites, et d'une myriade de comètes dont quelques-unes restent constamment dans les limites étroites du monde des planètes: ce sont les comètes planétaires. Nous pourrions encore, avec toute vraisemblance, ajouter au cortège de notre Soleil , et placer dans la sphère où s'exerce immédiatement son action centrale, d'abord un anneau de matière nébuleuse animé d'un mouvement de rotation; cet anneau est probablement situé entre l'orbite de Mars et celle de Vénus, du moins il est certain qu'il dépasse l'orbite de la Terre (35): c'est lui qui produit cette apparence lumineuse, à forme pyramidale, connue sous le nom de lumière zodiacale; en second lieu, une multitude d'astéroïdes excessivement petits, dont les orbites coupent celle de la terre ou s'en écartent fort peu: c'est par eux qu'on explique les apparitions d'étoiles filantes et les chutes d'aérolithes. Lorsque l'on considère ces formations si complexes, ces astres si nombreux qui circulent autour du Soleil dans des ellipses plus ou moins excentriques, sans chercher à expliquer, avec l'immortel auteur de la Mécanique céleste, l'origine de la plupart des comètes, par des portions de matière détachées des nébuleuses et errant d'un monde à l'autre (56), il faut bien reconnaître que les planètes avec leur satellites ne forment qu'une très-faible partie du système solaire, si on a égard au nombre et non pas aux masses.

On a supposé que les planètes télescopiques , Vesta , Junon, Cérès et Pallas, forment une sorte de groupe intermédiaire, et que leurs orbites, si étroitement entrelacées, si inclinées, si excentriques, déterminent dans l'espace une zone de séparation entre les planètes intérieures, Mercure/Vénus, la Terre, Mars, et la région des planètes extérieures, Jupiter, Saturne, ' Uranus (57). Ces deux régions présentent en effet les contrastes les plus frappants. Les planètes intérieures , plus rapprochées du Soleil, sont de grandeur moyenne; leur densité est considérable; elles tournent lentement sur ellesmêmes en temps à peu près égaux (vingt-quatre heures environ) ; elles sont peu aplaties, et, sauf la Terre , elles sont totalement dépourvues de satellites: les planètes extérieures

sont énormément plus grosses et cinq fois moins denses; leur rotation est deux fois au moins plus rapide, leur aplatissement plus marqué; enfin, le nombre de leurs satellites est à celui du groupe intérieur dans le rapport de dix-sept à un, si toutefois Uranus possède effectivement les six lunes qu'on lui attribue.

Mais les considérations d'où nous avons fait ressortir les caractères généraux de ces deux groupes, ne sauraient s'étendre avec une égaie justesse à chacune des planètes en particulier; on ne pourrait comparer ainsi une à une les distances au centre commun des mouvements avec les grandeurs absolues, les densités avec le temps de la rotation, les excentricités et l'inclinaison mutuelle des orbites avec les grands axes. Nous ne connaissons point de liaison nécessaire entre les six éléments que nous venons d'énumérer et les moyennes distances , nous ignorons s'il existe entre ces diverses grandeurs une loi de la mécanique céleste analogue à celle qui unit, par exemple, les carrés des temps périodiques aux cubes des grands axes. Mars est plus éloigné du Soleil que Vénus et que la Terre; il est pourtant plus petit, et de toutes les planètes anciennement connues celle dont il diffère le moins, quant au diamètre, c'est la planète la plus voisine du Soleil , c'est Mercure. Saturne est plus petit que Jupiter, mais il est beaucoup plus gros qu'Uranus. Bien plus, à la zone des planètes téîescopiques succède immédiatement Jupiter , le plus puissant de tous les astres secondaires de notre système; et cependant la surface de ces astéroïdes, dont le diamètre, par sa petitesse, échappe presque à nos mesures , dépasse à peine de moitié celle de la France, de Madagascar ou de Bornéo. Quelque frappante que puisse être la densité si extraordinairement faible des colosses planétaires qui gravitent vers le Soleil aux confins de notre monde, ici encore il n'y a pas de régularité dans la série décroissante (58), puisque Uranus parait être plus dense que Saturne, même en admettant la masse donnée par Lamont, * femmes plus faible de toutes, et malgré la différence à peine notable qui s'observe dans les densités du groupe des planètes

les plus rapprochées du Soleil (59), nous trouvons, de part et d'autre de la Terre , Vénus et Mars, qui sont tous deux moins denses que notre planète. Quant à la durée de la rotation, elle diminue incontestablement à mesure que la distance du Soleil augmente, mais elle est plus grande pour Mars que pour la Terre, plus grande aussi pour Saturne que pour Jupiter. Les plus fortes excentricités appartiennent aux ellipses que décrivent Junon , Pallas et Mercure; les plus faibles sont celles de Vénus et de la Terre, deux planètes qui se suivent pourtant dans l'ordre des distances. Mercure et Vénus nous offrent précisément le même contraste que les quatre petites planètes, car les excentricités peu différentes de Junon et de Pallas sont triples de celles de Gérés et de Vesta. De semblables anomalies se présentent quand on considère l'inclinaison des orbites sur le plan de l'écliptique, et la position relative des axes de rotation, éléments qui influent bien autrement que l'excentricité sur les climats, la longueur de l'année et la durée variable des jours. Les ellipses les plus allongées, celles que parcourent Junon, Pallas et Mercure, sont aussi les plus fortement inclinées sur l'écliptique, mais dans des rapports très-différents: l'inclinaison de l'orbite de Pallas, dont on ne retrouve d'analogue que parmi les comètes, est à peu près vingt-six fois plus grande que celle de Jupiter , tandis que l'inclinaison de la petite planète Vesta, si rapprochée de Pallas, surpasse à peine le sextuple du même angle. On n'a pas mieux réussi à former une série régulière avec les positions des axes de rotation des quatre ou cinq planètes à l'égard desquelles cet élément a été déterminé avec exactitude. A en juger, pour Uranus. d'après la position des plans dans lesquels tournent les deux seuls satellites qui aient été réobservés récemment, l'axe de rotation de cette planète serait incliné de i 1° à peine sur le plan de son orbite; et Saturne se trouve ainsi placé, sous ce rapport , entre Jupiter , dont l'axe de rotation est presque perpendiculaire au plan de l'orbite, et Uranus.

Il semble résulter de rémunération de ces irrégularités que le monde des formations célestes doit être accepté comme

un fait, comme une donnée naturelle qui se dérobe aux spéculations de l'esprit par l'absence de tout enchaînement visible de cause à effet. En d'autres termes, les rapports de grandeurs absolues et de position relative des axes, les relations qui existent dans le système planétaire entre les densités, les durées de rotation et les excentricités, ne nous paraissent pas autrement nécessaires dans la nature que la distribution des eaux et des terres à la surface de notre globe, les contours de ses continents ou la hauteur de ses chaînes de montagnes; point de loi générale qu'on puisse établir, sous ces divers rapports , dans les cieux ou dans les inégalités des couches terrestres: ce sont autant de faits naturels produits par le conflit de forces multiples qui ont agi autrefois dans des conditions tout à fait inconnues. Or, en fait de cosmogonie, l'homme attribue au jeu du hasard ce qu'il ne peut expliquer par Faction génératrice des forces qui lui sont familières. Si les planètes ont été formées par la condensation progressive d'anneaux de matières gazeuses, concentriques au Soleil, les densités, les températures, les tensions magnétiques inégales de ces anneaux expliquent les différences actuelles de forme et de grandeur , tout comme les vitesses primitives de rotation et de petites variations dans la direction des mouvements peuvent rendre compte des inclinaisons et des excentricités; en outre, les attractions des masses et les lois de la pesanteur jouèrent ici leur rôle aussi bien que dans les soulèvements qui produisirent les irrégularités de la surface terrestre; mais il est impossible de déduire, de l'état actuel des choses, la série entière des mutations qu'elles ont dû parcourir avant d'y arriver. Quant à la loi bien connue par laquelle on a voulu relier les distances des planètes au Soleil, on en a constaté numériquement l'inexactitude pour les intervalles qui séparent Mercure, Vénus et la Terre; d'ailleurs, elle est en contradiction manifeste avec la notion même de série, à cause du premier terme qu'on y suppose.

Les onze planètes principales qui composent à présent le système solaire sont accompagnées, dans leurs mouvements,

par quatorze planètes secondaires (lunes on satellites), dont l'existence est incontestable; ce dernier nombre s'élèverait même plus haut si on tenait compte des quatre satellites dont la réalité est moins bien établie. Ainsi, les planètes principales sont à leur tour les centres des mouvements de systèmes subordonnés. Évidemment la nature a procédé dans les formations célestes comme dans le règne de la vie organique , où nous vovons si souvent les classes secondaires reproduire les tvpes primitifs autour desquels les animaux et les végétaux viennent se grouper. Les satellites sont plus nombreux vers les régions extrêmes du monde planétaire, au delà des orbites si étroitement assemblées de ce qu'on nomme les petites planètes. Mais, du côté opposé, les planètes sont dépourvues de lunes, excepté la Terre, dont le satellite est proportionnellement très-grand , car son diamètre est le quart de celui de notre globe , tandis que le plus grand satellite connu, la sixième lune de Saturne, est linéairement dix-sept fois plus petit que cette dernière planète. Ce sont précisément les planètes les plus éloignées du Soleil, les plus grandes, les moins denses et les plus aplaties, qui possèdent le plus de satellites; Uranus lui-même ne fait exception à cette remarque sous aucun rapport, car son aplatissement, fixe, par les nouvelles recherches de Maedler, à */Yo, dépasse celui de toutes les autres planètes. Mais dans ces systèmes éloignés, la différence entre les satellites et l'astre central quant aux diamètres et aux masses est beaucoup plus prononcée que dans le système analogue formé par la Terre et la Lune (A ), dont la distance est de 38,400 myriamètres (51,800 milles géographiques). Les relations de densité y sont aussi tout a fait différentes , car la densité de la Lune est *f9 de celle de la Terre, tandis que le deuxième satellite de Jupiter parait être plus dense que sa planète centrale, s'il est permis toutefois d'ajouter une confiance entière à des déterminations aussi délicates que celles des masses et des volumes de ces satellites.

Parmi tous ces systèmes secondaires, du moins parmi ceux dont la théorie offre un certain degré d'exactitude, le plus

singulier est assurément le monde de Saturne. Les cas extrêmes en fait de grandeurs absolues et de distances des satellites à la planète centrale s'y trouvent réunis. Ainsi, le sixième et le septième satellite de Saturne sont énormes; dans l'ordre des volumes, ils passent avant tous ceux de Jupiter; peut-être même le sixième satellite ne diffère- t-il guère de Mars, dont le diamètre est précisément le double du diamètre de notre Lune. Au contraire, les deux satellites les plus voisins de Saturne, que William Herschel découvrit en 1787, à l'aide de son télescope de 40 pieds, les mêmes qui, plus tard, furent revus à grand'peine par John Herschel au Cap de Bonne-Espérance, par Vico à Rome, et par Lamont à Munich, ces deux satellites sont, disons-nous, avec ceux d'Uranus, les astres les plus petits et les plus difficiles à voir de tout notre système solaire; les plus puissants télescopes n'y sauraient suffire, il faut encore savoir choisir les circonstances favorables. Au reste, les disques apparents de tous ces satellites sont extrêmement petits, et la détermination de leurs dimensions réelles ne peut s'obtenir que par des mesures micrométriques où l'on rencontre à la fois tous les genres de difficultés; heureusement l'astronomie qui représente par des nombres les mouvements des astres, tels qu'ils apparaissent à un observateur placé sur la terre, l'astronomie calculatrice, en un mot, a bien moins besoin de connaître exactement les volumes que les masses et les distances.

De toutes ces planètes secondaires, c'est le septième satellite de Saturne qui s'écarte le plus de sa planète centrale. Sa distance dépasse un tiers de million de myriamètres ; elle est donc décuple de celle de la Lune à la Terre. Dans le monde de Jupiter, le dernier satellite est éloigné de 1 93,000 myriamètres; il est vrai que dans celui d'Uranus cette distance atteindrait 252,000 myriamètres, si l'existence du sixième satellite était bien constatée. Pour achever de mettre en relief ces singuliers contrastes, comparons actuellement le volume de chaque planète centrale aux dimensions de l'orbite où circule son dernier satellite. Les distances des satellites extrêmes de Jupiter, de Saturne et d'Uranus, exprimées en

rayons de leurs planètes centrales respectives, sont entre elles comme 91, 64 et 27: le septième satellite de Saturne paraît alors à peine plus éloigné du centre de Saturne que ne l'est notre Lune du centre de la Terre; la déférence nest nue de Vis- Le satellite le plus rapproche de sa planète centrale est sans contredit, le premier satellite de Saturne, qui nous offre en outre l'exemple unique dune révolution tout entière accomplie en moins de vingt-quatre ^ures. Sa distance, exprimée en demi-diamètres de Saturne est 2,47 d après Maedler, ce qui revient à 14,857 myr.ame res; elles se réduirait à 8808 myriamètres si on la comptait a partir de la surface de Saturne, et à 912 myriamètres à partir du bord extérieur de Panneau; c'est une bien faible distance, et Ion comprendra qu'un voyageur puisse s'en faire aisément une idée si l'on se rappelle l'assertion d'un hardi navigateur, le capitaine Beechey,qui dit avoir parcouru 18,200 milles géographiques (13,500 myriamètres) en trois ans. Enfin, si, au lieu de comparer entre elles les distances absolues, on continue à les évaluer en rayons de chaque planète centrale , on trouve que la distance du quatrième satellite de Jupiter au centre de cette planète, distance qui dépasse en realite de 4800 myriamètres celle de la Lune à la Terre, se réduit à six foix le demi-diamètre de Jupiter, tandis que la Lune est éloignée de nous de 60 '/« rayons terrestres.

Au reste, les relations mutuelles des satellites et leurs rapports avec la planète centrale prouvent que ces mondes secondaires sont soumis aux lois de la gravitation qui régissent les mouvements des planètes autour du Soleil. De même que celles-ci, les douze satellites de Saturne, de Jupiter et de la Terre, se meuvent de l'occident à l'orient dans des ellipses peu différentes du cercle ; la Lune et le premier satellite de Saturne, dont l'excentricité est 0,068, sont les seuls dont l'orbite soit plus elliptique que l'orbite de Jupiter ; l'orbite du sixième satellite de Saturne, qui a été pour Bessel l'objet d'observations si précises , offre une excentricité de 0,029 , supérieure par conséquent à celle de la Terre. Aux confins du monde planétaire, dans ces régions éloignées

de dix-neuf rayons de l'orbite terrestre, où la force centrale du Soleil se trouve déjà notablement affaiblie, le système des satellites d'Uranus présente des anomalies vraiment étranges : tandis que les autres satellites parcourent, comme les planètes, des orbites peu inclinées sur le plan de l'écliptique et se meuvent de l'occident vers l'orient, sans même en excepter l'anneau de Saturne, qu'on pourrait assimiler à une agrégation de satellites fondus ensemble ou du moins invariablement liés entre eux, les satellites d'Uranus, au contraire, se meuvent de l'est à l'ouest dans des plans situés presque perpendiculairement à l'écliptique. Les observations que sir John Herschel a poursuivies pendant plusieurs années confirment parfaitement ces singularités. Si les planètes et leurs satellites ont été formés par la condensation des atmosphères primitives du Soleil et des planètes principales; si ces atmosphères se sont divisées successivement ,en anneaux fluides animés d'un mouvement de rotation, il faut que des effets de retardation ou de réaction bien énergiques se soient produits, d'une manière inconnue, dans les anneaux d'Uranus, pour que les mouvements du deuxième et du quatrième satellite se trouvent ainsi dirigés en sens inverse de la rotation de la planète centrale.

Il est extrêmement probable que le temps de la rotation de chaque satellite autour de son axe est égal au temps que chacun de ces astres emploie à faire sa révolution sidérale autour de la planète qu'il escorte; d'où l'on conclut que le satellite doit toujours présenter la même face à la planète. En réalité, l'accord de ces deux périodes ne saurait être rigoureux , à cause des inégalités dont la révolution sidérale est périodiquement affectée; telle est la cause principale de la libration apparente, c'est-à-dire d'une sorte de balancement dont l'amplitude, pour la Lune, atteint plusieurs degrés, tant en longitude qu'en latitude. C'est ainsi que nous découvrons successivement un peu plus de la moitié de la surface de notre satellite, la partie nouvellement visible étant tantôt vers l'est, tantôt vers l'ouest du disque apparent. Ces petits mouvements libratoires et d'autres du même genre qui

se manifestent vers les pôles, placent mieux en vue, à certaines époques, des parties intéressantes, telles que le cirque de Malapert, qui cache parfois le pôle austral de la Lune, les contrées arctiques, qui entourent le cratère de Gioja, et la grande plaine grisâtre, située près d'Endymion, dont l'étendue surpasse celle du Mare çaporum (41). Cependant, les 3/V de la surface entière de la Lune échappent à nos regards, et resteront éternellement cachés pour nous, sauf l'intervention peu probable de nouvelles forces perturbatrices. La contemplation de ces belles lois du monde matériel invite l'esprit à chercher quelque analogie dans le monde de l'intelligence, et l'on pense alors à ces régions inabordables ou la nature a caché le mystère de ses créations: elles paraissaient aussi destinées à rester ignorées à jamais, et pourtant, de siècle en siècle, la nature nous en a dévoilé de faibles parties, où l'homme a pu saisir une vérité , quelquefois une illusion de plus.

Jusqu'ici, nous avons considéré comme produits d une vitesse initiale et comme reliés entre eux par le lien puissant d'une attraction réciproque, d'abord les planètes, puis les satellites et les anneaux concentriques en forme d'arche non interrompue, dont une des planètes les plus éloignées nous offre un exemple; il nous reste encore à signaler d'autres corps qui se meuvent aussi autour du Soleil, dont ils réfléchissent la lumière, et d'abord, l'innombrable essaim des comètes. Quand on discute suivant les règles du calcul des probabilités, la répartition uniforme des orbites de ces astres, les limites de leurs plus courtes distances au Soleil , et la possibilité qu'ils échappent aux regards des habitants de cette terre, on est conduit à leur assigner un nombre dontl'énormité étonne l'imagination. Déjà Répler disait, avec cette vivacité d'expression qu'il possédait à un si haut degré : « Il y a plus de comètes dans le ciel que de poissons dans l'Océan. » Et pourtant le nombre des orbites calculées jusqu'ici atteint à peine 150. Il est vrai de dire qu'on évalue à six ou sept cents le nombre des comètes dont l'apparition et la course à travers des constellations connues se trouvent constatées

par des documents plus ou moins authentiques. Tandis que les peuples classiques de l'Occident, les Romains et les Grecs, se bornaient à indiquer, de temps à autre, le lieu du ciel où une comète faisait son apparition, sans jamais rien préciser sur sa trajectoire apparente, les Chinois, au contraire, observaient et notaient avec soin tous ces phénomènes; leurs riches annales contiennent des détails circonstanciés sur la route suivie par chaque comète ; ces documents remontent à plus de cinq siècles avant l'ère chrétienne, et les astronomes en tirent encore aujourd'hui des résultats utiles (42).

De tous les astres de notre système solaire , les comètes , avec leurs queues longues parfois de plusieurs millions de lieues, sont ceux qui remplissent les plus grands espaces d'une moindre quantité de matière. En effet, il est impossible de leur attribuer une masse équivalente au 1/sooo de la masse terrestre, du moins si l'on s'en tient aux seules données que Ton possède encore sur ce sujet; et cependant le cône de matières gazéif ormes que les comètes projettent au loin s'est trouvé quelquefois (en 4680 et en 4 81 1) d'une longueur égale à celle d'une ligne menée de la Terre au Soleil ; ligne immense qui traverse l'orbite de Mercure et celle de Vénus; il paraît même que ces émanations ont atteint notre atmosphère et ont pu s'y mêler, notamment en 4849 et en 4823.

Les comètes se présentent sous des aspects si divers, particuliers aux individus plutôt qu'à l'espèce même, qu'il serait imprudent de généraliser les faits observés et d en faire indistinctement l'application à toutes les apparitions de ces nuées errantes; c'était le nom que leur donnaient déjà Xénophane et Théon d'Alexandrie, le contemporain de Pappus. Les comètes télescopiques sont presque toujours dépourvues de queue; elles ressemblent aux étoiles nébuleuses d'Herschel; ce sont des nébulosités arrondies, d'une lumière pâle et concentrée vers le milieu. Tel est du moins le type le plus simple de l'espèce; mais nous ne le présentons point comme type d'un astre naissant, car il pourrait se rapporter également à des astres vieillis dont la matière se serait volatilisée et peu à peu disséminée dans l'espace. Quand il s'agit de co-

mètes plus grandes et plus visibles, on y distingue la tête, le noijim el la q ueùe simple ou multiple, à laquelle les astronomes chinois donnaient le nom pittoresque de balai (sut). En général, le noyau n'a pas de contours bien nets; pourtant on en a vu d'aussi brillants que les étoiles de première ou de deuxième grandeur, et, même en plein jour, jusque dans la partie du ciel le mieux éclairée par le soleil, on distingua les noyaux des grandes comètes qui parurent dans les années 1402, 4532,4577, 1744 et 4 843 (45), faits remarquables d'où l'on pourrait conclure que la matière des comètes est parfois condensée et plus apte à réfléchir la lumière solaire. Les seules qui aient présenté un disque bien terminé dans les grands télescopes d'Herschel (u) sont: la comète de 4807, découverte en Sicile, et la belle comète de 4814 ; pour la première, ce disque avait 4" de diamètre apparent et 0'\77 pour la seconde, ce qui porte à 400 et à 79 mvriamètres les diamètres réels. Les noyaux, à contours moins nets, des comètes de 4798 et de 4805, n'avaient que 4 ou 5 myriamètres de diamètre. Les comètes dont la constitution physique fut le mieux étudiée , et surtout la comète déjà citée de 4844 , qui resta si longtemps visible, présentèrent une particularité remarquable: le noyau ne paraissait pas faire corps avec la nébulosité lumineuse qui l'entourait; il en était isolé de tout côté par un espace obscur. En outre, l'intensité de la lumière ne croissait pas régulièrement en allant du bord vers le centre de la tête, mais on y voyait des zones brillantes concentriques, alternant avec des couches d'une nébulosité plus rare ou moins réfléchissantes, et par conséquent plus obscures. Tantôt la queue est simple, tantôt elle est double, et dans ce dernier cas les deux branches sont ordinairement de longueurs très-inégales (4807 et 4843); la comète de 4744 avait même une queue sextuple, dont les rayons extrêmes divergeaient sous un angle de 60°. La queue est droite ou courbe; dans ce dernier cas, elle peut être concave des deux côtés et à l'extérieur (4844), ou d'un seul côté, et alors la concavité est tournée vers la région que la comète abandonne, telle qu'une flamme for-

cée de s'infléchir par un obstacle. Enfin, les queues sont toujours opposées au Soleil et dirigées dans le sens de la ligne qui en joindrait l'origine au centre de cet astre. Suivant Edouard Biot, cette remarque capitale avait été faite, dès Tan 837 , par les astronomes chinois : le fait fut signalé en Europe vers le xvie siècle, mais plus nettement par Fracastor et par Pierre Apian. Plusieurs de ces apparences optiques si compliquées s'expliquent d'une manière fort simple, en considérant les émanations gazeuses que les comètes projettent au loin, comme des atmosphères de forme conoïdale à nappes multiples.

Pour trouver des différences bien saillantes dans la forme de ces astres, il n'est pas indispensable de passer d'une comète à l'autre, de comparer les comètes dépourvues d'appendice visible à celle de 4648 (la 3e), par exemple, dont la queue avait 4 04° de longueur, car il est hors de doute qu'une même comète subit des changements continuels qui se succèdent avec une étonnante rapidité. Heinsius le constata à Saint-Pétersbourg sur la comète de 4744 ; mais les observations les plus exactes et les plus décisives de ces variations de forme ont été faites sur la comète de Halley , à sa dernière réapparition en 4 835, par Bessel à Kœnigsberg. Vers cette partie du noyau qui se trouvait directement tournée vers le Soleil on aperçut un appendice lumineux , en forme de houppe, dont les rayons se recourbaient en arriére et revenaient se confondre avec la queue; « le noyau de la comète de Halley, avec ses effluves, ressemblait à une fusée volante dont la queue serait infléchie et courbée par un vent léger. » D'une nuit à l'autre, nous avons remarqué, Arago et moi, à l'Observatoire de Paris, des changements notables dans ces rayons émis par la tête de la comète (4S). Le grand astronome de Kœnigsberg a conclu de ses nombreuses mesures et de considérations théoriques « que le cône lumineux s'éloignait peu à peu de la direction du rayon vecteur, dîme quantité notable, mais qu'il revenait toujours à cette direction pour la dépasser ensuite du côté opposé; par conséquent, le cône lumineux et le corps de la comète d'où il avait

été projeté devait être animé d'un mouvement de rotation ou plutôt d'oscillation dans le plan de l'orbite. Ces oscillations ne sauraient s'expliquer par l'attraction que le Soleil exerce sur tous les corps pesants; elles dénotent plutôt l'existence d'une force polaire, c'est-à-dire d'une action qui tendrait à ramener dans la direction du Soleil l'extrémité de l'un des diamètres de la comète et à en éloigner l'autre extrémité. La polarité magnétique que la Terre possède nous offrirait quelque chose d analogue; et si le Soleil était doué de la polarité inverse l'effet pourrait s'en faire sentir sur la rétrogradation des points équinoxiaux. v Ce n'est point ici le lieu de donner de plus amples développements à ce sujet, mais il nous a semblé que d'aussi mémorables observations (*6), que des vues aussi grandioses sur les astres les plus extraordinaires du système solaire, devaient trouver place dans l'essai d'un tableau général de la nature.

En opposition avec la règle suivant laquelle les queues des comètes doivent augmenter à la fois d'éclat et d'étendue dans le voisinage du périhélie, mais en restant constamment dirigées à l'opposite du soleil, la comète de 1823 a offert le curieux spectacle d'une queue double dont une branche était opposée au Soleil, tandis que l'autre était presque dirigée vers cet astre, car elle formait avec la première un angle de 160°. Ne pourrait-on recourir, pour expliquer ce phénomène exceptionnel, à certaines modifications de la polarité agissant successivement et provoquant ces deux courants de matière nébuleuse qui se seraient ensuite librement continués On trouve dans la philosophie naturelle d'Aristote un rapprochement bizarre entre la voie lactée et les phénomènes que nous venons de décrire. Les étoiles innombrables dont elle est composée formeraient dans le firmament une zone incandescente (lumineuse), que le Stagirite présente comme une immense comète dont la matière se renouvellerait sans cesse (48).

Les occultations d'étoiles par le noyau d'une comète ou par la couche atmosphérique qui l'entoure immédiatement, jetteraient un grand jour sur la constitution physique de ces

astres remarquables, s'il existait des observations où Ton pût se convaincre que l'occultation a été réellement bien centrale (49); mais cette condition est difficilement remplie, à cause des couches concentriques de vapeurs alternativement denses et rares qui entourent le noyau, et dont il a déjà été question. Voici pourtant un fait de ce genre que les mesures exécutées par Bessel, le 29 septembre 4835, ont mis hors doute. Une étoile de dixième grandeur se trouvait alors à 7",78 du centre de la tête de la comète de Halley, et sa lumière dut traverser une partie fort épaisse delà nébulosité; or, le rayon lumineux ne fut nullement dévié de sa direction recti-ligne (50). Une absence aussi complète de pouvoir réfringent ne permet guère d'admettre que la matière des comètes soit un fluide gazéiforme. Faut-il recourir à l'hypothèse d'un gaz presque infiniment raréfié, ou bien les comètes consistent-elles en molécules indépendantes, dont la réunion formerait des nuages cosmiques dépourvus de la faculté d'agir sur les rayons lumineux, de même que les nuages dC notre atmosphère, qui n'altèrent point les distances zénithales des astres que nous observons? Quant à l'affaiblissement de lumière que les étoiles paraissent éprouver par l'interposition de la substance coinétaire, on l'a justement attribué au fond éclairé sur lequel se projettent alors leurs images.

Nous devons aux recherches d'Arago sur la polarisation les données les plus importantes et les plus décisives sur la nature de la lumière des comètes. Son polariscope lui à servi à résoudre les plus difficiles problèmes sur la constitution physique du Soleil, comme sur celle des comètes; cet instrument permet, dans beaucoup de circonstances, de décider si un rayon de lumière qui arrive jusqu'à nous après avoir parcouru un espace quelconque, est un rayon direct, un rayon réfléchi ou un rayon réfracté, et si la source de lumière d'où il émane est un corps solide, liquide ou gazeux. A l'aide de cet appareil, la lumière de la Chèvre et celle de la grande comète de 1819 furent analisées simultanément à l'Observatoire de Paris: la lumière de l'étoile fixe se corn-

porta comme on devait s'y attendre, c'est-à-dire comme doivent le faire des rayons émis, sous toutes les inclinaisons et dans tous les azimuths possibles, par un soleil brillant de son propre éclat; mais la lumière de la comète parut polarisée, il y avait donc de la lumière réfléchie L'existence de rayons polarisés dans la lumière qui nous vient des comètes ne fut point seulement constatée par l'inégalité d'éclat de deux images; une preuve nouvelle en fut donnée par le contraste encore plus frappant des couleurs complémentaires , basé sur les lois de la polarisation chromatique dont Arago avait fait la découverte en 4841. Ces observations furent renouvelées, avec le même résultat, en 4835, époque de la dernière apparition de la comète de ïïalley. Cependant, ces brillants travaux ne permettent pas encore de décider si de la lumière propre aux comètes ne se mélange point à la lumière solaire que ces astres réfléchissent; or, c'est là une combinaison dont certaines planètes, telle que Vénus, offrent un exemple assez probable.

Il n'est guère possible d'attribuer toutes les variations qu'on a remarquées dans l'éclat des comètes à leurs changements de position par rapport au Soleil. Elles peuvent naître aussi de la condensation progressive et des modifications qui doivent survenir dans le pouvoir réfléchissant des matières qui les constituent. Hévélius trouva que le noyau de la comète de 4648 diminua vers l'époque de son passage au périhélie, et qu'il se dilatait à mesure que l'astre s'éloignait du Soleil. Ces faits remarquables furent longtemps négligés, et ce fut Valz qui en renouvela l'observation sur la comète à courte période; l'habile astronome de Marseille fit voir avec quelle régularité son volume décroît en même temps que son rayon vecteur, mais il paraît bien difficile d'en chercher l'explication dans l'action d'un éther cosmique , plus condensé vers le soleil; car il faudrait alors se représenter l'atmosphère. de la comète comme une masse gazeuse impénétrable à cet éther (52).

Grâce aux formes si variées des orbites cométaires, l'astronomie solaire s'est enrichie, dans ces derniers temps, d'une

brillante découverte. En 4849, Encke démontra l'existence d'une comète à courte période ; cette comète ne quitte jamais l'enceinte où les planètes se meuvent, et le point de son orbite le plus éloigné du soleil se trouve compris entre la région des petites planètes et celle de Jupiter. Son excentricité est 0,845 (celle de Junon, la plus forte de toutes les excentricités planétaires, est 0,255). La comète d'Encke a été vue à l'œil nu à diverses reprises, notamment en 4 819 en Europe, et par Rûmker en 4822 dans la Nouvelle-Hollande, mais toujours avec difficulté. Le temps de sa révolution est d'environ trois ans et demi. Il ressort d'une comparaison soigneuse des retours successifs au périhélie ce fait capital, que les périodes comprises entre 4786 et 4838 ont diminué régulièrement de révolution en révolution; la variation totale pour les cinquante-deux ans est de 4 jour et 8fio. Pour accorder ensemble les calculs et les observations, il n'a pas suffi de tenir un compte exact des perturbations planétaires, il a encore fallu recourir à une hypothèse, du reste très vraisemblable, et supposer que les espaces célestes sont remplis par une matière fluide excessivement ténue, qui opposerait une certaine résistance aux mouvements, diminuerait la force tangentielle, et par conséquent aussi les grands axes des orbites cométaires. La valeur de la constante de cette résistance paraît être un peu différente avant et après le passage de la comète à son périhélie, peut-être à cause des variations de forme que subit alors cette petite nébulosité, ou de la densité variable des couches formées par l'éther cosmique (S5). Ces faits, ainsi que les théories qu'ils ont fait naître, sont assurément une des plus intéressantes parties de l'astronomie nouvelle. Ajoutons que les calculs des perturbations de la comète d'Encke ont fourni l'occasion de soumettre à une épreuve délicate la masse de Jupiter, qui joue un si grand rôle en astronomie, et apporté une diminution sensible à la masse de Mercure.

A cette première comète à courte période vint s'en joindre bientôt une seconde (en 4826), également planétaire, dont l'aphélie est situé par delà l'orbite de Jupiter, mais

bien loin encore de celle de Saturne. La comète deBiela accomplit sa révolution autour du Soleil en 6 ans «ft. Elle est encore plus faible que celle d'Encke; elle se meut , comme celle-ci, dans le même sens que les planètes tandis que la comète deHalley est rétrograde. C'est le seul cas qui se soit présenté jusqu'ici d'une comète qui coupe l'orbite terrestre, et qui pourrait occasionner une catastrophe par sa rencontre avec la Terre, si toutefois il est permis d employer un pareil terme en parlant d'un phénomène moui dans 1 his toire, et dont les conséquences échappent à toute appréciation II est vrai, de faibles masses animées dune vitesse énorme pourraient produire des effets considérables; mais après avoir prouvé qu'il est impossible d'attribuer a la comète de 1770 une masse égale à la cinq mill. eme pa, rt.e de celle de la Terre, Laplace montre qu'on peut admetti e, avec un certain degré de probabilité, que la masse «^yennedes comètes est bien inférieure à 7.00.0. de ceU e ; de la Terre [environ 7„oo de la masse de la Lune] ("). Quoi qMj* soit, il faut se garder de confondre la rencontre de la Tene et de la comète de Biela avec le passage «e^ceUe-c. a travers notre orbite; ce passage s'est effectué le 29 octobre 1832 mais la Terre était alors située à une distanee telle de ce point de son orbite qu'il lui fallait un mois entier pour y

Les orbites de ces deux comètes à courte période se coupent aussi, et l'on a justement remarqué que les urbations auxquelles ces petits astres sont £0™* bien amener leur rencontre («?); si elle avait etfecùvement lieu vers le milieu d'octobre, les habitants de la terie auraient le merveilleux spectacle du choc de deux corps celestes, ou plutôt d'une pénétration mutuelle, peut-être dune agglutination qui les réunirait en un seul corps mais peutêtre aussi les verrions-nous se dissiper complètement dan l'espace. De telles conséquences de l'action perturbatrice des masses prépondérantes, ou de la situation relative d orbites qui se sont toujours croisées, pourraient s'être réalisées fréquemment, depuis des milliers de siècles, dans limmen»?

des cieux; ces événements n'en seraient pas moins des accidents isolés, sans action sur les grands faits généraux, et sans plus d'influence que l'éruption ou l'oblitération d'un volcan n'en peuvent avoir sur l'étroit domaine que nous occupons.

Une troisième comète à courte période a été découverte par Faye, l'année dernière (22 nov. 4843), à l'Observatoire de Paris. Son orbite elliptique se rapproche plus de la forme circulaire que celle d'aucune autre comète connue; elle est comprise entre l'orbite de Mars et l'orbite de Saturne. La comète de Faye, qui, d'après les calculs de Goldschmidt, dépasse, à son aphélie, la région de Jupiter, appartient au petit nombre de comètes dont le périhélie est situé au delà de l'orbite de Mars. Sa période est de sept ans 29/"« <>o3 et la forme actuelle de son orbite est due peut-être à l'action perturbatrice de Jupiter, dont cette comète fut très-voisine, vers la fin de l'année 4839.

Si nous considérons toutes les comètes à orbites elliptiques comme parties intégrantes du monde solaire, et si nous les rangeons dans l'ordre de leurs grands axes et de leurs excentricités, nous en trouverons plusieurs qu'on peut placer immédiatement après les trois comètes planétaires d'Encke, de Biela et de Faye; d'abord, la comète découverte par Messier en 4766, que Clausen regarde comme identique à la troisième comète de 4849; puis la quatrième comète de cette dernière année, découverte par Blanpain, et dont Clausen a signalé l'analogie avec la comète directe de 4743 (cette comète aurait, comme celle de Lexell, éprouvé de fortes perturbations de la part de Jupiter); leurs périodes paraissent être de cinq à six ans, et leurs aphélies tombent dans la région de Jupiter. Ensuite viennent les comètes dont la période est comprise entre soixante- dix et soixante -seize ans; ce sont: la comète de Halley, qui a joué un rôle si important pour la théorie et la physique du ciel; sa dernière réapparition (4835) fut moins brillante que les précédentes; la comète d'Olbers (6 mars 4 845), et celle qui fut découverte par Pons en 4812, et dont l'orbite elliptique a été calculée

par Encke. Ces deux dernières n'ont jamais été visibles à l'œil nu. Nous connaissons actuellement neuf apparitions certaines de la grande comète de Halley; car des calculs récents, dont Laugier a puisé les éléments dans la nouvelle table des comètes extraite, par Édouard Biot, des Annales chinoises, ont établi l'identité de la comète de 1378 avec celle de Halley (S6). De 1378 à 4835, le temps de la révolution de la comète de Halley a varié de 74,91 à 77, 58 ans: la période intermédiaire a été de 76,4.

Cette classe de comètes contraste avec un autre groupe d'astres de même genre, dont la période, toujours incertaine et difficile à déterminer, embrasse plusieurs milliers d'années. Telle est la belle comète de 1811, qui emploie 3000 ans, d'après les calculs d' Argelander , à accomplir sa révolution, et l'effrayante comète de 1680, dont le temps périodique dépasse quatre-ving-huit siècles, suivant Encke. Ces astres s'éloignent du soleil, l'un à vingt-un, l'autre à quarante-quatre rayons de l'orbite d'Uranus, c'est-à-dire à 6200 et à 13,000 millions de myriamètres. La force attractive du Soleil s'exerce donc encore à ces énormes distances; mais aussi, la comète de 1680, qui parcourt 393 kilomètres par seconde à son périhélie, et dont la vitesse est alors treize fois plus grande que celle de la Terre, ne se meut à son aphélie qu'à raison de 3 mètres à peine par seconde; c'est à peu près le triple de la vitesse de nos fleuves d'Europe , et ce n'est que la moitié de celle que j'ai constatée dans un bras de l'Orénoque, le Cassiquiare. Certes, parmi les comètes que l'on n'a pu calculer, et dans le nombre immense de celles qui ont passé inaperçues, il doit s'en trouver plusieurs dont le grand axe dépasse beaucoup celui de la comète de 1680. En nous bornant à cette dernière, nous citerons quelques nombres, afin d'aider l'esprit à se faire une idée, non de l'étendue qu'embrasse la sphère d'attraction des autres soleils, mais seulement de la distance qui les sépare encore de l'aphélie déjà si reculé de cette comète. D'après les récentes déterminations de la parallaxe des étoiles les plus proches, leur distance au Soleil serait deux cent cinquante

fois plus grande que la distance de l'aphélie de la comète de 4 680; car cette dernière distance équivaut à quarantequatre rayons de l'orbite d'Uranus, tandis que celle de «du Centaure en contient 14,000, et celle de la 61e du Cygne, 34,000.

Après nous être occupé des cas où les comètes s'éloignent le plus de l'astre central, il nous reste à parler des plus courtes distances qui aient été mesurées. La comète de Lexell et de Burckhardt (1770), célèbre à cause des fortes perturbations qu'elle a éprouvées de la part de Jupiter, s'est rapprochée de la Terre plus que toute autre comète; le 28 juin, sa distance était égale à six fois la distance de la Lune. Cette même comète traversa deux fois, à ce qu'il paraît (en 1767 et en 4 779), le système des quatre satellites de Jupiter, sans faire éprouver le moindre dérangement à ces petits astres, dont les mouvements sont si bien connus. La distance de la comète de 4680 au Soleil fut huit ou neuf fois moindre que celle de la comète de Lexell à la Terre; le 17 décembre, jour de son passage au périhélie, cette distance n'était que le sixième du diamètre solaire, ce qui revient aux Vio de la distance de la Lune. Quant aux comètes dont le périhélie dépasse l'orbite de Mars, elles sont rarement visibles pour les habitans de la Terre, à cause de leur éloignement. Pourtant la comète de 1729 atteignit son périhélie dans la région située entre les orbites de Pallas et de Jupiter; elle fut même observée par delà cette dernière planète.

Depuis que les connaissances scientifiques, mélangées de quelques notions imparfaites et confuses, ont pénètre plus avant dans la société, on s'est préoccupé plus qu'autrefois des catastrophes dont nous sommes menaces par le monde des comètes; mais ces craintes ont pris une direction moins vasue La certitude qu'il existe, au sein même de notre monde planétaire, des comètes qui reviennent, à de courts intervalles, parcourir les régions où la Terre exécute ses mouvements; les perturbations considérables que Jupiter et Saturne produisent dans leurs orbites, perturbations dont le résultat peut être de transformer un astre indiffèrent en un

astre redoutable; la comète de Biela, qui traverse l'orbite de la Terre; cet éther cosmique dont la résistance tend à rétrécir toutes les orbites; les différences individuelles de ces astres qui laissent soupçonner les degrés les plus divers dans la quantité de matière dont leurs noyaux sont formés; tels sont actuellement les motifs de nos appréhensions, et ils remplacent, par leur nombre, les vagues terreurs qu'ont inspirées aux siècles plus reculés ces épées enflammées, ces étoiles chevelues qui menaçaient le monde d'un embrasement universel.

Les motifs de sécurité qu'on a empruntés au calcul des probabilités s'adressent à l'entendement, éclairé par une étude raisonnée du sujet, mais ils ne sauraient produire la conviction profonde qui résulte de l'assentiment de toutes les forces de notre âme; ils sont impuissants sur l'imagination; et le reproche qu'on a fait à la science moderne de vouloir étouffer les préoccupations qu'elle a elle-même éveillées, n'est pas dénué de justesse. Toujours l'imprévu, l'extraordinaire, feront naître la crainte, jamais la joie ni l'espérance (57); c'est là une secrète loi de la nature humaine qu'un investigateur sérieux ne doit pas méconnaître. Aussi, dans tous les pays, à toutes les époques l'aspect étrange d'une comète, la lueur blafarde de sa chevelure, son apparition subite dans le firmament, ont-ils produit sur l'esprit des peuples l'effet d'une puissance redoutable, menaçante pour l'ordre anciennement établi dans la création; et comme le phénomène est limité à une courte durée, il en résulte la croyance que son action doit être immédiate ou du moins prochaine; or, les événements de ce monde offrent toujours, dans leur enchaînement, un fait que l'on peut regarder comme l'accomplissement d'un présage funeste. On dirait pourtant que les tendances populaires ont pris, à notre époque, une autre direction, et qu'elles ont revêtu une forme moins sombre: c'est ainsi que, dans les gracieuses vallées du Rhin et de la Moselle, on accorde à ces astres, si longtemps calomniés, une influence bienfaisante sur la fécondité des vignobles. A notre époque, les comètes abondent, et les faits con-

traires à ce mythe météorologique n'ont pas manqué; mais rien n'a pu ébranler la croyance nouvelle que ces astres errants amènent de la chaleur.

J'abandonne maintenant ce sujet pour passer à une autre série de phénomènes encore plus mystérieux ; je veux parler de ces petits astéroïdes dont les fragments prennent le nom de pierres météoriques ou d'aérolithes 3 dès qu'ils ont pénétré dans notre atmosphère. Si j'aborde ici, comme pour les comètes, des détails qui peuvent paraître, de prime abord, étrangers au plan de cet ouvrage, ce n'est pas sans y avoir mûrement réfléchi. Nous avons montré tout ce que les caractères distinctifs de ces derniers astres ont de variable et d'individuel, et combien la science, si avancée sous le rapport des mesures et des calculs, paraît en retard dès qu'il s'agit de la constitution physique des comètes. C'est qu'en effet il n'est guère possible actuellement de discerner, au milieu de cette masse d'observations plus ou moins exactes, les faits généraux et essentiels des accidents ou des particularités. Les choses étant ainsi, nous avons dû nous borner à décrire les principaux caractères physiques , ce qu'on pourrait appeler les différences de physionomie, à comparer les durées des révolutions, à signaler enfin les variations extrêmes, soit dans les dimensions des orbites, soit dans les distances aux astres les plus importants. Dans ces phénomènes, comme dans ceux dont nous allons parler, les types individuels dominent forcément l'ensemble du tableau; pour atteindre à la réalité, il faut faire ressortir plus énergiquement les contours.

Tout porte à croire que les étoiles niantes, les bolides et les pierres météoriques sont de petits corps qui se meuvent autour du Soleil en décrivant des sections coniques et en obéissant de tout point, comme les planètes, aux lois générales de la gravitation. Quand ces corps viennent à rencontrer la Terre, ils deviennent lumineux aux limites de notre atmosphère, et souvent alors ils se divisent en fragments , recouverts d'une couche noirâtre et brillante, qui tombent dans un état de caléfaction plus ou moins marqué. Une ana-

lyse minutieuse des observations qu'on a pu recueillir a certaines époques où les étoiles filantes apparaissent périodiquement (à Cumana en 1799, et dans l'Amérique du Nord en 1833 et en 1834), n'a pas permis de considérer le bolides et les étoiles lilantes comme deux ordres de phénomènes distincts; non seulement les étoile Mantes sont souvent entremêlées de bolides, mais encore leurs disques apparents . leurs traînées lumineuses et leurs Ttes* ; réelles n'offrent que des différences de grandeur, et non des d.llerences essentielles. Tandis qu'on voit d'énormes bohdes £ compagnés de fumée et de détonations, éclairer le ciel d une lS assez vive pour être sensible, mèmeen plein .jour ^ sous l'ardent soleil des tropiques, on voit aussi des etates filantes si petites qu'elles apparaissent commentant de points traçant sur la voûte céleste d'innombrables lignes phosphorescentes n Mais ces corps brillants, qui s.llonnent le firmament d'étincelles stellaires, sont-ils tous d une seule et même nature? C'est une question qu'il faut laisser actuellement sans réponse. Je revins des zones eqmnox.ales sous cette impression que, dans les plaines ardentes des trop.ques comme à 4 ou 5 mille mètres au-dessus du niveau de la mer, les étoiles filantes sont plus fréquentes, plus r.chement colorées que dans les zones froides ou tempérées; niais c est dans la pureté et dans l'admirable transparence de 1 atmosphère de ces contrées qu'il faut en chercher la cause ) ; là notre regard pénètre plus facilement les couches d a.r qui nous entourent. C'est aussi à la pureté du ciel de Bokhara que sir Alexandre Burnes attribue « le magnifique spectacle, sans cesse renaissant, des étoiles filantes à couleurs

variées » qu'il put y admirer.

Au phénomène brillant des bolides viennent se rattacher les chutes de pierres météoriques qui s'enfoncent parfois dans le sol jusqu'à 3 et 5 mètres de profondeur. Cette dépendance mutuelle est établie par des faits nombreux, et surtout par les observations fort exactes que l'on possède sur les aerolithes qui tombèrent à Barbotan dans le département des Landes (24 juillet 1790), à Siene (16 juin 1794), a Weston

dans le Connecticut (4 4 décembre 4807), et à Juvenas, département de l'Ardèehe (45 juin 4824). Ces phénomènes se présentent aussi sous un tout autre aspect: d'abord, un petit nuage très-obscur apparaît subitement dans un ciel serein ; puis, au milieu d'explosions qui ressemblent au bruit du canon, les masses météoriques sont précipitées sur le sol. On a vu quelquefois ces nuages parcourir des contrées entières et en semer la surface de milliers de fragments tresinégaux et de nature identique.

On voit aussi, mais plus rarement, les aérolithes tomber d'un ciel parfaitement pur, sans formation préalable d'aucun nuage précurseur; ce cas s'est présenté, il y a quelques mois (46 septembre 4843), lors du grand aéroîithe qui tomba, avec un fracas semblable à celui de la foudre, à Kleinwenden, non loin de Mulhouse. Enfin, des faits établissent une analogie intime entre les étoiles filantes et les bolides qui lancent sur la terre des pierres météoriques; car il arrive souvent que ces bolides atteignent à peine les dimensions des petites étoiles de nos feux d'artifices.

Quelle est ici la force productrice? quelles sont les actions, ou physiques ou chimiques, qui sont en jeu dans ces phénomènes ? Les molécules dont se composent ces pierres météoriques si compactes étaient-elles originairement à l'état gazeux ou simplement disséminées comme dans les comètes et se sont-elles condensées dans l'intérieur du météore au moment même où elles commencèrent à briller à nos yeux? Que se passe-t-il dans ces nuages noirs où il tonne des minutes entières avant que les aérolithes en soient précipités? Faut-il croire que ces étoiles filantes laissent tomber aussi quelque matière compacte, ou bien seulement une sorte de brouillard, de poussière météorique formée de fer et de nickel (61)? Ces questions sont encore environnées d'une obscurité profonde. On a mesuré l'effrayante rapidité , la vitesse toute planétaire des étoiles filantes, des bolides et des aérolithes; on connaît le phénomène dans ce qu'il offre de général, on a pu constater une certaine uniformité dans les apparences; mais les antécédents cosmiques, les transmutations originaires de la substance restent complètement ignorés.

Si les pierres météoriques circulent dans l'espace, déjà formées en masses compactes [d'une densité plus a.ble pourtant que la densité moyenne de la Terre] H, .Haut admettre qu'elles ne forment qu'un petit noyau, entoure de gaz ou de vapeurs inflammables, dans ces énormes bolides dont les diamètres réels, déduits des hauteurs et des diamètre apparents, se sont trouvés de 160 et de 850 mètres. Le plus grandes masses météoriques que nous connussions sont ïta de Bahia, dans le Brésil, et celle ; d'Otumpa dans e Chaco, que Rubi de Celis à décrites; elles n ont que 2 mètres et 2 mètres et demi de longueur. Quant a cette p.erre d'iEsos-Potamos, mentionnée déjà dans la chron.que de Paras et sf célèbre dans l'antiquité, elle tomba vers 1 époque de la naissance de Socrate: suivant la description qui nous en est restée, elle était grosse comme une double meule de moulin: son poids était celui de la charge entière d une voitu e. Malgré es tentatives que le voyageur Browne fit inutilement pour la découvrir, je ne renonce pas à l'espoir quun jour on pourra retrouver, plus de 2300 ans après sa chute, cette masse météorique dont la destruction ne me parait guère admissible. Cet espoir est d'autant mieux fonde que la Thrace est maintenant plus que jamais accessible aux E«';oPeens^" commencement du x« siècle, il tomba un aerohthe cotossal dans la rivière de Narni, et, d'après un document découvert par Pertz, il dépassait d'une aune entière le niveau des eaux II faut remarquer ici que toutes ces masses météoriques' anciennes ou modernes doivent être considérées comme les principaux fragments du noyau qui s'est br.se avec explosion, soit dans le bolide enflamme, soit dans le nuage obscur. Mais quand je considère l'énorme vitesse, mathema- Suement démontrée, avec laquelle les pierres meteor.ques se précipitent des couches extrêmes de l'atmosphère jusque sur e sol, et la courte durée de leur trajet, je ne puis me ré oudre 'à croire qu'un si petit espace de temps suffia condenser une matière gazéiforme en un noyau solide, metâ£e avec des incrustations parfaitement formées de cristaux d'oUvine, de labrador et de pyroxene.

Au reste, toutes ces masses météoriques possèdent un caractère commun, quelles que soient les différences de leur constitution chimique interne; c'est un aspect bien prononcé de fragment , et souvent une forme prismatique ou pyramidale à sommet tronqué, à faces larges et un peu courbes, à angles arrondis. Or, d'où peut provenir, dans ces corps qui circulent au milieu de l'espace, comme les planètes, cette forme fragmentaire signalée d'abord par Schreibers? Avouonsle, ici, comme dans la sphère de la vie organique, tout ce qui se rattache aux périodes de formation est entouré d'obscurité.

Les masses météoriques commencent à briller ou à s'enflammer à des hauteurs où règne déjà un vide presque absolu. A la vérité, les nouvelles recherches que l'on doit à Biot sur l'important phénomène des crépuscules (63) abaissent considérablement cette ligne qu'on nomme d'ordinaire, et peutêtre avec trop de hardiesse, la limite de notre atmosphère; d'ailleurs, les phénomènes lumineux peuvent se produire indépendamment de la présence du gaz oxigène, et Poisson inclinait à croire que les aérolithes s'enflamment bien au delà des dernières couches de notre enveloppe gazeuse. Mais cette partie de la science, comme celle qui s'occupe des autres corps plus grands dont se compose le système solaire, n'offre de base solide à nos raisonnements et à nos recherches que là où le calcul et les mesures géométriques peuvent s'appliquer.

Déjà en 4686, Halley considérait comme un phénomène cosmique le grand météore qui parut à cette époque, et dont le mouvement s'effectuait en sens inverse de celui de la terre (64). Mais c'est à Chladni qu'appartient le mérite d'avoir le premier reconnu, en toute généralité, la nature du mouvement des bolides et leurs rapports avec les pierres qui paraissent tomber de l'atmosphère (6S). Plus tard, les travaux de Denison Olmsted, à Newhaven (Massachussets), confirmèrent d'une manière éclatante l'hypothèse qui assigne à ces phénomènes une origine cosmique. Lors de l'apparition des étoiles filantes dans la nuit du 42 au 13 novembre 1833,

époque devenue depuis si célèbre, Olmsted montra que, d'après le témoignage de tous les observateurs, les bolides aussi bien que les étoiles filantes paraissaient diverger d un seul et même point de la voûte céleste , situé près de 1 étoile 7 de la constellation du Lion; ce point resta constamment le point commun de divergence des météores, quoique 1 azimuth et la hauteur apparente de l'étoile eussent varie notablement pendant la longue durée des observations. Une telle indépendance du mouvement de rotation de la Terre prouve que ces météores venaient de régions situées hors de notre atmosphère, et qu'avant de l'atteindre ils parcouraient les espaces célestes. D'après les calculs d Enck e ( ), basés sur l'ensemble des observations qui furent faites dans les États-Unis d'Amérique, entre les latitudes de 35» et de 40 , le point de l'espace d'où ces météores semblaient tous diverger était précisément celui vers lequel le mouvement de la Terre était dirigé à cette époque. Les apparitions de novembre se reproduisirent en 1834 et en 1837, et furent toutes observées en Amérique; celle de 1838 le fut à Brème : ces observations constatèrent de nouveau le parallehsme général des trajectoires, ainsi que leur direction commune vers le point du ciel opposé à la constellation du Lion. Comme les étoiles filantes périodiques affectent une direction parallèle plus généralement que les étoiles filantes sporadiques, on a cru remarquer en 1839, dans l'apparition du mois d'août (les larmes de saint Laurent) que les météores venaient, pour la plupart, d'un point situé entre Persee et le Taureau, point vers lequel la terre se dirigeait alors. Un phénomène aussi frappant que la direction rétrograde de toutes ces orbites en novembre et en août, mérite certainement d etre établi ou infirmé par les observations les plus exactes qu'on pourra recueillir à l'avenir.

Rien n'est plus variable que la hauteur des étoiles filantes, c'est-à-dire de la portion visible de leur trajectoire; elle oscille entre 3 et 26 myriamètres. On doit cet important résultat, ainsi qu'une connaissance plus exacte de l'énorme vitesse de ces problématiques astéroïdes, aux observations

simultanées de Brandes et de Benzenberg, et aux mesures de parallaxe qu'ils firent à l'aide d'une base de 15,000 mètres de longueur (67). Leur vitesse relative est de 4 y2 à 9 milles par seconde ; elle est donc de l'ordre de celle qui anime les planètes. D'abord , cette vitesse vraiment planétaire des bolides et des étoiles filantes (68), puis la direction bien constatée des mouvements en sens inverse de celui de la Terre tels sont les principaux arguments qu'on oppose d'ordinaire à l'hypothèse qui attribue l'origine des aérolithes à de prétendus volcans lunaires encore en activité. Or, quand il s'agit d'un petit astre dépourvu d'atmosphère, toute supposition numérique sur l'énergie des forces volcaniques est arbitraire de sa nature, et rien n'empêche d'y admettre une réaction de l'intérieur contre la couche extérieure cent fois plus énergique, par exemple, que dans nos volcans actuels. On peut encore expliquer comment des masses, lancées par un satellite dont le mouvement s'effectue de l'ouest à l'est, peuvent nous paraître animées d'un mouvement rétrograde : il suffit pour cela que la Terre arrive plus tard que ces projectiles dans la partie de son orbite qu'ils auront traversée. Mais si on considère l'ensemble des faits dont j'ai dû faire l'énumération , afin d'éviter le reproche qui s'adresse aux théories hasardées, on trouve que l'hypothèse de l'origine sélénitique de ces météores suppose un concours de circonstances nombreuses, dont le hasard seul pourrait amener la réalisation (69). Il est plus simple d'admettre Pexistence de petites masses planétaires , circulant dès l'origine dans les espaces célestes, et cette hypothèse s'accorde mieux avec les idées acceptées déjà sur la formation de notre système solaire.

Il est très-probable que ces masses cosmiques passent en grand nombre dans le voisinage de notre atmosphère, et continuent leur course autour du Soleil sans avoir éprouvé d'autre effet de l'attraction du globe terrestre qu'une modification dans l'excentricité de leur orbite; sans doute, nous ne les revoyons ensuite qu'après de longues années et lorsqu'elles ont accompli un certain nombre de révolutions. Quant

aux météores ascendants, que Chladni, moins bien inspiré cette fois, expliquait par la réaction des couches d'air violemment comprimées pendant une chute rapide, on put voir d'abord, dans ces phénomènes, l'effet d'une force mystérieuse qui tendrait à lancer ces corps loin de la terre; mais Bessel a montré que de tels faits seraient théoriquement inadmissibles: puis, en s'appuyantdes calculs exécutes par Feldt avec le plus grand soin, il a prouvé que la réalité de ces prétendus faits s'évanouit, même dans les observations qui paraissent l'établir, si l'on tient compte des erreurs inhérentes à l'appréciation simultanée, faite par deux observateurs éloignés de la disparition d'une même étoile filante; ainsi, cette ascension des météores ne doit pas être considérée jusqu'ici comme un résultat de l'observation (™). Olbers pensait que les bolides enflammés pouvaient éclater et lancer verticalement des fragments, à la manière des fusées; il croyait que cette rupture altérerait, en certains cas, la direction de leurs trajectoires; mais ces vues doivent être l'objet d observations nouvelles.

Les étoiles filantes tombent tantôt rares et isolées, c està dire sporadiques, tantôt en essaims et par milliers. Ces dernières apparitions, que les écrivains arabes ont comparées à des nuées de sauterelles, sont périodiques et suivent des directions généralement parallèles. Les plus célèbres sont celle du 12 au 14 novembre et celle du 10 août, jour delà fête de saint Laurent, dont les larmes brûlantes paraissent avoir été autrefois, en Angleterre, le symbole traditionnel du retour périodique de ces météores f1). Déjà Rlœden, à Potsdam avait signalé, dans la nuit du 12 au 13 novembre 1823, l'apparition d'une multitude d'étoiles filantes et de bolides de toute grandeur; en 1832, on vit le même phénomène dans toute l'Europe, depuis Portsmouth jusqu'à Orenburg, sur les bords de l'Oural, et même à l'Ile de France, dans l'hémisphère austral. Cependant, l'idée que certains jours de l'année sont affectés à ces grands phénomènes ne prit naissance qu'en 1833. à l'occasion de l'énorme essaim d'étoiles filantes qu'Olmsted et Palmer observèrent en Amérique, dans la

nuit du 12 au 13 novembre; alors elles tombaient comme des flocons de neige; en un seul endroit, pendant neuf heures d'observation, on en compta plus de 240000. Palmer remonta à l'apparition des météores de 1799. qui fut décrite par Ellicotetpar moi (72); il résultait du rapprochement que j'avais fait de toutes les observations de cette époque que l'apparition avait été simultanée pour les lieux situés dans le Nouveau Continent, depuis l'équateur jusqu'à New-Herrnhut dans le Groenland (latitude 64° 14'), entre 46° et 82° de longitude. On reconnut, avec étonnement, l'identité des deux époques. Ce flux de météores qui sillonnèrent le firmament entier, du 12 au 13 novembre 1833, et qu'on aperçut depuis la Jamaïque jusqu'à Boston (lat. 40° 21') se reproduisit en 1834, dans la nuit du 13 au 14 novembre, aux États- Unis d'Amérique; mais le phénomène eut alors une intensité un peu moindre. Depuis cette époque , sa périodicité se confirma en Europe de la manière la plus régulière.

L'apparition de saint Laurent (9-14 août), deuxième pluie d'étoiles filantes, procède tout aussi régulièrement que la première. Déjà, vers le milieu du dernier siècle, Musschenbroek avait signalé la fréquence des météores qui paraissent dans le mois d'août (75) ; mais Quételet, Olbers , Benzenberg , ont prouvé, les premiers, la périodicité de ces apparitions, et en ont fixé l'époque à la fête de saint Laurent. Sans doute, l'avenir nous réserve la découverte d'autres époques analogues, affectées pareillement aux retours périodiques de ces phénomènes (74): telles sont peut-être celle du 22 au 25 avril, celle du 6 au i 2 décembre, et, comme suite des recherches de Capocci, les dates du 27 au 29 novembre ou le 17 juillet.

Ces phénomènes ont paru jusqu'ici se produire dans une indépendance complète de toutes les circonstances locales, telles que la hauteur du pôle, la température de l'atmosphère, etc.. Cependant leur apparition est souvent accompagnée d'un autre phénomène météorologique, et, quoique cette coïncidence puisse être un simple jeu du hasard, il n'est peut-être pas hors de propos de la signaler. Une aurore boréale très-intense accompagnait la plus magnifique apparition

d'étoiles filantes que l'on connaisse, celle du 42 au 43 novembre 4833, dont nous devons la description à Olmsted; à Brème, en 4838, même accord des deux phénomènes: toutefois, la chute périodique des étoiles filantes y fut moins remarquable qu'à Richmond, près de Londres. J'ai signalé, dans un autre écrit, la remarque de l'amiral Wrangel (7S), et j'eus souvent l'occasion de l'entendre lui-même confirmer cette singulière observation: lors de son voyage sur les côtes sibériennes de la mer Glaciale, l'amiral a vu, dans un ciel brillant des lueurs d'une aurore boréale, certaines parties restées obscures s'allumer tout à coup lorsqu'elles étaient traversées par une étoile filante , et garder ensuite leur éclat rougeâtre.

Ces myriades d'astéroïdes constituent sans doute divers courants qui viennent couper l'orbite terrestre comme le fait la comète de Bieïa. En poursuivant cette idée, on peut imaginer que leur ensemble forme un anneau continu, dans l'intérieur duquel ils suivent une direction commune. Déjà les petites planètes, situées entre Mars et Jupiter, sauf Pailas, nous offrent des relations analogues dans leurs orbites si étroitement entrelacées. Mais s'il s'agit de la théorie même de ces anneaux , il faut avouer que bien des points restent encore à décider: par exemple, les époques de ces apparitions éprouvent-elles des variations; les retards qu'elles subissent et que j'ai signalés depuis longtemps proviennent-ils d'une rétrogradation régulière, ou d'un simple déplacement oscillatoire de la ligne des nœuds, c'est-à-dire de la ligne d'intersection du plan de l'orbite terrestre avec le plan de l'anneau? Peut-être ces petits astres sont-ils groupés trèsirrégulièrement, peut-être leurs distances mutuelles sont-elles fort inégales , et leur zone a-t-elle une largeur si considérable qu'il faudrait à la Terre des jours entiers pour la traverser. Le monde des satellites de Saturne nous présente déjà un groupe d'une immense largeur formé d'astres intimement reliés entre eux. L'orbite que parcourt le dernier satellite, le septième, est si vaste que la Terre, dans son mouvement autour du Soleil, emploie trois jours à parcou-

rir un espace égal au diamètre de cette orbite. Supposons maintenant que ces anneaux , que nous considérons comme formés des courants périodiques d'étoiles filantes, au lieu d'être homogènes , ne contiennent qu'un petit nombre de parties où les groupes soient assez denses pour donner lieu à une de ces grandes apparitions, et l'on comprendra pourquoi les brillants phénomènes du mois de novembre, en 1799 et en 1833, se reproduisent si rarement. Olbers avait trouvé, dans ses profondes méditations sur ce sujet difficile, quelques raisons d'annoncer, pour l'époque du 12 au 14 nov. 1867, le premier retour de ce grand phénomène où les étoiles filantes, mêlées de bolides, tombent du ciel comme des flocons de neige.

Quelquefois l'apparition de novembre n'a été visible que pour des parties très-restreintes de la surface terrestre. Par exemple, en 1837, elle fut brillante en Angleterre, et on la comparait aune averse de météores (meteoric shower)^ tandis qu'à Braunsberg, en Prusse, un observateur fort exercé et très-attentif ne vit, pendant cette même nuit, qu'un petit nombre d'étoiles filantes isolées ; pourtant le ciel resta constamment serein, et l'observation, commencée dès sept heures du soir, fut prolongée jusqu'au lever du soleil. Bessel a conclu de ces faits qu'un groupe peu étendu des astéroïdes dont l'anneau se compose a pu atteindre la région terrestre vers le point où l'Angleterre est située, tandis que les contrées plus orientales traversaient une partie de l'anneau, beaucoup moins riche comparativement (76). Si l'hypothèse d'une rétrogradation régulière ou d'une simple oscillation de la ligne des nœuds prenait de la consistance, les documents anciens deviendraient l'objet d'un intérêt tout spécial. Telles sont les annales chinoises, où l'on trouve, parmi les notices cométographiques, plusieurs mentions relatives à des apparitions de météores qui remontent à des époques antérieures à celles de Tyrtée où de la deuxième guerre Messénienne. Citons , entre autres , deux apparitions qui eurent lieu dans le mois de mars, et dont l'une date de 687 ans avant l'ère chrétienne. Edouard Biot en a fait la remarque :

parmi les cinquante- deux apparitions qu'il a recueillies dans les annales chinoises, celles qui ont eu lieu du 20 au 22 juillet (ancien style) sont les plus fréquentes: elles pourraient bien correspondre à l'apparition actuelle de la fête de saint Laurent, qui aurait ainsi avancé (77). Boguslawski fils a découvert, dans les annales de l'Église de Prague (Benessii de Horowic Chronicon Ecclesiœ Pragensis); une apparition d'étoiles filantes, à la date du 24 octobre 4 366 (anc. st.); si cette apparition, qui fut alors visible en plein jour,, répond au phénomène actuel du mois de novembre, on peut conclure, de la précession en 477 ans, que le système entier des météores ou plutôt que son centre de gravité décrit, d'un mouvement rétrograde, une orbite autour du Soleil. Enfin, il résulte des théories développées plus haut que s'il se rencontre des années où les deux apparitions d'août et de novembre fassent défaut à la fois, sur toute la surface de la terre, il faut en chercher la cause soit dans une interruption de l'anneau, dans les intervalles que laisseraient entre eux les groupes successifs d'astéroïdes, soit, comme le veut Poisson f8), dans les actions planétaires dont l'effet serait de modifier et la forme et la situation de l'anneau.

Nous l'avons dit, ces masses solides qui tombent du ciel sur la terre sont lancées par les bolides enflammés que l'on voit pendant la nuit; pendant le jour, et surtout par un ciel serein, on les voit tomber avec fracas du sein d'un nuage sombre; elles sont alors fortement échauffées, mais non incandescentes. Or, quelle que soit leur origine, ces masses portent, en général, un caractère commun qu'il est impossible de méconnaître; quelle que soit la date de leur chute, en quelque lieu du globe qu'on les ait recueillies, ce sont les mêmes formes extérieures, les mêmes propriétés physiques de la croûte, les mêmes modes d'agrégation chimique de leurs éléments. Une parité d'aspect et de constitution aussi frappante n'a point échappé aux observateurs, mais quand on la poursuit dans les individus, on rencontre aussi de notables exceptions. Que l'on compare les aérolithes dont Pallas a fait mention, la masse de fer malléable de Hradschina dans le

cbmitat d'Agram, et celles des rives du Sisim, dans le gouvernement d'Ieniseisk, ou bien encore celles que j'ai rapportées de Mexico 09), et qui toutes contiennent 96 pour 100 de fer avec les aérolithes de Siène, où l'on trouve à peine 2/ioo de ce métal, avec ceux d'Alais, de Jonzacet de Juvenas,qiu tous sont dépourvus de fer métallique, et qui se réduisent à un mélange dont le minéralogiste peut distinguer les éléments tout séparés déjà en cristaux; est-il possible de concevoir une opposition plus tranchée? Aussi a-t-il fallu distinguer ces masses cosmiques en deux classes, celle des fers météoriques combinés avec le nickel, et celle des pierres à grains fins ou grossiers. Un autre caractère particulier aux aérolithes c'est l'aspect de leur croûte extérieure dont l'épaisseur ne dépasse jamais quelques dixièmes de millimètre; l'éclat de la surface ressemble à celui de la noix; on y voit aussi quelquefois des veines ou des ramifications très-marquées O Un seul, que je sache, fait exception sous ce rapport- c'est l'aérolithe de Chantonnay (Vendée), dont les pores et les boursouflures constituent;, comme dans l'aérolithe de Juvenas, une seconde singularité presque aussi rare. Dans tous les autres, la croûte noire est distincte du reste de la masse d'un gris assez clair, et la ligne de séparation y est tout aussi nette que dans le bloc de granit blanc, à gangue noire ou gris de plomb (8t), que j'ai rapporté des cataractes de l'Orénoque, et qu'on retrouve dans beaucoup d'autres cataractes, celles du Nil et du fleuve Congo, par exemple. Le feu le plus violent de nos fours à porcelaine ne produirait rien d'analogue à cette croûte, si nettement distincte de la masse des aérolithes, dont l'intérieur n'a subi aucune altération A la vérité, quelques faits semblent indiquer, dans ces fragments météoriques, une sorte de ramollissement; mais en "énéral, le mode d'agrégation de leurs parties, l'absence d aplatissement après la chute, et le peu de chaleur qu'ils possédaient à cet instant, ne permettent point d'admettre que leur masse intérieure ait été en fusion pendant le court trajet qu'ils ont parcouru, depuis les limites de l'atmosphère jusqu'à la surface de la terre.

On retrouve dans ces corps, dont l'analyse chimique a été si bien faite par Berzélius, les mêmes éléments que nous voyons répandus à la surface de la terre; ce sont: huit métaux, le fer, le nickel, le cobalt, le manganèse, le chrome, le cuivre, l'arsenic et l'étain; puis cinq terres; enfin la potasse, la soude, le soufre, le phosphore et le charbon; c'est le tiers du nombre des corps simples actuellement connus. Quoiqu'elles soient formées des mêmes éléments chimiques que les espèces minérales de nos montagnes et de nos plaines, les masses météoriques n'en présentent pas moins, dans la manière dont ces éléments y sont combinés , un caractère tout différent, un aspect étranger à notre globe. Le fer à l'étal natif qu'on rencontre dans presque tous les aérohthes , leur imprime aussi un cachet spécial; mais on n'en saurait attribuer le type exclusif à la Lune; car, pourquoi d'autres astres ne seraient-ils pas, comme elle, dépourvus d'eau et privés de ces réactions chimiques d'où naît l'oxydation? Quant à ces vésicules gélatineuses, quant à ces masses organiques, semblables à la tremella nostoc, qu'on a regardées, depuis le moyen âge, comme un produit cosmique, résidu des étoiles filantes; quant à ces pyrites de Sterlitamack (à l'ouest de l'Oural) qui passaient pour des noyaux de grêlons (82), il faut les classer parmi les mythes de la météorologie. Les aérohthes à texture fine et grenue, composés d'olivine, d'augite et de labrador (83), sont, d'après la remarque de Gustave Rose, les seuls qui se rapprochent de nos minéraux (tel est l'aérolithe de Juvenas, assez semblable à la dolérite); ils contiennent en effet des substances cristallines qu'on retrouve dans l'écorce terrestre; et même dans le fer météorique de Sibérie, cité par Pallas, l'olivine ne se distingue de l'olivine ordinaire que par l'absence du nickel, auquel l'oxyde d'étam s'est substitué(84). Si on se rappelle que l'olivine météorique contient, comme nos basaltes, 47 ou 49 pour 100 de magnésie, et qu'elle forme plus de la moitié des parties terreuses des aérolithes, d'après Berzélius, on ne s'étonnera point de la grande quantité de silicates de magnésie qu'on trouve dans ces masses cosmiques. Et puisque l'aérolithe de Juvenas ren-

ferme des cristaux séparables d'augite et de labrador, on peut conclure de l'analyse des pierres météoriques de Château- Renard, de Blansko et de Chantonnay , que la première est probablement une diorite composée de hornblende et d'albite, et que les deux autres sont des combinaisons de hornblende et de labrador. Mais ces analogies me paraissent de bien faibles arguments à citer en faveur de l'origine terrestre ou atmosphérique qu'on a voulu assigner aux aérolithes. Pourquoi, et ici je pourrais rappeler le célèbre entretien de Newton et de Conduit, à Kensington (85), pourquoi les éléments qui forment un même groupe d'astres, un même système planétaire, ne seraient-ils pas en grande partie identiques? Comment admettre en principe l'hétérogénéité des planètes, en présence du beau système qui explique leur genèse, par la condensation graduelle d'anneaux gazeux que l'atmosphère solaire aurait successivement abandonnés? A mon avis, nous sommes tout aussi peu autorisés à attribuer exclusivement au nickel, au fer, à l'olivine ou au pyroxène (augite) des aérolithes, la qualification de substances terrestres, que je pourrais l'être à désigner, par exemple, comme espèces européennes de la flore asiatique ces plantes allemandes que j'ai rencontrées par delà l'Ovy. Et si les astres d'un même système se composent des mêmes éléments, comment refuser d'admettre que ces éléments, soumis aux lois d'une mutuelle attraction, puissent se combiner dans des rapports déterminés et donner naissance soit aux dômes resplendissants de neige ou de glace qui couvrent les régions polaires de Mars, soit, dans d'autres astres, aux petites masses météoriques qui renferment, comme les minéraux de nos montagnes, des cristaux d'olivine, d'augite et de labrador? On ne doit jamais rien abandonner à l'arbitraire, et jusque dans le domaine des conjectures il faut que l'esprit sache se laisser guider par l'induction.

A certaines époques, le disque du Soleil s'obscurcit momentanément, et sa lumière s'affaiblit à tel point qu'on voit les étoiles en plein midi. Un phénomène de ce genre , qui ne peut s'expliquer ni par des brouillards, ni par des cendres

volcaniques, eut lieu en 1547, vers l'époque de la fatale bataille de Miïhlberg, et dura trois jours entiers. Kepler voulut en chercher la cause, d'abord dans l'interposition d une materia cometica, puis dans un nuage noir que des émanations fuligineuses, sorties du corps même du Soleil, auraient contribué à former. Chladni et Schnurrer attribuaient au passage de masses météoriques devant le disque du Soleil les phénomènes analogues des années 1090 et 1203 qui durèrent moins longtemps, le premier pendant trou heures le second pendant six heures seulement. Depuis que les étoiles filantes sont considérées comme formant un anneau continu, situé dans le sens de leur direction commune, on a remarqué une singulière coïncidence entre les retours périodiques des pluies de météores et les manifestations des mystérieux phénomènes dont nous venons de parler. D'ingénieuses recherches, une discussion approfondie de tous les faits connus, ont même conduit Adolphe Erman à signaler deux époques de l'année où cette coïncidence s'est manifestée dune manière frappante, le 7 février et le 12 mai. Or, la première de ces deux dates répond à la conjonction des étoiles filantes qui sont, dans le mois d'août, en opposition avec le Soleil: la seconde répond à la conjonction des astéroïdes de novembre et aux fameux jours froids des croyances populaires [ saint Mamert, saint Pancrace et saint Servais] (86).

Les philosophes grecs, dont on connaît le peu de penchant pour l'observation, mais qui furent si ardents et si féconds en systèmes lorsqu'il s'agissait d'expliquer les phénomènes qu'ils n'avaient fait qu'entrevoir, nous ont laisse, sur les étoiles filantes et les aérolithes, des aperçus très-voisins des idées que l'on accepte généralement aujourd'hui sur l'origine cosmique de ces météores. « Quelques philosophes pensent dit Plutarque dans la vie de Lysander («), que les étoiles filantes ne proviennent point de parties détachées del'ether qui viendraient s'éteindre dans l'air, aussitôt après s'être enflammées; elles ne naissent pas davantage de la combustion de l'air qui se dissout, en grande quantité, dans les régions supérieures; ce sont plutôt des corps célestes qui tombent,

c'est-à-dire qui, soustraits d'une certaine manière à la force de rotation générale, sont précipités ensuite, irrégulièrement, non-seulement sur les régions habitées de la Terre, mais aussi dans la grande mer, d'où vient qu'on ne les retrouve pas. » Diogène d'Apollonie s'exprime en termes encore plus nets (88) : « parmi les étoiles visibles, se meuvent aussi des étoiles invisibles, auxquelles, par conséquent, on n'a pu donner de nom. Celles-ci tombent souvent sur la terre et s'éteignent, comme cette étoile de pierre qui tomba toute en feu près d'^Egos Potamos. » Sans doute une doctrine plus ancienne avait inspiré le philosophe d'Apollonie, qui croyait aussi que les astres étaient semblables à la pierre ponce. En effet, Anaxagore de Cîazomène se figurait tous les corps célestes « comme des fragments de rochers que l'éther, par la force de son mouvement gyratoire, aurait arrachés à la Terre enflammés et transformés en étoiles. » Ainsi, l'école ionique plaçait, avec Diogène d'Apollonie, les aérolithes et les astres dans une seule et même classe ; elle leur assignait une même origine terrestre, mais en ce sens seulement que la Terre, comme corps central, aurait fourni la matière de tous ceux qui l'entourent (89), de même que nos idées actuelles font naître le système planétaire de l'atmosphère primitivement dilatée d'un autre corps central, le Soleil II faut donc se garder de confondre ces idées avec ce qu'on nomme communément l'origine terrestre ou atmosphérique des aérolithes, ou avec cette singulière opinion d'Aristote, qui ne voyait dans l'énorme masse d'iEgos Potamos qu'une pierre enlevée par un ouragan.

Il est une disposition d'esprit plus nuisible encore peutêtre que la crédulité dénuée de toute critique ; c'est une arrogante incrédulité qui rejette les faits sans daigner les approfondir. Ces deux travers de l'esprit font obstacle aux progrès de la science. En vain, depuis vingt-cinq siècles, les annales des peuples parlaient de pierres tombées du ciel ; malgré tant de faits appuyés sur des témoignages oculaires, irrécusables, tels que ces bœtylies qui jouèrent un si grand rôle dans le culte des météores chez les anciens; cet aéro-

lithe que les compagnons de Cortez virent à Cholula, et qui était tombé sur la pyramide voisine; ces masses de fer météorique dont les califes et les princes mongols se firent forger des lames de sabre; ces hommes tués par des pierres tombées du ciel: un frate à Crémone le 4 septembre 1541, un autre moine à Milan, en 4650, deux matelots suédois frappés sur leur vaisseau en 4674; malgré tant de preuves accumulées, un phénomène cosmique de cette importance fut laissé dans l'oubli, et ses intimes rapports avec le monde planétaire restèrent ignorés jusqu'au temps deChladni, illustré déjà par sa découverte des lignes nodales. Mais aujourd'hui il est impossible de contempler d'un œil indifférent les magnifiques apparitions des nuits de novembre et d'août ; je dirai plus , un seul de ces rapides météores suffira souvent à faire naître de sérieuses méditations. Voir le mouvement surgir soudain au milieu du calme de la nuit, troubler un instant l'éclat paisible de la voûte étoilée; suivre de l'œil le météore qui tombe, en dessinant sur le firmament une lumineuse trajectoire, n'est-ce pas songer aussitôt à ces espaces infinis partout remplis de matière , partout vivifiés par le mouvement? Qu'importe la petitesse extrême de ces météores dans un système où l'on trouve, à côté de l'énorme volume du Soleil, des atomes tels que Cérès, tels que le premier satellite de Saturne ? Qu'importe leur subite disparition, quand un phénomène d'un autre ordre, l'extinction de ces étoiles qui brillèrent tout à coup dans Cassiopée; dans le Cygne et dans le Serpentaire, nous a déjà forcés à admettre qu'il peut exister, dans les espaces célestes, d'autres astres que ceux que nous y voyons toujours. Nous le savons maintenant, les étoiles filantes sont des agrégations de matière, de véritables astéroïdes qui circulent autour du Soleil, qui traversent, comme les comètes, les orbites des grandes planètes, et qui brillent près de notre atmosphère ou du moins dans ses dernières couches.

Isolés, sur notre planète, de toutes les parties de la création que ne comprennent pas les limites de notre atmosphère, nous ne sommes en communication avec les corps célestes

que par l'intermédiaire des rayons si intimement unis de ia lumière et de la chaleur (90), et par cette mystérieuse attraction que les masses éloignées exercent , en raison de leur masse, sur notre globe, sur nos mers et même sur les couches d'air qui nous environnent. Mais si les aérolithes et les étoiles filantes sont réellement des astéroïdes planétaires, le mode de communication change de nature, il devient plus direct, il se matérialise en quelque sorte. En effet, il ne s'agit plus ici de ces corps éloignés dont l'action sur la terre se borne à y faire naître les vibrations lumineuses et calorifiques, ou bien encore à produire des mouvements, suivant les lois d'une gravitation réciproque; il s'agit des corps matériels qui, abandonnant les espaces célestes, traversent notre atmosphère et viennent heurter la terre dont elles font partie désormais. Tel est le seul événement cosmique qui puisse mettre notre planète en contact avec les autres parties de l'univers. Accoutumés que nous sommes à ne connaître les êtres placés hors de notre globe que par la voie des mesures, du calcul et du raisonnement, nous nous étonnons de pouvoir maintenant les toucher, les peser, les analyser. C'est ainsi que la science met en jeu dans notre âme les secrets ressorts de l'imagination et les forces vives de l'esprit, alors que le vulgaire ne voit, dans ces phénomènes, que des étincelles qui s'allument et s'éteignent, et dans ces pierres noirâtres, tombées avec fracas du sein des nues, que le produit grossier d'une convulsion de la nature.

Si ces essaims d'astéroïdes, dont nous nous sommes occupé longtemps comme d'un sujet de prédilection, se rapprochent des comètes par la petitesse de leurs masses et par la multiplicité de leurs orbites, ils en diffèrent cependant, d'une manière essentielle, par ce seul fait qu'ils ne brillent et ne deviennent visibles pour nous qu'à l'instant où ils traversent la sphère d'action de notre globe. Mais l'étude de ces météores ne complète pas encore le tableau de notre système planétaire, si complexe, si riche en formes variées, depuis la découverte des petites planètes, des comètes intérieures à courte période, et des astéroïdes météoriques; il nous reste

à parler de l'anneau cle matière cosmique auquel on attribue la lumière zodiacale, déjà citée plusieurs fois dans le cours de cet ouvrage. Quiconque aura passé des années entières dans la zone des palmiers, conservera toute sa vie un doux souvenir de cette pyramide de lumière qui éclaire une partie des nuits toujours égales des tropiques. Il m'est arrivé de la voir aussi brillante que la voie lactée dans le Sagittaire, non pas seulement sur les cimes des Andes, à ces hauteurs de 3000 ou de 4000 mètres, où l'air est si pur et si rare, mais aussi dans les immenses prairies (Llanos) de Venezuela, et au bord de la mer, sous le ciel toujours serein de Cumana. Quelquefois pourtant, un petit nuage se projette sur la lumière zodiacale, et tranche d'une manière pittoresque sur le fond lumineux du ciel; alors le phénomène devient d'une grande beauté. Ce jeu de l'atmosphère se trouve signalé dans mon journal de voyage, lors de mon trajet de Lima à la côte occidentale du Mexique : « Depuis trois ou quatre nuits (par 40° et 4 4° de latitude septentrionale), j'aperçois la lumière zodiacale avec une magnificence toute nouvelle pour moi. L'éclat des étoiles et des nébuleuses peut faire croire que, dans cette partie de la mer du Sud , la transparence de l'atmosphère est extraordinaire. Du 44 au 49 mars, très-régulièrement trois quarts d'heure après le coucher du soleil, il était impossible d'apercevoir la moindre trace de la lumière zodiacale, et pourtant l'obscurité était complète. Une heure après le coucher du soleil, elle paraissait tout à coup avec un grand éclat, entre Aldébaranet les Pléiades; le 48 mars, elle atteignit 39° 5' de hauteur. Çà et là , près de l'horizon, s'étendaient de petits nuages allongés qui se détachaient sur un fond jaune; plus haut, d'autres nuages diâpraient l'azur du ciel de leurs couleurs changeantes: on aurait dit un second coucher du soleil. Alors, vers cette partie de la voûte céleste, la clarté de la nuit augmentait jusqu'à égaler presque celle du premier quartier de la lune. A dix heures , la lumière zodiacale était déjà très-affaiblie, et à minuit, j'en voyais à peine une trace dans cette partie de la mer du Sud. Le 46 mars, au moment où elle brillait de son éclat le plus

vif, on apercevait à l'orient une faible réverbération, ri II en est autrement dans nos climats du Nord, dans ces régions brumeuses qu'on appelle tempérées: la lumière zodiacale n'y est visible , d'une manière distincte , que vers le commencement du printemps, après le crépuscule du soir, audessus de l'horizon occidental; et vers la fin de l'automne, à l'orient, avant le crépuscule du matin.

On comprend à peine qu'un phénomène aussi remarquable n'ait point attiré l'attention des physiciens et des astronomes avant le milieu du xvne siècle, et qu'il ait échappe aussi aux Arabes qui ont tant observé dans l'ancienne Bactriane , sur les rives de l'Euphrate et dans le midi de l'Espagne. Au reste, la tardive découverte des deux nébuleuses d'Andromède et d'Orion. que Simon Marius et Huyghens décrivirent les premiers, n'est pas moins surprenante. C'est dans la Britannia Baconica de Childrey (91), en 1661, que l'on trouve la première description bien nette de la lumière zodiacale; la première observation peut remonter à deux ou trois années auparavant; mais à Dominique Cassini revient le mérite incontestable d'avoir, le premier, soumis le phénomène à un examen approfondi (dans le printemps de 1683). Quant à la lumière qu'il vit à Bologne en 1668, et que voyait aussi, à la même époque, le célèbre voyageur Chardin (les astrologues de la cour d'Ispahan ne l'avaient jamais remarquée auparavant; ils la nommaient nyzek, petite lance), ce n'était point la lumière zodiacale, comme on l'a si souvent supposé (92); c'était l'énorme queue d'une comète dont la tête était cachée sous l'horizon, et qui devait présenter une grande analogie d'aspect et de position avec la longue comète de 1843. Mais il est impossible de ne pas reconnaître la lumière zodiacale dans la brillante lueur que l'on vit en 1509, pendant quarante nuits consécutives, monter comme une pyramide au-dessus de l'horizon oriental du plateau mexicain : c'est dans un manuscrit des anciens Aztèques appartenant à la Bibliothèque royale de Paris (Codex Telleriano-Remensis), que j'ai découvert la mention de ce curieux phénomène (93).

— lit —

Ainsi, la lumière zodiacale a existé de tout temps, quoique sa découverte ne remonte, en Europe, qu'à Childrey et à Dominique Cassini. On a voulu l'attribuer à une certaine atmosphère du Soleil; mais cette explication est inadmissible; car d'après les lois de la mécanique, l'aplatissement de cette atmosphère ne peut dépasser celui d'un sphéroïde dont les axes seraient dans le rapport de 2 à 3 ; par conséquent, ses couches extrêmes ne sauraient s'étendre au delà des 9f*o du rayon de l'orbite de Mercure. Ces mêmes lois fixent aussi les limites équatoriales de l'atmosphère d'un corps céleste tournant sur lui-même, au point où la pesanteur fait équilibre à la force centrifuge; là seulement, le temps de la révolution d'un satellite serait égal au temps de la rotation de l'astre central (94). Cette limitation si restreinte de l'atmosphère actuelle de notre Soleil devient surtout frappante lorsqu'on la compare à celle des étoiles néDuieuses. Herschel en a trouve plusieurs dont le diamètre apparent atteint 450"; or, en admettant pour ces astres une parallaxe un peu inférieure à 1", on trouve que la distance de l'étoile centrale aux dernières couches de la nébulosité équivaut à 150 rayons de l'orbite terrestre. Si donc une de ces étoiles nébuleuses occupait la place de notre Soleil , non-seulement son [atmosphère comprendrait l'orbite d'Uranus, mais elle s'étendrait encore huit

fois plus loin (9S).

Ainsi, l'atmosphère solaire est renfermée dans des limites beaucoup plus restreintes que celles où s'étend la lumière zodiacale. Ce phénomène s'explique mieux si l'on suppose qu'il existe, entre l'orbite de Vénus et celle de Mars, un anneau très -aplati, formé de matières nébuleuses et tournant librement dans les espaces célestes (96). Peut-être cet anneau n'est-il pas sans rapport avec la matière cosmique que l'on croit plus condensée dans les régions voisines du Soleil; peut-être s'augmente-t-il continuellement des nébulosités abandonnées dans l'espace par les queues des comètes (97); il est aussi difficile de prononcer à cet égard, que d'assigner les véritables dimensions de l'anneau , dimensions variables sans doute , puisqu'il semble parfois compris tout entier dans l'orbite de

la Terre. Les particules des nébulosités dont cet anneau se compose peuvent être lumineuses par elles-mêmes, ou réfléchir seulement la lumière du Soleil. La première supposition ne paraît pas inadmissible: on pourrait citer, en effet, le remarquable brouillard de 4783, qui, en pleine nuit, à l'époque de la nouvelle lune, produisait une lumière phosphorique assez intense pour éclairer les objets et les rendre nettement visibles, même à une distance de 200 mètres (98).

Dans les régions tropicales de l'Amérique du Sud, les variations d'intensité de la lumière zodiacale ont souvent excité mon étonnement. Comme je passais alors, pendant des mois entiers , les nuits en plein air, sur le bord des fleuves ou dans les prairies (Llanos)^ j'eus de fréquentes occasions d'observer le phénomène avec soin. Lorsque la lumière zodiacale avait atteint son maximum d'intensité, il lui arrivait, quelques minutes après, de s'affaiblir notablement, puis elle reprenait soudain son éclat primitif. Je n'ai jamais vu, comme le veut Mairan, de coloration rougeâtre, ni d'arc inférieur obscur, ni même de scintillation; mais j'ai remarqué plusieurs fois que la pyramide lumineuse était traversée par une rapide ondulation. Faut-il croire à des changements réels dans l'anneau nébuleux? Ou bien n'est-il pas plus probable qu'au moment même où, près du sol, mes instruments météorologiques n'accusaient aucune variation de température ou d'humidité dans les régions inférieures de l'atmosphère, il s'opérait cependant, à mon insu, dans les couches plus élevées, des condensations capables de modifier la transparence de l'air, ou plutôt son pouvoir réfléchissant? Des observations d'une nature toute différente justifieraient au besoin ce recours à des causes de nature météorologique agissant- à la limite de l'atmosphère. Oibers, en effet, a signalé « les changements d'éclat, qui se propagent, en quelques secondes, comme des pulsations, d'un bout à l'autre de la queue d'une comète, et qui, tantôt en augmentent, tantôt en diminuent l'étendue de plusieurs degrés. Or, les diverses parties d'une queue longue de quelques millions de lieues sont très inégalement distantes de la terre ; par conséquent, la propagation

graduelle de la lumière ne nous permettrait pas d'apercevoir, en un si court intervalle de temps, les changements réels qui pourraient survenir dans un astre occupant une si vaste étendue ("). »

Disons-le toutefois, ces remarques ne contredisent nullement la réalité des variations que l'on a observées dans les queues des comètes; elles n'ont pas davantage pour but de nier que les changements d'éclat si soudains de la lumière zodiacale puissent provenir , soit d'un mouvement moléculaire à l'intérieur de l'anneau nébuleux, soit d'une altération subite de son pouvoir réfléchissant; j'ai seulement voulu distinguer, dans ces phénomènes, la part qui revient à la substance cosmique elle-même, de celle qu'on doit restituer à notre atmosphère, intermédiaire obligé de toutes nos perceptions lumineuses. Quant à ce qui se passe à cette limite supérieur de l'atmosphère, limite si souvent controversée pour d'autres motifs, des faits bien observés montrent combien il est difficile d'en rendre un compte satisfaisant. Par exemple, les nuits de 1831 , si merveilleusement claires en Italie et dans le nord de l'Allemagne qu'on pouvait lire à minuit les caractères les plus fins, sont en contradiction manifeste avec tout ce que les recherches les plus nouvelles et les plus savantes ont pu nous apprendre sur la théorie des crépuscules et sur la hauteur de l'atmosphère (10°). Les phénomènes lumineux dépendent de conditions peu connues , dont les variations imprévues nous surprennent, qu'il s'agisse de la hauteur des crépuscules, ou de la lumière zodiacale.

Jusqu'à présent nous avons considéré ce qui appartient à notre Soleil, le monde des formations qui subissent son action régulatrice, c'est-à-dire les planètes, les satellites, les comètes à courte et à longue période, les astéroïdes météoriques isolés ou réunis en anneau continu, cet anneau nébuleux enfin, auquel sa position dans les espaces planétaires autorise à conserver le nom de lumière zodiacale. Partout règne la loi de la périodicité dans les mouvements, quelle que soit la vitesse ou la masse; les seuls astéroïdes qui traversent notre atmosphère peuvent être arrêtés au milieu de

leurs révolutions planétaires et retenus par une grosse planète. Dans cet immense système dont la force d'attraction du corp central détermine les limites, les comètes sont forcées, même à une distance égale à 44 rayons de l'orbite d'Uranus, à revenir au point de départ, à parcourir une orbite fermée; et jusque dans ces comètes qui nous apparaissent sous l'aspect d'un nuage cosmique, tant la masse en est faible, le noyau retient encore, en vertu de son attraction, les dernières particules d'une queue longue de plusieurs millions de lieues. Ainsi les forces centrales sont à la fois celles qui constituent et celles qui maintiennent un système.

Le soleil peut être considéré comme immobile par rapport aux astres grands ou petits, denses ou nébuleux qui accomplissent autour de lui leurs révolutions périodiques; en réalité, il tourne lui-même autour du centre de gravité de tout le système, et ce point est situé d'ordinaire dans l'intérieur même du Soleil, malgré les changements qui surviennent sans cesse dans les positions respectives des planètes. Mais le mouvement progressif qui transporte dans l'espace le Soleil, ou plutôt le centre de gravité du système solaire , est d'une nature différente; la vitesse en est telle que le déplacement relatif du Soleil et de la 61e du Cygne va, d'après Bessel, à 649000 myriamètres par jour (1). Nous ne saurions rien de ce mouvement de translation du système solaire si 1 admirable exactitude des instruments de mesure que possède actuellement l'astronomie et les progrès de ses méthodes d'observation n'étaient parvenus à rendre sensibles les petits déplacements dont les étoiles nous paraissent affectées, semblables en cela aux objets situés sur un rivage mobile en apparence. Le mouvement propre de la 61e du Cygne est pourtant assez considérable pour produire, en 700 ans, un déplacement de 4° entier.

Malgré les difficultés inhérentes à la détermination des mouvements propres des étoiles (on nomme ainsi les changements qui surviennent dans leurs positions relatives), il est encore plus facile de les mesurer avec précision que d'en assigner la cause. Après avoir tenu compte de l'aberration

— ai —

produite par la propagation successive des rayons lumineux et de la petite parallaxe qui provient du mouvement de la terre autour du Soleil ; les déplacements observés contiennent encore les mouvements réels des étoiles, combinés avec les mouvements apparents qu'a dû faire naître la translation générale de tout le système solaire. Les astronomes sont parvenus à séparer ces deux éléments grâce à l'exactitude avec laquelle on connaît maintenant la direction du mouvement propre de certaines étoiles, et par cette considération fort ingénieuse, empruntée aux lois de la perspective: si les étoiles étaient absolument immobiles, elles devraient encore paraître se mouvoir en s'écartant du point vers lequel le soleil dirigé sa course. Il résulte, en dernière analyse, de ces travaux où le calcul des probabilités joue un rôle important, que les étoiles et le système solaire sont à la fois en mouvement dans l'espace. Par des recherches exécutées sur un plan plus vaste et plus parfait que celles de W. Herschel et de Prévost, Argelander a prouvé que le Soleil se dirige actuellement vers un point situé dans la constellation d'Hercule, à 257° 49',7 d'ascension droite, et à 28° 49',7 de déclinaison boréale (équin. de 4792,5); ce résultat important est fondé sur la combinaison des mouvements propres de 537 étoiles (2). On conçoit toutes les difficultés qu'ont dû présenter ces recherches délicates où il s'agissait de distinguer les mouvements réels des mouvements apparents, et de faire la part du système solaire.

Si l'on considère les mouvements propres des étoiles, dégagés de tout effet de perspective , on en trouve un grand nombre dont les directions sont opposées par groupes ; les données actuelles sont bien loin d'établir la nécessité d'admettre que toutes les parties de notre amas d'étoiles , que toutes celles des autres zones étoilées dont l'univers est rempli, doivent se mouvoir autour d'un grand corps inconnu, brillant ou obscur. Sans doute, une pareille hypothèse est de nature à plaire à l'imagination et à l'incessante activité de l'esprit humain , toujours ardent à poursuivre les dernières causes. LeStagirite n'a-t-il pas déjà dit: « Tout ce qui est

mû suppose un moteur ; l'enchaînement des causes n'aurait point de fin s'il n'existait un premier moteur immobile (5)?«

Mais l'étude de ces mouvements stellaires non parallactiques, indépendants du déplacement de l'observateur, a ouvert à l'activité humaine un champ de recherches où elle peut s'exercer librement, sans se lancer dans les conceptions vagues , dans le monde sans limites des analogies. Je veux parler des étoiles doubles, dont les mouvements lents ou rapides s'exécutent dans des orbites elliptiques, d'après les lois de la gravitation, donnant ainsi l'irrécusable preuve que ces lois ne sont pas spéciales à notre système solaire, mais qu'elles régnent jusque dans les régions les plus éloignées de la création. Cette belle et solide conquête de l'astronomie est encore due aux progrès récents des méthodes d'observation et de calcul. Le nombre de ces systèmes binaires ou multiples, dont les astres composants circulent autour d'un centre de gravité commun, peut, à juste titre, exciter l'étonnement (il dépassait 2800 en 4837); mais ce qui place surtout cette découverte au rang des plus brillantes conquêtes scientifiques de notre époque c'est l'extension qu'elle a donnée à nos connaissances sur les forces essentielles de l'univers, c'est la preuve qui en résulte de l'universalité de la gravitation. Les temps employés par ces étoiles à accomplir une révolution entière varient depuis quarante-trois ans, comme dans n de la couronne, jusqu'à des milliers d'années, comme pour 66 de la Baleine, 38 des Gémeaux et 4 00 des Poissons. Depuis les mesures d'Herschel, en 4782, le satellite le plus voisin de l'étoile principale dans le système triple ç de l'Ecrevisse, a déjà accompli et même dépassé une révolution entière. En combinant convenablement les distances et les angles (4) qui déterminaient, à différentes époques, les positions relatives des composantes des étoiles doubles , on parvient à calculer les éléments de leurs orbites réelles; on arrive même à fixer provisoirement leurs distances à la terre, et le rapport de leurs masses à celle du Soleil. Mais ce qui conservera longtemps encore à ces résultats un caractère hypothétique c'est que nous ignorons si la

force d'attraction se règle invariablement , dans ces systèmes comme dans le nôtre, sur la quantité des molécules matérielles; Bessel a fait voir qu'elle pourrait y être spécifique et non pas proportionnelle aux masses (5). La solution définitive de ces problèmes semble donc réservée à un avenir encore bien éloigné.

Quand on compare le Soleil aux astres qui composent la couche lenticulaire d'étoiles dont nous faisons partie, c està-dire à d'autres soleils qui brillent eux-mêmes de leur propre lumière , on reconnaît la possibilité de parvenir a déterminer, pour quelques-uns du moins, certaines limites extrêmes entre lesquelles leurs distances, leurs masses, leurs grandeurs et leurs vitesses de translation, doivent se trouver comprises. Prenons pour unité de mesure le rayon de l'orbite d'Uranus, qui contient dix-neuf rayons de l'orbite terrestre; la distance de « du Centaure au centre de notre système planétaire contiendra 11900 de ces unités; celle de la 61e du Cygne en contient près de 31300, et celle de « de la Lyre 41600. La comparaison du volume des étoiles de première grandeur avec celui du Soleil dépend de leur diamètre apparent , élément optique dont la détermination présentera toujours une grande incertitude. Admettons, avec Herschel , que le diamètre apparent d'Arcturus ne dépasse point un dixième de seconde; il en résulterait encore, pour cette étoile , un diamètre réel onze fois plus grand que le diamètre du Soleil (6). Maintenant que la distance de la 61e du Cygne est connue , grâce aux travaux de Bessel , il est possible de déterminer approximativement la masse de cette étoile double. A la vérité , la portion de l'orbite apparente que le satellite a parcourue depuis les observations de Bradley, n'est pas suffisante pour donner, avec une grande précision, les éléments de l'orbite réelle, et particulièrement le grand axe; cependant le célèbre astronome de Kœnigsberg 0 croit pouvoir affirmer que « la masse de cette étoile double ne diffère pas beaucoup de la moitié de celle du Soleil. » C'est là un résultat de mesures effectives. Des analogies fondeés sur la masse prédominante des planètes pourvues de sa-

tellites, et sur ce que Struve a trouvé, parmi les étoiles brillantes, six fois plus de systèmes binaires que parmi les étoiles télescopiques, ont porté d'autres astronomes à attribuer à la plupart des étoiles doubles une masse moyenne supérieure à celle du Soleil (8). De longtemps encore on ne peut espérer d'obtenir à ce sujet des résultats généraux. Ajoutons qu'Argelander place le Soleil au rang des étoiles dont le mouvement propre est considérable.

Des causes nombreuses, incessantes, qui font varier les positions relatives des étoiles et des nébuleuses, l'éclat des diverses régions du ciel et l'apparence générale des constellations, peuvent, après des milliers d'années, imprimer un caractère nouveau à l'aspect grandiose et pittoresque de la voûte étoilée. Ces causes sont: les mouvements propres des étoiles, le mouvement de. translation qui emporte dans l'espace notre système solaire tout entier, l'apparition subite de nouvelles étoiles, l'affaiblissement, l'extinction même de quelques étoiles anciennes, enfin et surtout, les changements qu'éprouve la direction de l'axe terrestre , par suite de l'action combinée du Soleil et de la Lune. Un jour viendra où les brillantes constellations du Centaure et de la Croix du sud seront visibles sous nos latitudes boréales, tandis que d'autres étoiles (Sirius et le Baudrier d'Orion) ne paraîtront plus sur l'horizon. Les étoiles de Céphée (jS et a) et du Cygne ( £ ) serviront successivement à reconnaître dans le ciel la position du pôle nord; et dans douze mille ans, l'étoile polaire sera Véga de la Lyre, la plus magnifique de toutes les étoiles auxquelles ce rôle puisse échoir. Ces aperçus rendent sensible, en quelque sorte, la grandeur de ces mouvements, qui procèdent avec lenteur, mais sans jamais s'interrompre, et dont les vastes périodes forment comme une horloge éternelle de l'univers. Supposons, un instant, qu'un rêve de l'imagination se réalise, que notre vue, dépassant les limites de la vision télescopique , acquière une puissance surnaturelle; que nos sensations de durée se contractent de manière à comprendre les plus grands intervalles de temps, de même que nos yeux perçoivent les plus petites parties de

l'étendue; aussitôt disparaît l'immobilité apparente qui règne dans les cieux. Les étoiles sans nombre sont emportées, comme des tourbillons de poussière, dans des directions opposées, les nébuleuses errantes se condensent ou se doivent, la voie lactée se divise par places comme une immense ceinture qui se déchirerait en lambeaux; partout le mouvement règne dans les espaces célestes, de même qu .l règne 1 la terre, en chaque point de ce riche tapis de végétaux, dont les rejetons, les feuilles et les fleurs, présentent le spectacle d'un perpétuel développement. Le célèbre nature espagnol Cavanilles eut, le premier l'idée de ™ '"«*» pousser, » et il dirigeait une forte lunette, munie d un fil micrométrique horizontal, tantôt sur la tige d'un aloes amen, cùn( Jqave americana), dont la croissance est si rapide tantôt sur la cime d'un bourgeon de bambou précisément comme font les astronomes lorsqu'ils placent la croisée des fils de leurs télescopes sur une étoile culminante Dans la nature physique, pour les astres comme pour les êtres organisés le mouvement paraît être une condition essentie le de la production, de la conservation et du développement.

La rupture de la voie lactée, à laquelle je viens de faire allusion, mérite une mention spéciale. En jaugeant te ciel a l'aide de ses puissants télescopes, William Herschel, qu il faut toujours prendre pour guide dans cette partie de 1 histoire des cieux, a trouvé que la largeur réelle de la voie lactée surpasse de 6 à 7 degrés sa largeur apparente visible à l'œil nu et figurée sur les cartes célestes (9) Les deux nœuds brillants où se réunissent ses deux branches et dont l'un est situé vers Céphée et Cassiopée, l'autre vers e Scorpion et le Sagittaire, paraissent exercer sur les étoiles voisines une attraction puissante. Entre f et 7 du Cygne on voit une région éclatante de lumière et large d'environ 5°. Cet amas d'étoiles en contient au moins 330000, dont une moitié parait attirée dans un sens, tandis que l'autre moitié paraît l'être dans le sens opposé. Herschel soupçonne, dans cette partie de la couche stellaire, une tendance a la rupture (10) On porte, par estime, à 48 millions le nombre des

étoiles que le télescope permet de distinguer dans la voie lactée. Pour se faire une idée de la grandeur de ce nombre, ou plutôt pour s'aider d'un terme de comparaison, il suffit de se rappeler que nous ne voyons pas, à l'œil nu, sur toute la surface du ciel, plus de 8000 étoiles; tel est en effet, le nombre des étoiles comprises entre la première et la sixième grandeur. Au reste, les deux extrêmes de l'étendue, les corps célestes et les animalcules microscopiques concourent l'un et l'autre à produire cette impression d'étonnement que les grands nombres excitent en nous, sentiment stérile quand on les présente isolés, sans rapports avec le plan général de la nature ou avec l'intelligence humaine. Un pouce cubique de tripoli de Bilin, contient, d'après Ehrenberg, 40000 millions de carapaces siliceuses de Galionelles.

Comme l'a fait remarquer Argelander, les étoiles brillantes sont plus nombreuses dans la région de la voie lactée que dans les autres parties du ciel. Mais outre cette voie lactée composée d'étoiles, il existe encore une autre voie lactée composée de nébuleuses, qui rencontre la première à peu près à angles droits. D'après les vues de sir John Herschel, la première formerait un anneau analogue à celui de Saturne, une sorte de ceinture isolée de toutes parts et située à quelque distance de notre amas lenticulaire d'étoiles. Notre système planétaire est situé dans l'intérieur de cet anneau, mais excentriquement plus près de la région où se trouve la Croix du Sud que de la région opposée, celle de Cassiopée Une nébuleuse que Messier découvrit en 1774, mais qui n'avait été vue qu'imparfaitement , paraît reproduire avec une exactitude étonnante tous les traits de l'ensemble que nous venons d'esquisser: on y retrouve l'amas intérieur et l'anneau formé par les diverses parties de la voie lactée (42). Quant à la voie lactée composée de nébuleuses, elle n'appartiendrait pas à notre zone stellaire; elle l'entourerait seulement, à une énorme distance, sous la forme d'un grand cercle presque parfait, et elle traverserait les nébuleuses de la Vierge (si nombreuses vers l'aile septentrionale), la chevelure de Bérénice, la Grande Ourse, la cein-

ture d'Andromède et le Poisson boréal. C'est probablement vers Cassiopée qu'elle croiserait la voie lactée des étoiles , dont elle réunirait ainsi les pôles situés dans la direction ou notre couche stellaire a le moins d'épaisseur, pôles dévastes sans doute par les forces qui ont condensé les étoiles en

groupes (13). , '

D'après ces aperçus, il faudrait se représenter dans 1 espace d'abord notre amas d'étoiles où Ton trouve les indices d'un changement progressif de formes, et même d'une dislocation que détermine sans doute l'attraction de centres secondaires; puis deux anneaux, dont l'un, placé à une grande distance, se compose exclusivement de nébuleuses, tandis que l'autre, plus rapproché de nous (c'est la voie lactée), est entièrement formé d'étoiles dépourvues de nébulosités. En moyenne, ces étoiles paraissent être de dixième ou de onzième grandeur (% mais, prises séparément, elles différent beaucoup entre elles; au contraire, celles dont se composent les amas isolés offrent presque toujours une parfaite uniformité de grandeur et d'éclat.

Presque partout où la voûte céleste a été étudiée a 1 aide de certains télescopes très-puissants pour pénétrer dans l'espace, on a vu des étoiles, ne fût-ce que des étoiles de vingtième et de vingt-quatrième grandeur, ou bien des nébuleuses dans lesquelles des instruments plus puissants nous feraient sans doute distinguer des étoiles encore plus petites. En effet, les rayons lumineux que la rétine reçoit, dans ces divers genres d'observation, proviennent, soit de points isolés, soit de points extrêmement rapprochés, et, dans ce dernier cas, la visibilité est plus grande que dans le premier, ainsi qu'Arago l'a montré récemment La nébulosité cosmique universellement répandue dans l'espace en modifie vraisemblablement la transparence; elle diminuerait donc l'intensité de cette lumière homogène qui devrait exister sur toute la voûte céleste, suivant Halley et Olbers, si chacun de ses points était la base d'une série infinie d'étoiles disposées dans le sens de la profondeur (16). Mais ces idées sont en désaccord avec ce que l'observation nous enseigne. Celle-ci

nous montre des régions entières dépourvues d'étoiles, des ouvertures dans le ciel, comme le disait Hersehel; il en existe une dans le Scorpion, large de 4 degrés; et une autre dans le Serpentaire. Près de ces deux ouvertures et vers leurs bords se trouvent des nébuleuses résolubles. Celle qu'on remarque au bord occidental de l'ouverture du Scorpion est un des plus riches amas de petites étoiles qu'on puisse rencontrer dans le ciel. Au reste, c'est par l'attraction de ces groupes qu'Herschel explique l'absence des étoiles dans les régions vides « Il existe, disait-il, dans notre amas stellaîre, des régions que le temps a dévastées. « Si l'on veut se représenter les étoiles télescopiques, échelonnées dans l'espace, comme formant un tapis qui couvre toute la voûte apparente du ciel, alors les régions vides du Scorpion et du Serpentaire seront autant de trous par lesquels notre œil pénètre jusque dans les profondeurs les plus reculées de l'univers. Là où les couches du tapis sont interrompues, il y a peut-être d'autres étoiles, mais nos instruments ne peuvent les atteindre. L'apparition des météores ignés avait aussi conduit les anciens à supposer qu'il existe des fissures ou des brèches (chasmata) dans la voûte céleste; mais ils les considéraient seulement comme passagères; puis ils croyaient que ces fissures devaient être brillantes et non obscures, à cause de l'éther lumineux qu'on devait, suivant eux, apercevoir par ces ouvertures accidentelles (18). Derham et Huyghens lui-même ne paraissent pas avoir été fort éloignés d'expliquer de cette manière la tranquille lumière des nébuleuses (19).

Lorsqu'on compare les étoiles de première grandeur aux étoiles télescopiques qui sont certainement en moyenne beaucoup plus éloignées de nous, quand on compare les groupes nébuleux avec les nébulosités irréductibles comme celle d'Andromède, ou bien avec les nébuleuses planétaires, nos conceptions sur ces mondes situés à des distances si dilïér entes et comme perdus dans l'immensité, sont dominées par un fait qui modifie, suivant certaines lois, tous les phénomènes et toutes les apparences célestes : c'est le fait de la propaga-

tion successive des rayons lumineux. Les dernières recherches de Struve ont fixé à 30808 myriamètres par seconde la vitesse de la lumière; elle est ainsi un million de fois environ plus grande que la vitesse du son. D'après ce que les travaux de Maclear, de Bessel et de Struve nous ont appris sur les parallaxes et les distances absolues de trois étoiles fort inégales en éclat, <* du Centaure, 64 du Cygne et « de la Lyre, un rayon lumineux emploierait respectivement trois ans, neuf ans ifâi et douze ans, pour venir de ces astres jusqu'à nous. Or, dans la courte, mais mémorable période de 4572 à 4604, c'est-à-dire depuis Cornélius Gemma et Tycho jusqu'à Kepler, trois étoiles nouvelles apparurent successivement dans Cassiopée, dans le Cygne et dans le pied du Serpentaire. Le même phénomène se reproduisit, en 4670, dans la constellation du Renard, mais avec des intermittences. Dans ces derniers temps, sir John Herschel a reconnu, pendant son séjour au cap de Bonne-Espérance, que l'éclat de l'étoile » du Navire avait augmenté graduellement depuis la deuxième jusqu'à la première grandeur (20). Tous ces faits appartiennent en réalité à des époques antérieures à celles où les phénomènes de lumière vinrent les annoncer aux habitants de la terre; ce sont comme des voix du passé qui arrivent jusqu'à nous. On a dit avec vérité que, grâce à nos puissants télescopes, il nous est donné de pénétrer à la fois dans l'espace et dans le temps. Nous mesurons en effet l'un par l'autre; une heure de chemin c'est pour la lumière 440 millions de myriamètres à parcourir. Tandis que, dans la Théogonie d'Hésiode, les dimensions de l'univers sont exprimées à l'aide de la chute des corps « (pendant neuf jours et neuf nuits seulement l'enclume d'airain tomba du ciel sur la terre), * Herschel estimait que la lumière émise par les dernières nébuleuses encore visibles dans son télescope de 40 pieds, devait employer près de deux millions d'années pour venir jusqu'à nous (21)! Ainsi, bien des phénomènes ont disparu longtemps avant d'être perçus par nos yeux, bien des changements que nous ne voyons pas encore, se sont depuis longtemps effectués. Les phénomènes célestes ne sont simultanés

qu'en apparence; et quand on voudrait placer plus près de nous les faibles taches de nébuleuses ou les amas d'étoiles, quand même on réduirait les milliers d'années qui mesurent leurs distances, la lumière qu'ils ont émise et qui nous parvient aujourd'hui n'en resterait pas moins, en vertu des lois de sa propagation, le témoignage le plus ancien de l'existence de la matière. C'est ainsi que la science conduit l'esprit humain des plus simples prémisses aux plus hautes conceptions, et lui ouvre ces champs sillonnés par la lumière où « germent des myriades de mondes comme l'herbe d'une nuit (22). »

Abandonnons maintenant les hautes régions que nous venons de parcourir, pour redescendre sur notre étroit domaine; après la nature céleste, abordons la nature terrestre. Un lien mystérieux les unit toutes deux , et c'était le sens caché dans le vieux mythe des Titans (25), que l'ordre dans le monde dépend de l'union du ciel avec la terre. Si. par son origine, la Terre appartient au Soleil, ou du moins à son atmosphère jadis subdivisée en anneaux, actuellement encore la Terre est en rapport avec l'astre central de notre système et avec tous les soleils qui brillent au firmament, par les émissions de chaleur et de lumière. La disproportion de ces influences ne doit pas empêcher le physicien d'en reconnaître la similitude et la connexité. Une faible partie de la chaleur terrestre provient de l'espace où se meut notre planète et cette température de l'espace, résultante des radiations calorifiques de tous les astres de l'univers, est presque égale, d'après Fourier, à la température moyenne de nos régions polaires. Sans doute, l'action prépondérante appartient au Soleil: ses rayons pénètrent l'atmosphère, éclairent et réchauffent sa surface, ils produisent les courants électriques et magnétiques, ils font naître et ils développent le germe de la vie dans les êtres organisés ; cette influence bienfaisante sera plus tard l'objet de notre étude.

Comme désormais nous nous renfermons dans la sphère de la nature terrestre, nous aurons d'abord à considérer la repartition des éléments solides et liquides, la ligure de la Terre, sa densité moyenne et les variations de cette densité

jusqu'à une certaine profondeur; enfin, la chaleur et la tension électro-magnétique du globe. Nous serons ainsi conduits à étudier la réaction que l'intérieur exerce contre la surface ; l'intervention d'une force universellement répandue, la chaleur souterraine, nous expliquera le phénomène des tremblements de terre, dont l'effet se fait ressentir dans des cer* des de commotion plus ou moins étendus, le jaillissement des sources thermales, et les puissants efforts des agents volcaniques. Les secousses intérieures, tantôt brusques et répétées tantôt continues et par suite peu sensibles, modifient peu à peu, dans te cours des siècles, les hauteurs relatives des parties solides et liquides de l'écor ce terrestre, et changent la configuration du fond de la mer. En même temps, il se forme des ouvertures temporaires ou permanentes qui font communiquer l'intérieur de la terre avec l'atmosphère: alors d'une profondeur inconnue surgissent des masses en fusion- elles s'épanchent en étroits courants sur les flancs des montagnes, tantôt avec l'impétuosité d'un torrent, tantôt d'un mouvement lent et progressif, jusqu'à ce que la source ignée se tarisse et que la lave fumante se solidifie sous la croûte dont elle s'est recouverte. Alors des roches nouvelles se produisent sous nos yeux, tandis que les forces plutoniques modifient les roches anciennes par voie de contact immédiat avec les formations récentes , plus souvent encore par l'influence d'une source voisine de chaleur; même là ou la pénétration n'a pas eu lieu, les particules cristallines sont déplacées et s'unissent en un tissu plus dense. Les eaux nous offrent des formations d'une tout autre nature: telles sont les concrétions de débris d'animaux ou de végétaux, les sédiments terreux, argileux ou calcaires, les conglomérats composés des détritus des roches , recouverts par des couches formées des carapaces siliceuses des infusoires et par les terrains de transport, où gisent les espèces animales de 1 ancien monde. L'étude de ces formations, qui accusent tant d orHnes diverses, de ces couches disloquées, relevées, infléchies en tous sens par des pressions contraires ou par les efforts des agents volcaniques, a conduit l'observateur a com-

parer l'époque actuelle aux époques antérieures, à combiner les faits suivant les plus simples règles de l'analogie, à généraliser les rapports d'étendue et ceux des forces qu'il voit encore à l'œuvre; elle a tiré ainsi du vague et de l'obscurité cette belle science de la géognosie qu'on soupçonnait à peine il y a cinquante ans.

On a dit que les grands télescopes nous avaient appris à connaître l'intérieur des autres planètes plutôt que leur surface. La remarque est juste, si on en excepte la Lune. Grâce aux admirables progrès des observations et des calculs astronomiques, on pèse les planètes, on mesure leurs volumes, on détermine leurs masses , leurs densités , avec une précision toujours croissante; mais leurs propriétés physiques restent inconnues. Sur la terre seule, le contact immédiat nous met en rapport avec les éléments dont se compose la nature organique et la nature inorganique. Cette immense série d'éléments combinés, transformés de mille manières par le jeu des forces, sans cesse en présence, offre à notre activité l'aliment qui lui convient; elle pose un but à nos recherches, elle ouvre un vaste champ à nos investigations, et l'esprit humain, fortifié dans cette lutte continuelle, s'élève et s'agrandit avec ses conquêtes. Ainsi le monde des faits se réfléchit dans le monde des idées; et chaque grande classe de phénomènes devient à son tour l'objet d'une nouvelle science.

Dans la science de la terre, l'homme retrouve cette supériorité d'action dont j'ai déjà parlé plusieurs fois, et qui résulte de sa position même sur la surface du globe. Nous avons vu comment la physique du ciel, depuis les lointaines nébuleuses jusqu'au corps central de notre système, est limitée aux notions générales de volume et de masse. Là, nos sens ne peuvent percevoir aucune trace de vie, et si l'on a pu hasarder quelques conjectures sur la nature des éléments qui constituent tel ou tel corps céleste, il a fallu les déduire de simples ressemblances, souvent même l'imagination seule a prononcé. Mais les propriétés de la matière, ses affinités chimiques, les modes d'agrégation régulière qui en réunissent les particules tantôt en cristaux, tantôt en une texture gre-

nue* ses rapports avec la lumière qui la traverse en se déviant ou en se divisant, avec la chaleur rayonnante, transmise à l'état neutre ou polarisée, avec les forces électro-magnétiques si énergiques alors même que leur action ne se manifeste point sous de brillantes apparences; en un mot, ce trésor de connaissances qui donnent à nos sciences physiques tant de grandeur et de puissance, nous le devons uniquement à la surface de la planète que nous habitons, et plus encore à sa partie solide qu'à sa partie liquide. Mais il serait superflu de nous arrêter plus longtemps sur ce sujet: la supériorité intellectuelle de l'homme dans certaines parties de la science de l'univers dépend d'un enchaînement de causes semblables à celles qui donnent à certains peuples une supériorité matérielle sur une partie des éléments.

Après avoir signalé la différence essentielle qui existe, a cet éqard, entre la science de la terre et la science des corps célestes il est indispensable de reconnaître aussi jusqu'où peuvent s'étendre nos recherches sur les propriétés de la matière Le champ en est circonscrit par la surface terrestre, ou plutôt par la profondeur où les excavations naturelles et les travaux des hommes nous permettent d'atteindre dans les couches voisines de la surface. Or, dans le sens vertical, ces travaux ne pénètrent guère qu'à deux mille pieds (650 mètres) au-dessous du niveau delà mer, c'est-à-dire a faoo du rayon de la terre (24). Les masses cristallines lancées par des volcans encore en activité, et semblables pour la plupart aux roches de la surface, proviennent de profondeurs indéterminées, mais au moins 60 fois plus grandes que celles ou les travaux de l'homme ont pu atteindre. Là où un ht de charbon de terre plonge et se recourbe pour remonter plus loin à une distance bien connue, il est impossible d'évaluer en nombre la profondeur de la couche; et l'on a montre que ces dépôts de charbon, mêlés des débris organiques de 1 ancien monde, s'enfoncent à 2000 mètres au-dessous du niveau de la mer (en Belgique, par exemple); les calcaires et les couches devoniennes, recourbées en forme de vallées, atteignent une profondeur double (25). Si l'on compare ces

dépressions souterraines avec les cimes des montagnes que l'on a regardées, jusqu'à présent, comme les parties les plus hautes de l'écorce soulevée de notre globe, on trouve une distance de 37000 pieds (4 myriamètre et *fl0)9 ce qui revient à ïfm du rayon terrestre/Tel est, dans le sens vertical, le seul espace où pourraient s'exercer les recherches de la géognosie, même quand la surface de la terre entière s'étendrait jusqu'aux sommets du Dhawalagiri ou du Sorata. Tout ce qui est situé plus profondément que les dépressions dont j'ai parlé, que les travaux des hommes, que le fond de la mer où la sonde a pu parvenir (James Ross a filé 25400 pieds de sonde sans l'atteindre), nous est aussi inconnu que l'intérieur des autres planètes de notre système solaire. De même, nous connaissons seulement la masse de la terre entière et sa densité moyenne comparée à celles des couches superficielles, les seules qui soient accessibles pour nous. En l'absence de toute donnée positive sur les propriétés chimiques ou physiques de l'intérieur du globe, nous sommes de nouveau forcés de nous en tenir aux conjectures, tout comme s'il s'agissait des autres planètes qui tournent avec la Terre autour du Soleil. Ainsi, nous ne possédons aucune donnée certaine sur la profondeur à laquelle les roches sont à l'état de ramollissement ou de fusion complète, sur les cavités que remplissent les vapeurs élastiques, sur l'état des gaz intérieurs soumis à une pression énorme et à une haute température, enfin sur la loi que suivent les densités croissantes des couches comprises entre le centre et la surface de la terre.

La température croissant avec la profondeur et la réaction de l'intérieur du globe contre la surface, nous conduiront à la longue série des phénomènes volcaniques; tels sont les tremblements de terre, les émissions gazeuses, les sources thermales, les volcans de boue et les courants de lave qui s'épanchent des cratères d'éruption; enfin la puissance des forces élastiques s'exerce aussi en altérant le niveau de la surface. De grandes plages, des continents entiers sont soulevés ou déprimés ; les parties solides se séparentdes parties fluides; l'Océan,

traversé par des courants chauds ou froids, comme par des fleuves isolés dans sa masse liquide, couvre les pôles de glace, et baigne de ses eaux les roches tantôt denses et résistantes, tantôt désagrégées et réunies en bancs mobiles. Les limites qui séparent les eaux des continents ou des terres subissent de fréquents changements. Les plaines ont oscillé de bas en haut et de haut en bas. Après le soulèvement des continents, il s'est produit de grandes fissures presque toutes parallèles; ce fut probablement vers les mêmes époques que les chaînes de montagnes surgirent. Des lacs salés et de grands amas d'eaux intérieures, longtemps habités par les mêmes espèces animales, furent violemment séparés, et les restes fossiles de coquillages et de zoophvtes qu'on retrouve partout identiques, témoignent assez de ces révolutions. Ainsi, en suivant les phénomènes dans leur mutuelle dépendance, on découvre que les forces puissantes dont l'action s'exerce dans les entrailles du globe, sont aussi celles qui ébranlent l'écorce terrestre et qui ouvrent des issues aux torrents de lave chassés par l'énorme pression des vapeurs élastiques.

Or, ces forces qui jadis soulevèrent, jusqu'à la région des neiges perpétuelles, les cimes des Andes et de l'Himalaya, ont produit aussi dans les roches des combinaisons et des agrégations nouvelles; elles ont transformé les couches qui s'étaient antérieurement déposées du sein des eaux, où déjà pullulait sous mille formes la vie organique. Nous reconnaissons ici toute la série des formations superposées par ordre d'ancienneté; nous retrouvons, dans ces couches toutes les variations de forme qu'a subies la surface, les effets dynamiques des forces de soulèvement, et jusqu'aux actions chimiques des vapeurs émises par les fissures.

Les parties solides et desséchées de la surface terrestre où la végétation a pu se développer dans toute sa luxuriante vigueur, c'est-à-dire les continents, sont en rapport continuel d'action et de réaction, avec les mers environnantes où règne presque exclusivement l'organisation animale. L'élément liquide est à son tour recouvert par les couches atmosphériques, océan aérien dont les chaînes de montagnes

et les plateaux sont les bas-fonds. Là se produisent aussi des courants et des variations de température; l'humidité rassemblée dans les régions nuageuses de l'air se condense autour des sommets élevés, coule sur les flancs des montagnes, et de là va répandre partout dans les plaines le mouvement et la fécondité.

Mais si la distribution des mers et des continents, la forme générale de la surface et la direction des lignes isothermes (zones où les températures moyennes de l'année sont égales), règlent et dominent la géographie des plantes, il n'en est plus de même quand il s'agit des races humaines , le dernier, le plus noble but d'une description physique du monde. Les progrès de la civilisation, le développement des facultés, et cette culture générale de l'intelligence qui fonde, dans une nation, la suprématie politique, concourent avec les accidents locaux, mais d'une manière bien autrement efficace, à déterminer les caractères différentiels des races, et leur distribution numérique sur la surface du globe. Certaines races, fortement attachées au sol qu'elles occupent, peuvent être refoulées, anéanties même par d'autres races voisines plus développées; à peine s'il en reste un souvenir que l'histoire puisse recueillir. D'autres races, inférieures par le nombre seulement, traversent alors les mers. C'est presque toujours ainsi que les peuples devenus navigateurs ont acquis leurs connaissances géographiques, quoique la surface entière du globe, celle du moins des pays maritimes , n'ait été connue d'un pôle à l'autre que beaucoup plus tard.

Avant d'aborder dans ses détails le vaste tableau de la nature terrestre, j'ai voulu indiquer ici, d'une manière générale, comment il est possible de réunir, dans une seule et même œuvre, la description de la surface de notre globe; les manifestations des forces sans cesse en action dans son sein, l'électro-magnétisme et la chaleur souterraine ; les rapports d'étendue et de configuration dans le sens horizontal et en hauteur; les formations typiques de la géognosie; les grands phénomènes de la mer et de l'atmosphère; la distribution géographique des plantes et des animaux ; enlin la

gradation physique des races humaines, les seules qui soient aptes à recevoir, partout et toujours, la culture intellectuelle. Cette unité d'exposition suppose que les phénomènes ont été envisagés dans leur dépendance mutuelle et dans l'ordre naturel de leur enchaînement. Une simple juxtaposition des faits ne remplirait point le but que je me suis proposé; elle ne pourrait satisfaire le besoin d'une exposition cosmique qu'a fait naître en mon âme l'aspect de la nature dans mes voyages de terre et de mer et sous les zones les plus diverses : désir qui s'est formulé plus énergiquement à mesure que l'étude attentive de la nature développait en moi le sentiment de son unité. Sans doute cette tentative sera imparfaite sous plus d'un rapport; mais les progrès rapides dont toutes les branches des sciences physiques offrent aujourd'hui le beau spectacle, permettent d'espérer qu'il sera bientôt possible de corriger et de compléter lesparties défectueuses de mon œuvre. Il est dans l'ordre même des progrès scientifiques que les faits restés longtemps sans lien avec l'ensemble, viennent successivement s'y rattacher et se soumettre aux lois générales. Je n'indique ici que la voie de l'observation et de l'expérience; c'est celle où je suis entré, comme l'ont fait bien d'autres avec moi, en attendant qu'un jour vienne où, comme Socrate le demandait (26), « l'on interprète la nature à l'aide de la seule raison. »

Puisqu'il s'agit maintenant de peindre la nature terrestre sous ses principaux aspects, il faut commencer par la figure et par les dimensions de la planète elle-même. C'est qu'en effet la figure géométrique de la terre décèle son origine et retrace son histoire aussi bien que l'étude de ses roches et de ses minéraux. Son ellipticité accuse la fluidité primitive, ou du moins le ramollissement de sa masse. Pour tous ceux qui savent lire dans le livre de la nature, l'aplatissement de la terre est une des données les plus anciennes de la géognosie; de même, la forme elliptique du sphéroïde lunaire et la direction constante de son grand axe vers notre planète sont des faits qui remontent à l'origine de notre satellite. ;« La figure mathématique de la terre est celle que pren-

drait sa surface si elle était couverte d'un liquide en repos; » c'est à cette surface idéale, qui ne reproduit ni -les inégalités, ni les accidents de la partie solide de la surface réelle (27), que se rapportent toutes les mesures géodésiques, quand elles ont été réduites au niveau de la mer; elle est complètement déterminée lorsque l'on connaît la valeur de l'aplatissement et la longueur du diamètre équatorial. Mais l'étude complète de la surface exigerait une double mesure exécutée dans deux directions rectangulaires.

Déjà onze mesures de degrés (déterminations de la courbure de la terre en différents points de sa surface), dont neuf appartiennent à notre siècle, nous ont appris à connaître la figure de notre globe que déjà Pline appelait « un point dans l'univers » (28). Ces mesures ne s'accordent point à donner, pour différents méridiens, la même courbure sous la même latitude; cette contradiction même est un argument en faveur de l'exactitude des instruments employés et de la fidélité des résultats partiels. La décroissance de la pesanteur, quand on marche de l'équateur au pôle, dépend de la loi que suivent les variations de la densité dans l'intérieur du globe; il en sera de même de toute conclusion qu'on en voudra déduire sur la figure de la terre. Aussi, lorsque Newton, inspiré par des considérations théoriques, et sans doute aussi par la découverte de l'aplatissement de Jupiter , que Cassini avait faite avant 46 6 6 (29); quand Newton, dis-je, annonça, dans ses immortels Philosophiez JSaturalis Principicis l'aplatissement de la terre, il en fixa la valeur a Y230 , dans l'hypothèse d'une masse homogènes tandis que les mesures effectives, soumises aux puissantes méthodes d'une analyse récemment perfectionnée, ont prouvé que l'aplatissement du sphéroïde terrestre, où la densité des couches est considérée comme croissant vers le centre, est à très-peu près Y^oo.

Trois méthodes ont été employées pour déterminer la courbure de la terre: ce sont les mesures de degrés, les observations du pendule et certaines inégalités lunaires; toutes les trois ont conduit au même résultat. La première méthode

est à la fois géométrique et astronomique; dans les deux autres, on passe des mouvements observés avec exactitude aux forces qui les ont produits, puis de ces forces mêmes a leur cause commune, qui est liée à l'aplatissement de a erre. S., dans ce tableau général de la nature, ou d ne peut-être question des méthodes, j'ai fait exception pour celles Wjiens de citer, c'est qu'elles sont éminemment propres a faire ressortir l'étroite solidarité qui relie la forme et les forces aux phénomènes généraux. D'ailleurs, ces méthodes ont joue dans a science un rôle capital: elles ont fourni l'occasion de soumettre à «ne épreuve délicate les instruments de mesure de toute espèce, de perfectionner en astronomie a théorie des mouvements de la lune, et en mécanique celle du pendule oscillant dans un milieu résistant; on peu Une enfin quelle ont sollicité l'analyse à s'ouvrir de nouvelles voies. Apre a recherche de la parallaxe des étoiles qui a conduit a la decouverte de l'aberration et de la nutat.on, on ne trouve dans l'histoire des sciences qu'un seul problème celui de la figure de la terre, dont la solution puisse rivaliser d importance avec les progrès généraux qui résultent indirectement des (forts tentés pour atteindre le but. Onze mesures de degré , dont trois furent exécutées hors d'Europe, une au Pérou (1 ancienne mesure française), et deux aux Indes orientales, on été comparées et calculées par Bessel, d après les méthode les plus rigoureuses: il en est résulté un aplat, sèment de «L (4 Ainsi, dans cet ellipsoïde de révolution le dennd amet e polaire est plus court de 10938 toises (2 kilomètres environ ou 5 lieues de poste) que le demi-d.ametre equatorial- le renflement équatorial a donc à peu près cinq fois a hauteur du Mont-Blanc , et deux fois et demie seulemen alhauteur probable du Dhawalagiri, la plus haute montagne dTla chaîne de l'Himalaya. Les inégalités lunaires (perturbations du mouvement de la Lune en long.U.de et en latitude) ont donné, à Laplace, un aplatissement de ^, oo c st à-dire le même résultat que les mesures de degrés. Mais les observations du pendule (?>) ont conduit en moyenne a un aplatissement beaucoup plus fort (Y"4

On raconte que, pendant le service divin, Galilée, encore enfant et sans doute un peu distrait, reconnut qu'on pourrait mesurer la hauteur du dôme de l'église par la durée des oscillations des lampes suspendues à la voûte, à des hauteurs inégales ; mais qu'il était loin de prévoir que son pendule dût être un jour transporté d'un pôle à l'autre, pour déterminer la figure de la Terre, ou plutôt pour constater que l'inégale densité des couches terrestres influe sur la longueur du pendule à secondes I On ne peut trop admirer ces propriétés géognostiques d'un instrument destiné d'abord à mesurer le temps, et qui peut servir à sonder, en quelque sorte, les profondeurs; à indiquer, par exemple, s'il existe dans certaines îles volcaniques (32), et sur les versants des chaînes de montagnes (33) , des cavités souterraines ou des masses pesantes de basalte et de mélaphyre. Malheureusement, ces belles propriétés deviennent autant d'inconvénients graves quand il s'agit d'appliquer la méthode des oscillations du pendule à l'étude de la forme générale de la Terre. Les chaînes de montagnes et la densité variable des couches réagissent aussi, mais d'une manière moins nuisible, sur la partie astronomique d'une mesure de degré.

Quand la figure de la Terre est connue, on peut en déduire l'influence qu'elle exerce sur les mouvements de la lune; réciproquement, de la connaissance parfaite de ces mouvements on peut remonter à la forme de notre planète. C'est ce qui a fait dire à Laplace (54): « II est très-remarquable qu'un astronome, sans sortir de son observatoire, en comparant seulement ses observations à l'analyse, eût pu déterminer exactement la grandeur et l'aplatissement de la Terre, et sa distance au Soleil et à la Lune, éléments dont la connaissance a été le fruit de longs et pénibles voyages dans les deux hémisphères. L'aplatissement qu'on déduit ainsi des inégalités lunaires, a, sur les mesures de degré isolées et sur les observations du pendule, l'avantage d'être indépendant des accidents locaux; c'est l'aplatissement moyen de notre planète. Comparé à la vitesse de rotation de la Terre, il prouve que la densité des couches terrestres va en

croissant de la surface au centre; Ton obtient le même résultat pour Jupiter et pour Saturne quand on compare leurs aplatissements avec les durées de leurs rotations respectives. 4insi, la connaissance de la figure extérieure des astres conduit à celle des propriétés de leur masse intérieure

Les deux hémisphères paraissent avoir à peu près la même courbure sous les mêmes latitudes (5S); mais les mesures de degrés et les observations du pendule donnent, pour les diverses localités, des résultats tellement différents qu aucune figure régulière ne peut s'adapter à toutes les déterminations ainsi obtenues. La figure réelle de la Terre est a une figure régulière, géométrique, « ce que la surface accidentée d une eau en mouvement est à celle d'une eau tranquille. »

Après avoir ainsi mesuré la Terre, il fallait encore la peser Plusieurs méthodes ont été imaginées dans ce but. La première consiste à déterminer, par une combinaison dé mesures astronomiques et géodésiques, la quantité dont le ni à plomb dévie de la verticale, sous l'influence d une montagne voisine ; la seconde est fondée sur la comparaison des longueurs d'un pendule qu'on a fait osciller d'abord au pied puis au sommet d'une montagne; la troisième méthode est celle de la balance de torsion, qu'on peut aussi considérer comme un pendule oscillant horizontalement. De ces trois procédés (36), le dernier est le plus sûr, parce qu'il n exige pas comme les deux autres, la détermination toujours difficile de la densité des minéraux dont se compose une montagne Les recherches récentes que Reich a faites avec la balance de torsion, ont fixé la densité moyenne de la Terre entière à 5,44 , celle de l'eau pure étant prise pour unité. Or d'après la nature des roches qui composent les couches supérieures de la partie solide du globe, la densité des continents est à peine 2,7; par conséquent, la densité moyenne des continents et des mers n'atteint pas 1,6. On voit parla combien la densité des couches intérieures doit croître vers le centre, soit par suite de la pression qu'elles supportent, soit à cause de la nature de leurs matériaux. C'est une nouvelle raison à ajouter à celles qui ont fait donner au pendule vertical ou horizontal le nom d'instrument géognostique.

Plusieurs physiciens célèbres, placés à des points de vue différents, ont tiré de ce résultat des conclusions diamétralement opposées sur l'intérieur de notre globe. Ainsi, l'on a calculé à quelle profondeur les liquides et même les gaz doivent avoir acquis, sous la pression des couches supérieures, une densité supérieure à celle du platine ou de l'iridium ; puis, pour accorder l'hypothèse de la compressibilité indéfinie de la matière avec l'aplatissement, dont la valeur est fixée aujourd'hui entre des limites très-rapprochées, l'ingénieux Leslie se vit conduit à présenter l'intérieur du globe terrestre comme une caverne sphérique « remplie d'un fluide impondérable, mais doué d'une force d'expansion énorme. » Ces conceptions hardies firent naître bientôt des idées encore plus fantastiques clans des esprits entièrement étrangers aux sciences. On en vint à faire croître des plantes dans cette sphère creuse ; on la peupla d'animaux , et , pour en chasser les ténèbres, on y fit circuler deux astres, Pluton et Proserpine. Ces régions souterraines furent douées d'une température toujours égale, d'un air toujours lumineux par suite de la pression qu'il supporte: on oubliait sans doute qu'on y avait déjà placé deux soleils pour l'éclairer. Enfin, près du pôle nord, par 82° de latitude, se trouvait une immense ouverture par où devait s'écouler la lumière des aurores boréales, et qui permettait de descendre dans la sphère creuse. Sir Humphry Davy et moi, nous fûmes instamment et publiquement invités, par le capitaine Symmes, à entreprendre cette expédition souterraine. Telle est l'énergie de ce penchant maladif qui porte cetains esprits à peupler de merveilles les espaces inconnus, sans tenir compte ni des faits acquis à la science, ni des lois universellement reconnues dans la nature. Déjà, vers la fin du xvne siècle, le célèbre ïïaliey, dans ses spéculations magnétiques, avait creusé ainsi l'intérieur de la Terre: il supposait qu'un noyau, tournant librement dans cette cavité souterraine, produit les variations annuelles et diurnes de la déclinaison de l'aiguille aimantée. Ces idées , qui ne furent jamais qu'une pure fiction pour l'ingénieux Holberg, ont fait fortune de nos jours,

et l'on a cherché, avec un sérieux incroyable, à leur donner une couleur scientifique.

La figure, la densité et la consistance actuelles du globe sont intimement liées aux forces qui agissent dans son sein, indépendamment de toute influence extérieure. Ainsi, la force centrifuge, conséquence du mouvement de rotation dont le sphéroïde terrestre est animé, a déterminé l'aplatissement du globe; à son tour, l'aplatissement dénote la fluidité primitive de notre planète. Une énorme quantité de chaleur latente est devenue libre par la solidification de cette masse fluide, et si, comme le veut Fourier, les couches superficielles (51), en rayonnant vers les espaces célestes, se sont refroidies et solidifiées les premières, les parties plus voisines du centre doivent avoir conserve leur fluidité et leur incandescence primitive. Longtemps cette chaleur interne a traversé l'écorce ainsi formée, pour se perdre ensuite dans l'espace; puis à cette période a succédé un état d'équilibre stable dans la température du globe, en sorte qu'à partir de la surface, la chaleur doit aller en croissant graduellement vers le centre. En fait, cet accroissement se trouve établi d'une manière irrécusable , au moins jusqu'à une grande profondeur, par la température des eaux qui jaillissent des puits artésiens, par celle des roches qu'on exploite dans les mines profondes, et surtout par l'activité volcanique de la Terre, c'est-à-dire par l'éruption des masses liquéfiées qu'elle rejette de son sein. D'après des inductions, fondées à la vérité sur de simples analogies, il est hautement probable que cet accroissement se propage jusqu'au centre.

Dans l'ignorance complète où nous sommes sur la nature des matériaux dont l'intérieur de la Terre est formé, sur les degrés divers de capacité pour la chaleur et de conductibilité des couches superposées, enfin sur les transformations chimiques que les matières solides ou liquides doivent subir sous l'influence d'une pression énorme , nous ne pouvons appliquer sans réserve, à notre planète, les lois de la propagation de la chaleur qu'un profond géomètre a découvertes pour un sphéroïde homogène en métal, à l'aide d'une analyse qu'il avait créée lui-même. Déjà notre esprit réussit

avec peine à se représenter la limite qui sépare la masse liquide intérieure des couches solides dont se compose l'écorce terrestre (58), ou bien cette gradation insensible par laquelle les couches passent, de la solidification complète, à la demifluidité des substances terrestres ramollies, mais non pas en fusion. Or, les lois connues de l'hydraulique ne peuvent s'appliquer à cet état intermédiaire sans de grandes restrictions. L'attraction du Soleil et de la Lune, qui soulève les eaux de l'Océan et produit les marées , doit se faire sentir encore sous la voûte formée par les couches déjà solidifiées; il se produit sans doute dans la masse en fusion un flux et un reflux , une variation périodique de la pression que supporte la voûte. Toutefois, ces oscillations doivent être fort petites, et ce n'est point à elles, mais à des forces intérieures plus puissantes qu'il faut attribuer les tremblements de terre. Il existe ainsi des séries entières de phénomènes dont nous pourrions à peine déterminer numériquement la faible influence, mais qu'il est utile de signaler, afin d'établir les grandes lois de la nature dans toute leur généralité , et jusque dans les moindres détails.

D'après les expériences assez concordantes auxquelles on a soumis l'eau de divers puits artésiens, il parait qu'en moyenne la température de l'écorce terrestre augmente dans le sens vertical, avec la profondeur, à raison de 1° du thermomètre centigrade pour 92 pieds de Paris (30 mètres). Si cette loi s'appliquait à toutes les profondeurs, une couche de granit serait en pleine fusion à une profondeur de 4 myriamètres (4 à 5 fois la hauteur du plus haut sommet de la chaîne de l'Himalaya).

La chaleur se propage dans le globe terrestre de trois manières différentes. Le premier mouvement est périodique; il fait varier la température des couches terrestres suivant que la chaleur, d'après les saisons et la position du soleil, pénètre de haut en bas ou s'écoule de bas en haut, en reprenant la même voie, mais en sens inverse. Le deuxième mouvement, qui résulte encore de l'action solaire, est d'une excessive lenteur: une partie de la chaleur qui a pénétré les

couches équatoriales, se meut dans l'intérieur de l'écoree terrestre jusque vers les pôles; là, elle se déverse dans atmosphère et va se perdre dans les régions éloignées de espace. Le troisième mode de propagation est le plus lent de tous; il consiste dans le refroidissement séculaire du globe, c'est-à-dire dans la perte de cette faible partie de la chaleur primitive qui est actuellement transmise à la surface A l epoque des plus anciennes révolutions de la Terre cette deperdition de la chaleur centrale a dû être considérable; mais, à partir des temps historiques, elle s'est tellement ralentie qu'elle échappe presque à nos instruments de mesure. Ainsi, la surface de la Terre se trouve placée entre l'incandescence des couches intérieures et la basse température des espaces célestes, température vraisemblablement inférieure au point de congélation du mercure. '

Les variations périodiques que la situation du Soleil elles phénomènes météorologiques produisent dans la température de la surface, ne se propagent dans l'intérieur de la Terre nu'à une très-faible profondeur. Cette lente transmission de la chaleur à travers le sol diminue la déperdition qu il éprouve pendant l'hiver; elle est favorable aux arbres a racines profondes. Ainsi, les points situés à diverses profondeurs, sur une même ligne verticale, atteignent, a des époques très-différentes, le maximum et le minimum de la température qui leur écheoit en partage, et plus il se oignent de la surface, plus la différence de ces deux extrêmes diminue. Dans la région tempérée que nous habitons Hat 48°-52°) la couche de température invariable se trouve à une profondeur de 24 à 27 mètres; vers la moitié de cette profondeur, les oscillations que le thermomètre éprouve par suite des alternatives des saisons vont à peine a un demideçré Sous les tropiques, la couche invariable se trouve déjà à I pied au-dessous de la surface, et Boussingault a tire parti de cette circonstance pour déterminer, d'une manière simple et, à son avis, très-sûre, la température moyenne de atmosphère du lieu H. On peut considérer cette température moyenne de l'atmosphère, en un point donné de la surface

ou mieux dans un groupe de points rapprochés, comme l'élément fondamental qui détermine, dans chaque contrée, la nature du climat et de la végétation. Mais la température moyenne de la surface entière est très-différente de celle du globe terrestre lui-même. On s'enquiert souvent si le cours des siècles a sensiblement modifié cette moyenne température du globe, si le climat d'une région s'est détérioré, si l'hiver n'y serait pas devenu plus doux et l'été moins chaud. Le thermomètre est l'unique moyen de résoudre de pareilles questions, et c'est à peine si sa découverte remonte à deux siècles et demi; il n'a guère été employé d'une manière rationnelle que depuis cent vingt ans. Ainsi, la nature et la nouveauté du moyen restreignent considérablement le champ de nos recherches sur les températures atmosphériques. 11 n'en est plus de même, s'il s'agit delà chaleur centrale de la Terre. De même que de l'égalité dans la durée des oscillations d'un pendule on peut conclure à l'invariabilité de sa température, de même la constance de la vitesse de rotation qui anime le globe terrestre nous donne la mesure de la stabilité de sa température moyenne. La découverte de cette relation entre la longueur du jour et la chaleur du globe, est assurément l'une des plus brillantes applications qu'on ait pu faire d'une longue connaissance des mouvements célestes à l'étude de l'état thermique de notre planète. On sait que la vitesse de rotation de la Terre dépend de son volume. La masse de la Terre venant à se refroidir par voie de rayonnement, son volume doit diminuer; par conséquent, tout accroissement de température correspond à un accroissement de la vitesse de rotation, c'est-à-dire à une diminution dans la longueur du jour. Or, en tenant compte des inégalités séculaires du mouvement de la Lune dans le calcul des éclipses observées aux époques les plus reculées, on trouve que, depuis le temps d'Hipparque, c'est-à-dire depuis deux mille ans, la longueur du jour n'a certainement pas diminué de la centième partie d'une seconde. On peut donc affirmer, en restant dans les mêmes limites, que la température moyenne du globe terrestre n'a pas varie de Afno de degré depuis deux mille ans (40).

Cette invariabilité dans les dimensions suppose une égale invariabilité dans la répartition de la densité à l'intérieur de la Terre. Il en résulte que la formation des volcans actuels, l'éruption de laves ferrugineuses et le transport des lourdes masses de pierres qui ont comblé les fentes et les crevasses, n'ont produit en réalité, que des modifications insignifiantes; ce sont des accidents superficiels dont les dimensions s'évanouissent quand on les compare à celles du globe.

Les considérations que je viens de présenter sur la chaleur interne de notre planète reposent presque exclusivement sur les résultats des belles recherches deFourier. Poisson a élevé des doutes sur la réalité de cet accroissement continu de la chaleur terrestre, depuis la surface du globe jusqu'au centre; suivant lui, toute chaleur a pénétre de l'extérieur à l'intérieur, et celle qui ne provient pas du Soleil dépend de la température, ou très-haute ou très-basse, des espaces célestes que le système solaire a traversés dans son mouvement de translation. Cette hypothèse, émise par un des plus profonds géomètres de notre époque, n'a pu satisfaire ni les physiciens, ni les géologues. Mais, quelle que soit l'origine de la chaleur interne de notre planète, quelle que soit la cause de son accroissement, limité ou illimité vers le centre toujours est-il que la connexité intime de tous les phénomènes primordiaux delà matière, et le lien caché qui unit entre elles les forces moléculaires, nous conduisent à rattacher à la chaleur centrale du globe les mystérieux phénomènes du magnétisme terrestre. En effet, le magnétisme terrestre, dont le caractère principal est de présenter, dans son triple mode d'action, une continuité de variations périodiques , doit être attribué , soit aux inégalités de la température du globe H, soit à ces courants galvaniques que nous considérons comme de l'électricité en mouvement dans un circuit fermé (42). La marche mystérieuse de l'aiguille aimantée dépend à la fois du temps et de l'espace, du cours du Soleil et de la position géographique. A l'inspection d'une aiguille aimantée, de même que, sous les tropiques, à la vue des oscillations du baromètre, on peut reconnaître l'heure

de la journée. Bien plus, les aurores boréales, ces lueurs rougéâtres qui colorent le ciel de nos régions arctiques, exercent sur elle une action passagère, mais immédiate. Lorsque le mouvement horaire de l'aiguille est troublé par un orage magnétique j il arrive souvent que la perturbation se manifeste simultanément, et dans toute la rigueur de ce terme, sur terre et sur mer, à des centaines et à des milliers de lieues ; ou bien elle se propage dans tous les sens à la surface du globe, d'une manière successive et à de petits intervalles de temps Dans le premier cas, la simultanéité des phénomènes pourrait servir à déterminer les longitudes géographiques, tout comme les éclipses des satellites de Jupiter, les signaux de feu et les étoiles filantes convenablement observées. On reconnaît avec admiration que les mouvements saccadés de deux petites aiguilles aimantées pourraient faire connaître la distance qui les sépare, même quand elles seraient suspendues sous terre à de grandes profondeurs, et nous apprendre, par exemple, à quelle distance Casan se trouve placé à l'orient de Gœttingue ou de Paris. Il existe, sur le globe , des régions où un navigateur , enveloppé par les brouillards pendant de longues journées, est souvent privé des moyens astronomiques qui servent à déterminer l'heure et la position du navire: l'inclinaison de l'aiguille lui indiquerait alors, avec exactitude, s'il se trouve au nord ou au sud d'un port où il doit relâcher (44).

Mais si la perturbation qui vient affecter subitement la marche horaire de l'aiguille annonce et prouve l'existence d'un orage magnétique , il faut avouer que le lieu où gît la cause perturbatrice est encore à chercher; existe-t-elle dans l'écorce terrestre ou dans les régions supérieures de V atmosphère? la question n'est malheureusement pas soluble actuellement. Si l'on considère la Terre comme un aimant réel, il faut alors, suivant l'expression du célèbre fondateur d'une théorie générale du magnétisme terrestre, Frédéric Gauss, attribuer à la Terre, par chaque huitième de mètre cubique, la force magnétique d'un barreau aimanté, dont le poids serait d'une livre (4S). S'il est vrai que le fer, le nickel et pro-

bablement le cobalt (mais non le chrôme (") qu'on a longtels adjoint aux précédents métaux), so.ent les seu es sub- 2es ii puissent retenir d'une

priétés magnétiques, en vertu d 'une certau e foree^er c. ive, d'un autre côté, le magnétisme de rota .on .A Arago et les courants d'induction de Faraday, prouvent que toutes les

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e Se ans et pdus avant notre ère, à «■WJ^^ de Codrus et du retour des Hérachdes dans e les Chinois avaient déjà des balances ™T^ >ZlL2 des bras portait une figure humaine qui indiqua, constam ,? I rt ils se servaient de cette boussole pour se ment le sud; et us se sei Tariarie Déià,

1ns introduction delà boussole ^JJ^ péennes, les jonques chinoises nav.goa.ent sur 1 ^Ocean n dien C'8) d'après l'indication magnétique du su d J ai tau vdr, dans un autre ouvrage, quelle supériorrte £) ta con; «aisance et l'emploi de l'aiguille a.ma n ee ces epoq u es reculées, avaient donnée aux ge «graphes ch no s sur es geo graphes grecs ou romains, qui ignorèrent tou ours, par exem pie lavraie direction des Apennins et des Pyrénées P La force magnétique de notre planète se man.f este a la surface par trois classes de phénomènes dont une repond à l'intensité variable de la force elle-même, tandis que

deux autres comprennent les faits relatifs à sa direction variable, c'est-à-dire Y inclinaison et la déclinaison j ce dernier angle est compté, en chaque lieu, dans le sens horizontal, à partir du méridien terrestre. L'effet complet que le magnétisme produit à l'extérieur, peut ainsi se représenter graphiquement à l'aide de trois systèmes de lignes , à savoir : les lignes isodynamiques, les lignes isocliniques et les lignes isogoniques, ou, en d'autres termes, les lignes d'égale intensité, d'égale inclinaison et d'égale déclinaison. La distance et la position relative de ces lignes ne restent point constantes: elles sont soumises à de continuels déplacements oscillatoires. Cependant, il est sur la surface du globe des points (so), tels que la partie occidentale des Antilles et le Spitzberg, où la déclinaison de l'aiguille aimantée ne varie pas, ou du moins ne varie que de quantités à peine sensibles dans le cours entier d'un siècle. De même, si des lignes isogoniques, par suite de leur mouvement séculaire, viennent à passer de la surface de la mer sur un continent ou sur une île un peu considérable, elles s'y arrêtent longtemps, et s'y recourbent à mesure qu'elles avancent ailleurs.

Ces déplacements successifs et ces modifications inégales des déclinaisons orientales et occidentales, compliquent les représentations graphiques qui répondent à des siècles différents, et empêchent d'y reconnaître facilement les rapports et les analogies des formes. Telle branche d'une courbe a toute une histoire particulière; mais, chez les peuples occidentaux, cette histoire ne remonte pas au delà de l'époque mémorable (4 3 sept. 4 492) où le grand homme qui fit la seconde découverte du Nouveau-Monde, reconnut une ligne sans déclinaison vers 3° à l'ouest du méridien de l'une des Açores, l'île de Flores (51). Sauf une petite partie de la Russie, l'Europe entière a maintenant une déclinaison occidentale, tandis qu'à la fin du xvne siècle, à Londres en 1657, puis en 4669 à Paris, l'aiguille était dirigée exactement vers le pôle (malgré la faible distance de ces deux villes, la différence des deux époques est ici de douze années). Deux excellents observateurs, Hansteen et Adolphe Ermant, ont signalé

l'étonnant phénomène que les lignes d'égale déclinaison présentent dans les vastes régions de l'Asie septentrionale: concaves vers le pôle entre Obdorff sur l'Obi et Turuchansk , elles sont convexes entre le lac Baïkal et la mer d'Ochotsk. Dans ces régions du nord de l'Asie orientale, entre la chaîne de Werehojânsk, Iakoutsk et la Corée septentrionale, les lignes isogoniques forment un système particulier très-remarquable, dont la forme ovalaire (52) se reproduit sur une plus grande échelle dans la mer du Sud, presque sous le méridien de Pitcairn et de l'archipel des Marquises, entre 20° de latitude boréale et 45° de latitude australe. On serait porté à attribuer ces systèmes isolés, fermés de toutes parts et formés de courbes presque concentriques, à des propriétés locales du globe terrestre; mais si de tels systèmes, en apparence isolés, doivent se déplacer aussi dans la suite des siècles, il faudrait en conclure que ces phénomènes, comme tous les grands faits naturels, se rapportent à une cause beaucoup plus générale.

Les variations horaires de la déclinaison dépendent du temps vrai; elles sont réglées par le Soleil, tant que cet astre est sur l'horizon du lieu, et elles décroissent en valeur angulaire avec la latitude magnétique. Près de l'équateur , par exemple dans l'île de Rawak, elles sont à peine de trois à quatre minutes , tandis qu'elles montent à treize ou quatorze minutes dans l'Europe centrale. Or, comme depuis 8 */i heures du matin, jusqu'à I lfk du soir, terme moyen, l'extrémité boréale de l'aiguille marche de l'est à l'ouest dans l'hémisphère septentrional 5 et de l'ouest à l'est dans l'hémisphère austral, on a eu raison d'avancer (5S) qu'il doit y avoir sur la terre une région, située probablement entre l'équateur terrestre et l'équateur magnétique, où la variation horaire de la déclinaison est nulle. Cette dernière courbe pourrait être nommée ligne sans variation horaire de la déclinaisons elle n'a pas été trouvée jusqu'à présent.

De même qu'on a donné le nom de pôles magnétiques à ces points de la surface terrestre où la force horizontale disparaît, points dont l'importance a du reste été fort exagé-

rée m de même Véquateur magnétique est la courbe des points où l'inclinaison de l'aiguille est nulle. La position de cette ligne et les changements séculaires de sa forme ont été dans ces derniers temps, l'objet de sérieuses recherches. D'après les excellents travaux de D«?^™qm,a,^ versé l'equateur magnétique à six reprises différentes de 1 822 à 1825 les nœuds des deux équateurs, c'est-à-dire les deux points où la ligne sans inclinaison coupe l'équateur terresre et passe ainsi d'un hémisphère dans l'autre sont p aces d'une manière peu régulière; en 1825, le nœud qm se trouvait près de l'île de Saint-Thomas, vers la cote occidentale de l'Afrique, était à 188° 7* du nœud silué dans laI?er du Sud, près des petites iles de Gilbert, à peu près sous le méridien de l'archipel de Viti. Au commencement de ce siècle, j'ai déterminé astronomiquement, à 3600 mètres du niveau de la mer, le point (7° 1' lat. austr. et 8° 0 long, occid.) où la chaîne des Andes est coupée par 1 equateur magnétique, entre Quito et Lima. A l'ouest de cepomt l'équateur magnétique traverse presque ton e la mer du SikI dans l'hémisphère austral, et se rapproche lentement de 1 eqnateur terrestre. 11 passe dans l'hémisphère sep entriona un peu en avant de l'archipel Indien, touche seulement les extrémités méridionales de l'Asie et pénètre ensuite dans le continent africain, à l'ouest de Socotora vers le *tlg de Bab-el-Mandeb; c'est alors qu'il s'écarte le plus de lequateur terrestre. Après avoir traversé les régions inconnues de l'intérieur du continent africain dans la direction sud-ouc^ l'équateur magnétique revient dans la zone australe des t. o- Ses vers le golfe de Guinée; il s'écarte alors tellement d" l'équateur terrestre qu'il va couper la côte bresihenne par 15» de latitude australe, vers Os Ilheos, au nord de Poito- Seguro De là aux plateaux élevés des Cordillères, ou je pus observer l'inclinaison de l'aiguille entre les mines d argent de Micuipampa et l'ancienne résidence des Incas, Caxamarca, il parcourt toute l'Amérique du Sud, vaste contrée qm, vers ces latitudes, est encore pour nous une terra incogm ta magnétique, de même que l'Afrique centrale.

De nouvelles observations, recueillies et discutées par Sabine (S6), nous ont appris que, de 1825 à 1837,1e nœud de l'île Saint-Thomas s'est déplacé de 4° en avançant de l'Orient vers l'Occident. Il serait extrêmement important de savoir si l'autre nœud, situé dans la mer du Sud, vers les îles Gilbert, a marché vers l'ouest d'une quantité égale, en se rapprochant du méridien des Carolines. On peut voir , par cet aperçu général, comment les différents systèmes de lignes isocliniques se relient à cette grande ligne sans inclinaison dont les variations de forme et de position changent les latitudes magnétique, et influent ainsi sur l'inclinaison de l'aiguille, jusque dans les contrées les plus éloignées (51). On voit aussi que, par une favorable répartition des terres et des mers, les Âfs de l'équateur magnétique sont situés sur l'Océan; or comme nous possédons aujourd'hui les moyens de mesurer en mer, avec la dernière exactitude, l'inclinaison et la déclinaison de l'aiguille aimantée, cette position océanique n'est pas un médiocre avantage pour l'étude du magnétisme terrestre.

Après avoir exposé la distribution du magnétisme a la surface du globe, sous le double point de vue de la déclinaison et de l'inclinaison de l'aiguille aimantée, il nous reste encore à l'envisager par rapport à l'intensité de la force ellemême, intensité que les lignes isodynamiques sont destinées à représenter graphiquement. Le vif intérêt qu'inspirent universellement aujourd'hui l'étude et la mesure de cette force par la méthode des oscillations d'une aiguille verticale ou horizontale, ne remonte pas au delà du commencement de ce siècle. Grâce aux ressources perfectionnées de l'optique et de la chronometrie, ce genre de mesure dépasse en exactitude toutes les autres déterminations magnétiques. Sans doute, les lignes isogoniques sont plus importantes pour le navigateur et pour le pilote; mais s'il s'agit de la théorie du magnétisme terrestre, les lignes d'égale intensité sont celles dont on espère aujourd'hui les résultats les plus féconds ( ). Le premier fait que l'on ait constaté , par des mesures directes, c'est la décroissance de l'intensité totale en allant de l'équateur vers le pôle (59).

Si nous connaissons actuellement la loi que suit cette diminution d'intensité et la distribution géographique de tous les termes dont elle se compose, nous le devons, surtout depuis 1849 , à l'infatigable activité d'Édouard Sabine; après avoir observé les oscillations de l'aiguille avec les mêmes appareils, au pôle nord américain, au Groenland, au Spitzberg, sur les côtes de Guinée et au Brésil, Sabine s'est encore occupé de rassembler et de coordonner tous les documents capables d'éclaircir la grande question des lignes isodynamiques. J'ai moi-même donné, pour une petite partie de l'Amérique du Sud, le premier essai d'un système isodynamique divisé par zones. Ces lignes ne sont pas parallèles à celles d'égale inclinaison; la force magnétique est loin d'atteindre son minimum d'intensité à l'équateur, comme on le crut d'abord; elle n'y est même uniforme nulle part. Lorsque l'on compare les observations dTrman dans la partie méridionale de l'océan Atlantique, où se trouve une zone de faible intensité (0,706) qui va d'Angola, par l'ile de Sainte-Hélène, jusqu'aux côtes du Brésil, avec les dernières observations du grand navigateur James Clark Ross, près du cap Crozier, on trouve que la force magnétique augmente presque dans le rapport de 4 à 3, vers le pôle magnétique austral (ce pôle est situé sur la terre Victoria, à l'ouest du volcan Erebus, dont le sommet s'élève, au milieu des glaces, à 3800 mètres au-dessus de la mer) (60). L'intensité, près du pôle magnétique austral, étant à très-peu près 2,052 (l'unité qu'on a adoptée dans ce genre d'évaluation est l'intensité que j'ai déterminée au Pérou sur l'équateur magnétique), Sabine a trouvé qu'elle était seulement 4,624 au pôle magnétique nord, près des îles Melville, par 74° 27' de latitude septentrionale, tandis qu'elle est 4,803 à New-York, c'est-à-dire sous la même latitude que Naples.

Les brillantes découvertes d'Oersted, d'Arago et de Faraday, ont établi un rapport intime entre la tension électrique de l'atmosphère et la tension magnétique du globe terrestre. D'après Oersted , un conducteur est aimanté par le courant électrique qui le traverse; d'après Faraday, le ma-

gnétisme fait naître, par induction, des courants électriques. Ainsi, le magnétisme n'est qu'une des formes multiples sous lesquelles l'électricité peut se manifester; il était réservé a notre époque de prouver l'identité des forces électriques et magnétiques, identité pressentie obscurément dès les temps les plus reculés. « Lorsque l' ambre (electrum) est animé par le frottement et par la chaleur, dit Pline d'après Thaïes et l'école ionique (61), il attire les fragments d'écorce et de feuilles sèches, tout comme l'aimant attire le fer. » On retrouve la même idée dans les annales scientifiques d'un peuple qui occupe l'extrémité orientale de l'Asie, et le physicien chinois Kuopho l'a reproduite, avec les mêmes termes, dans son éloge de Taimant (62). A ma grande surprise, j'ai dû reconnaître que les sauvages des bords de l'Orénoque, une des races les plus dégradées de la terre, savent produire de l'electricité par le frottement; les enfants de ces tribus s'amusaient à frotter les graines aplaties, desséchées et brillantes d'une plante grimpante à siliques (c'était probablement une negretia) jusqu'à ce qu'elles attirassent des brins de coton ou de roseaux. Ce n'était là qu'un jouet d'enfant pour ces sauvages nus, au teint cuivré; mais pour nous, quel sujet de sérieuses réflexions! Quel abîme entre ces jeux électriques des sauvages et nos paratonnerres, nos piles voltaïques, nos appareils magnétiques producteurs d'étincelles! Des milliers d'années de progrès et de développement intellectuel ont creusé cet abîme. ,

Quand on réfléchit à la perpétuelle mobilité des phénomènes du magnétisme terrestre, lorsqu'on voit l'intensité, la déclinaison, l'inclinaison, varier à la fois avec les heures du jour et de la nuit, avec les saisons de l'année, et même avec le nombre des années écoulées, on ne peut se refuser à croire que les courants électriques, dont ces phénomènes dépendent, forment des systèmes partiels très complexes dans l'intérieur de l'écorce de notre planète. Mais quelle est 1 origine de ces courants? Sont-ils, comme dans les expériences de Seebeck, de simples courants thermo-électriques, produits par l'inégale répartition de la chaleur, ou plutôt des

courants d'induction nés de l'action calorifique du Soleil («*)? Accorderons-nous une certaine influence sur la distribution des forces magnétiques au mouvement de rotation de la Terre et aux vitesses différentes que les zones possèdent d'après leurs distances à l'équateur? Peut-être existe-t-il un centre d'action magnétique dans les espaces interplanétaires , ou dans une certaine polarité du Soleil et de la Lune. Ces dernières hypothèses rappellent que Galilée , dans son célèbre Dialogo, explique la direction constante de l'axe de la terre par un centre d'action magnétique situé dans les espaces célestes.

Si I on se représente l'intérieur du globe terrestre comme une masse liquéfiée par une chaleur énorme, il faut renoncer à ce noyau magnétique, dont certains physiciens ont doué la terre, pour expliquer les phénomènes qui nous occupent. Cependant, le magnétisme ne disparaît complètement qu'à la chaleur blanche (64), et le fer en conserve encore des traces quand sa température ne dépasse point le rouge obscur: quelles que soient, d'ailleurs, dans ces expériences, les modifications qu'éprouve l'état moléculaire des corps et, par suite, leur force coercitive, il restera toujours une notable épaisseur de l'écorce terrestre où nous pourrons chercher le siège des courants magnétiques. On attribuait autrefois les variations horaires de la déclinaison à réchauffement progressif de la Terre sous l'influence du mouvement diurne apparent du Soleil; mais cette action^'intéresse que la couche la plus superficielle, car des observations faites avec soin en plusieurs lieux du globe, à l'aide de thermomètres enfoncés dans le sol à diverses profondeurs, ont montre avec quelle lenteur la chaleur solaire pénètre à quelques pieds seulement. En outre, l'état thermique de la surface de la mer,

qui forme les a/* de celle du §lobe entier' s'accordera dlfh" cilement avec cette théorie, tant qu'il s'agira d'une action immédiate, et non d'une action d'induction exercée par les couches d'air ou de vapeurs aqueuses de l'atmosphère.

Ainsi, dans l'état actuel de nos connaissances, il faut se résoudre à ignorer les dernières causes physiques de ces

phénomènes compliqués; si la science a fait récemment de brillants progrès, c'est dans une autre voie; c'est par la détermination numérique des valeurs moyennes de tout ce qui peut-être soumis à nos mesures de temps ou d'espace; c'est en dirigeant tous les efforts vers ce qu'il y a de constant et de régulier au fond de ces apparences variables. De Toronto, dans le haut Canada, au cap de Bonne-Espérance et à la terre de Van-Diémen, de Paris à Pékin, la terre est couverte, depuis 1828, d'observatoires magnétiques (65), où l'on épie sans cesse chaque manifestation régulière ou irrégulière du magnétisme terrestre , à l'aide d'observations simultanées. On y mesure des variations de Y^ooo dans l'intensité totale. A certaines époques, on y observe pendant 24 heures consécutives, par intervalles de deux minutes et demie. En trois ans , d'après les calculs d'un illustre astronome anglais , le nombre des observations à discuter s'élèvera à 4 958000 (66). Jamais efforts aussi grandioses, aussi dignes d'admiration, n'ont été tentés dans le but d'approfondir une des grandes lois de la nature. En comparant ces lois à celles qui régnent dans notre atmosphère ou dans certaines régions plus éloignées encore, on pourra remonter, tout nous le porte à le croire, jusqu'à la source même des manifestations magnétiques. Dès à présent du moins , ii nous est permis de nous glorifier du nombre et de l'importance des moyens qui sont mis en œuvre; mais prétendre que la théorie physique du magnétisme terrestre ne laisse plus rien à désirer aujourd'hui, ce serait agir comme font ceux qui ne tiennent compte des faits qu'autant qu'ils s'accommodent à leurs spéculations.

D'intimes rapports unissent à la fois le magnétisme du globe et les forces électro-dynamiques qu'Ampère a mesurées (67), à la production de la lumière polaire , ainsi qu'à la chaleur de notre planète, dont les pôles magnétiques sont considérés comme des pôles de froid (68). Il y a plus de 428 ans, Halley soupçonnait que les aurores boréales pourraient bien être de simpîes phénomènes magnétiques : aujourd'hui, la brillante découverte de Faraday (69), qui fit naître de la lumière par l'action des seules forces magnétiques, a donné à ce vague soupçon la valeur d'une certitude expérimentale.

Il existe des phénomènes avant-coureurs de l'aurore boréale- déjà, pendant le jour qui précède l'apparition nocturne, la marche irrégulière de l'aiguille aimantée annonce une perturbation dans l'équilibre des forces magnétiques de la terre Lorsque cette perturbation s'est développée dans toute son énergie, l'équilibre troublé se rétablit par une decharge accompagnée de lumière. « Il ne faut pas considérer l'aurore boréale elle-même comme la cause extérieure delà perturbation, mais comme le résultat d'une activité terrestre dont la puissance s'élève jusqu'à faire naître des phénomènes lumineux, et qui se manifeste ainsi, d'un cote par cette production de lumière, de l'autre par les oscillations de l'aiguille aimantée (!?)< » L'apparition de l'aurore boréale est l'acte qui met fin à un orage magnétique, de même que, dans les orages électriques, un phénomène de lumière, leclair annonce que l'équilibre, momentanément trouble, vient de se rétablir enfin dans la distribution de l'électricité. L ora-e électrique est d'ordinaire circonscrit dans un faible espace hors du quel l'état électrique de l'atmosphère n'a point été troublé. L'orage magnétique, au contraire, étend son influence sur une grande partie des continents ; et , c'est encore là une découverte d'Arago, cette action se fait sentir loin des lieux où le phénomène de lumière a été visible. Lorsque le ciel se couvre de nuages orageux , lorsque l'atmosphère passe fréquemment d'un état électrique a l'état opposé, il n'arrive pas toujours que les décharges se manifestent par des éclairs; de même, les orages magnétiques peuvent produire de grandes perturbations dans la marche horaire de l'aiguille aimantée, sans que l'équilibre doive nécessairement se rétablir, du pôle à l'équateur, ou même dun pôle à l'autre, par une production d'effluves lumineuses.

Pour réunir dans un seul tableau tous les traits qui caractérisent le phénomène, il faut décrire d'abord la naissance, puis les diverses phases d'une aurore boréale complètement développée. A l'horizon, vers le méridien magnétique du heu, le ciel, d'abord pur, commence à se rembrunir; il s'y forme une sorte de voile nébuleux qui monte lentement et finit

par atteindre une hauteur de 8 ou 40 degrés. A travers ce segment obscur, dont la couleur passe du brun au violet, les étoiles se voient comme à travers un épais brouillard. Un arc plus large, mais d'une lumière éclatante, d'abord blanc, puis jaune, borde le segment obscur; mais comme cet arc lumineux apparaît plus tard que le segment , il est impossible, d'après la remarque d'Argelander, d'attribuer la présence de ce dernier à un simple effet de contraste avec l'arc brillant (r?1). Des mesures précises ont montré que le point le plus élevé de l'arc lumineux n'est pas situé dans le . méridien magnétique , mais qu'il s'en écarte ordinairement de 5° à 48° du côté vers lequel la déclinaison magnétique du lieu se dirige (72). Sous les hautes latitudes, dans les régions très-voisines du pôle magnétique, le segment inférieur parait moins sombre, et le milieu de l'arc brillant s'éloigne, plus que partout ailleurs, du méridien magnétique.

Quelquefois l'arc lumineux paraît agité, pendant des heures entières, par une sorte d'effervescence et par un continuel changement de forme, avant de lancer des rayons et des colonnes de lumière qui montent jusqu'au zénith. Plus l'émission de la lumière polaire est intense, et plus vives en sont les couleurs, qui, du violet et du blanc bleuâtre, passent, par toutes les nuances intermédiaires , au vert et au rouge purpurin. 11 en est de même des étincelles électriques: elles ne se colorent que si la tension est forte et l'explosion violente. Tantôt les colonnes de lumière paraissent sortir de l'arc brillant, mélangées de rayons noirâtres semblables à une fumée épaisse; tantôt elles s'élèvent simultanément en différents points de l'horizon; elles se réunissent en une mer de flammes dont aucune peinture ne saurait rendre la magnificence, car à chaque instant de rapides ondulations en font varier la forme et l'éclat. A certains moments, l'intensité de cette lumière est telle que Lowenœrn put reconnaître en plein soleil, le 29 janvier 1786 , les jeux de lumière et les ondulations de l'aurore boréale. Le mouvement, en effet, paraît accroître la visibilité du phénomène. Autour du point qui répond, dans le ciel, à la direction de l'aiguille li-

brement suspendue par son centre de gravité, les rayons paraissent se rassembler, et former alors ce qu'on nomme la couronne de l'aurore boréale; c'est une espèce de dais céleste formé d'une lumière douce et paisible. Il est rare que l'apparition soit aussi complète, et qu'elle se prolonge jusqu'à la formation de cette couronne; mais quand celle-ci parait, elle annonce toujours la fin du phénomène. Les rayons deviennent alors plus rares, plus courts et moins vivement colorés. La couronne et les arcs lumineux se dissolvent , et bientôt on ne voit plus sur la voûte céleste que de larges taches nébuleuses immobiles, pâles, ou d'une couleur cendrée; elles ont déjà disparu, que les traces du segment obscur, par où l'apparition débuta, persistent encore à 1 horizon. Enfin, il ne reste souvent, de tout ce beau spectacle, qu'un faible nuage blanchâtre, à bords déchiquetés, ou divisé en petits amas comme les cirro-cumuli.

Cette liaison qui paraît exister entre la lumière polaire et l'apparition d'une certaine espèce de nuages, nous montre que la production de la lumière électro -magnétique est une simple phase d'un phénomène météorologique. On dirait que le magnétisme terrestre agit sur l'atmosphère en condensant les vapeurs qui s'y trouvent dissoutes. Thieneman croyait même que ces nuages pommelés étaient le substratum de la lumière polaire, et ses observations d'Islande ont été pleinement confirmées par les observations plus récentes de Franklin et de Richardson au pôle Nord américain, et par celles de l'amiral Wrangel sur les côtes sibériennes de la mer Glaciale. Tous ont affirmé que « la lumière polaire émettait ses plus vifs rayons lorsque les hautes régions de l'air contenaient des amas de cirro-strati, assez ténus et assez légers pour faire naître une couronne autour de la Lune. » Quelquefois les nuages se groupent et s'arrangent en plein jour, à peu près comme les rayons d'une aurore boréale; alors ils paraissent troubler l'aiguille aimantée. Après une brillante aurore boréale, on a pu reconnaître, dans la matinée suivante, des traînées de nuages qui avaient paru, pendant la nuit, autant de rayons lumineux (13). Des bandes polaires

convergentes, c'est-à-dire des traînées de nuages qui se disposent dans le sens du méridien magnétique, ont attire mon attention pendant mes voyages au Mexique et dans 1 Asie septentrionale. Il faut classer sans doute ces apparitions parmi les phénomènes diurnes que je viens de citer ( ).

fin voit assez souvent des aurores ««Ira « dans nosçumats (Dalton en a observé plusieurs en Angleterre) et on voit des aurores boréales entre les tropiques au Mexique, par exemple, au Pérou et même jusqu'au 45* degré de £ Etude ausLle (le 44 janvier 4834); > n'est P- réé quilibre magnétique soit trouble simultanemen ve, s les deux Joies Toujours est-il que l'aspect du phénomène dépend de fa position de l'observateur: chacun voit son aurore boréale, de toême que chacun voit son arc-en-ciel. Il faut distmguç entre la zone terrestre, où l'apparition lumineuse quand el e s'V manifeste, est partout visible au même instant elles régions beaucoup moins étendues, où elle se reproduit presque toutes les nuits. Souvent la même aurore a ete observée a la même heure en Angleterre et en Pennsylvanie, a Rome et à Pékin; seulement la fréquence de ces apparitions diminue avec la latitude magnétique, ou, en d'autres termes, elle décroît à mesure que le lieu de l'observation s éloigne non du pôle terrestre, mais du pôle magnétique. Tandis qu en Italie une aurore boréale est un phénomène excessivement rare, rien n'est plus fréquent, au contraire, en Amérique, sur le parallèle de Philadelphie (lat. 89°57' N ), parce que ces ^régions sont moins éloignées du pôle magnétique. En Irlande, au Groenland, à Terre-Neuve, sur les bords du lac de 1 Esclave et à Fort-Entreprise dans le Haut-Canada, chaque nuit, vers certaines époques de l'année, le ^f»**?? changeantes, et, comme le disent les habitants des îles Shetland les jets de lumière forment dans le ciel « une danse ioveuse » (1S): Dans ces régions, où le phénomène se reproduit avec une fréquence exceptionnelle, il existe des zones, on dirait presque des veines, où les aurores sont plus brillantes que partout ailleurs, sans doute à cause de certaines influences locales (™). Wrangel voyait leur éclat diminuera

mesure qu'il s'éloignait du littoral de la mer Glaciale , vers Nijné-Kolymsk. Enfin, les aurores boréales ne sont ni plus vives ni plus fréquentes au pôle magnétique lui-même, qu'à une certaine distance de ce point; c'est, du moins, ce que les documents recueillis dans les expéditions polaires semblent indiquer.

Quant à la hauteur absolue des aurores boréales, ce que nous en savons repose sur des mesures augulaires qui ne sauraient inspirer une grande confiance, à cause de l'incertitude où les oscillations continuelles de la lumière laissent l'observateur sur ses véritables limites; aussi les résultats de ces mesures varient-ils entre quelques myriamètres et 1 000 ou 4200 mètres, même en rejetant les mesures anciennes (~n); il est probable que ces hauteurs varient effectivement d'une époque à l'autre. Bien plus, les derniers observateurs placent le siège de ces apparitions, non pas à la limite de notre atmosphère , mais dans la région où se forment les nuages et les amas de vapeurs vésiculaires; ils croient que les vents et les courants aériens pourraient déplacer les rayons des aurores boréales, si la production du courant électro-magnétique, dont elles nous révèlent l'existence, se rattachait à celle des nuages et des vapeurs, ou plutôt, si ce courant les traversait réellement en passant d'une vésicule à l'autre. Sur les bords du lac du Grand -Ours, le capitaine Franklin vit une aurore boréale, dont la lumière lui parut éclairer la surface inférieure d'une couche de nuages, tandis qu'à 3 ou 4 myriamètres plus loin, Kendal , qui avait veillé toute la nuit sans perdre un seul moment le ciel de vue , n'aperçut aucune trace de lumière. On a prétendu, dans ces derniers temps , que les rayons de l'aurore boréale se rapprochent quelquefois de la Terre, et viennent même s'interposer entre l'observateur et une élévation voisine; mais ces apparences pourraient s'expliquer sans doute par les illusions d'optique, dont les éclairs et la chute des bolides ont offert déjà tant d'exemples.

Maintenant que de récentes expéditions nous permettent d'apprécier à leur juste valeur les récits des pêcheurs du

Groenland et des chasseurs de renard sibériens, on doute que les orages magnétiques, déjà semblables aux orages électriques par la production de la lumière, s'en rapprochent encore par la production du bruit. On dirait vraiment que les aurores boréales sont devenues silencieuses depuis qu'on les observe avec plus de soin. Parry, Franklin et Richardson , au pôle Nord; Thieneman, en Islande; Gieseke, au Groenland; Lottin et Bravais, au cap Nord; Wrangel et Anjou, sur les bords de la mer Glaciale, ont vu des aurores boréales par milliers, sans jamais entendre le plus léger bruit. Veut -on que ces preuves négatives cèdent devant deux affirmations positives, celle de Hearne, à l'embouchure de la rivière de la Mine de Cuivre, et celle de Henderson en Islande? Mais alors, il faudrait oublier que si ïïood entendit, pendant l'apparition d'une aurore boréale, une sorte de crépitation, un bruit de balles de fusil vivement secouées ensemble le jour suivant le même bruit se répéta sans être accompagné cette fois de lumière polaire; il faudrait rejeter l'explication si plausible de Wrangel et de Gieseke, qui attribuaient ces craquements à une subite contraction de la netee durcie ou de la glace, sous l'influence d'un refroidissement brusque de l'atmosphère. Voici d'ailleurs comment la croyance à ces prétendues crépitations de l'aurore boréale a pu s'accréditer, non dans le peuple, il est vrai, mais parmi les voyageurs scientifiques: on assimilait autrefois les aurores boréales aux phénomènes électriques qui se produisent dans Un air raréfié comme doit l'être celui des hautes redons de l'atmosphère -, dès lors, chaque bruit devenait, pour Tobservateur prévenu, le pétillement de l'étincelle électrique De nouvelles recherches, exécutées à l'aide d electroscopes très-sensibles, n'ont donné jusqu'à présent, contre toute attente, que des résultats purement négatifs, car, durant les plus brillantes aurores, l'état électrique de l'atmosphère est resté invariable.

Le magnétisme terrestre, au contraire, est modifie par ï aurore boréale ; l'intensité, la déclinaison et l'inclinaison sont affectées à la fois. Dans la même nuit, suivant les phases suc-

cessives de son développement, l'aurore boréale attire ou repousse l'extrémité de l'aiguille aimantée. Parry croyait pouvoir conclure de l'ensemble des observations qu'il avait faites près du pôle magnétique, dans les îles Melville, que les aurores boréales, loin de troubler l'aiguille aimantée, exerçaient plutôt sur elle « une action sédative; » mais cette opinion est contredite par un examen plus attentif du voyage de Parry lui-même f78) , par les belles observations de Richardson , de Hood et de Franklin dans le Haut-Canada , et dernièrement encore par celles de Bravais et de Lottin en Laponie. Nous l'avons déjà dit, la production de la lumière polaire est l'acte par lequel se rétablit un équilibre momentanément troublé; son effet sur la boussole se règle sur l'intensité de la décharge réparatrice; si l'aurore boréale est très-faible, si elle s'élève à peine au-dessus de l'horizon, cet effet sera lui-même insensible, et les observateurs de Bozekop eurent plus d'une occasion de s'en assurer pendant leur longue station hibernale. On a comparé avec raison les faisceaux cylindriques des rayons de l'aurore boréale à la lumière qui se produit dans un circuit voitaïque, entre deux pointes de charbon (ou, suivant Fizeau et Foucault, entre une pointe de charbon et un globule d'argent), lumière qu'un aimant attire ou repousse. Cette analogie rend superflue l'hypothèse de ces vapeurs métalliques en suspension dans l'atmosphère, dont quelques physiciens célèbres ont voulu faire le substratum de l'aurore boréale.

En donnant à ces magnifiques apparitions le nom d'aurores boréales, ou le nom moins précis encore de lumières polaires, nous avons seulement voulu désigner ainsi la direction où elles commencent le plus souvent à se produire. Il résulte de ce phénomène , et c'est là ce qui fait sa grande importance, que la Terre est douée de la propriété d'émettre une lumière propre, une lumière distincte de celle que lui envoie le Soleil. L'intensité de la lumière terrestre^ ou, pour parler plus exactement, la clarté que cette lumière, dans toute sa splendeur, peut répandre à la surface de la Terre, surpasse un peu celle du premier quartier de la Lune.

Quelquefois elle est assez forte (7 janvier 4831) pour permettre de lire sans peine des caractères imprimés. Cette lumière de la Terre, dont l'émission ne s'interrompt presque jamais vers les pôles, nous rappelle La lumière de Vénus, dont la partie non éclairée par le Soleil brille souvent d'une faible lueur phosphorescente. Peut-être d'autres planètes (Jupiter), la Lune et même les comètes possèdentelles aussi une lumière née de leur propre substance, indépendante de celle que le Soleil leur envoie et dont le polariscope constate l'origine. Sans qu'il soit besoin de rappeler ici l'apparence problématique, mais assez commune, de ces nuages peu élevés dont la surface entière brille, pendant plusieurs minutes, d'une lumière tremblante, nous pourrons trouver dans notre atmosphère d'autres exemples à citer de cette production de lumière terrestre. Tels sont les fameux brouillards secs de 1783 et de 1831, qui émettaient une lumière très-sensible pendant la nuit; tels sont ces grands nuages brillant d'une lumière calme, sans ondulation, si souvent remarquée par Rozier et par Beccaria; telle est enfin, d'après une ingénieuse remarque d'Arago, cette lumière diffuse qui guide nos pas au milieu des nuits d'automne ou de printemps, alors que les nuages interceptent toute lumière céleste et que la neige ne couvre point la terre f 9). Si les hautes latitudes ont leurs aurores dont les lueurs colorées traversent et éclairent l'atmosphère, les chaudes régions des tropiques ont aussi leur lumière qui brille à la surface de l'Océan, sur une étendue de plusieurs milliers de lieues carrées. Mais' ici la lumière est un produit des forces organiques de la nature; les vagues, couronnées d'une écume phosphorescente, s'élèvent, roulent et se brisent comme en une mer de feu ; chaque point de l'immense surface est une étincelle et dans chaque étincelle se manifeste la vie animale d'un monde invisible. Telles sont les sources nombreuses de la lumière terrestre. Faut-il admettre que cette lumière est aussi à l'état latent, qu'elle est virtuellement contenue dans certaines vapeurs, afin d'expliquer la formation à distance des images de Moser, découverte où la réalité se présente en-

core à nous comme ces formes mystérieuses qu'on n'aperçoit qu'en rêve?

Si, d'un côté, la chaleur centrale de notre planète se rattache à la production des courants électro-magnétiques et de la lumière terrestre qui naît de ces courants, sous un autre point de vue, elle se présente comme la source principale des phénomènes géognostiques. Nous nous proposons de considérer actuellement ces phénomènes dans leur enchaînement et dans leurs phases diverses , depuis l'ébranlement purement dynamique et le soulèvement des continents ou des chaînes de montagnes jusqu'à l'éruption des gaz et des vapeurs, des boues chaudes, des roches ignées ou des laves en fusion qui se transforment, par le refroidissement, en roches cristallisées. Ce ne fut pas un mince progrès pour la moderne géognosie (la partie minéralogique de la physique terrestre^que d'avoir constaté cet enchaînement des phénomènes. On a pu renoncer désormais à ces, vaines hypothèses qu'on imaginait autrefois pour expliquer une à une les révolutions de l'ancien monde terrestre; on a pu rattacher la production de matières diverses aux simples changements de forme ou d'étendue (ébranlements et soulève menls)j on a pu rapprocher et grouper des phénomènes complètement dissemblables au premier coup d'œil, tels que les sources thermales, les émissions de gaz acide carbonique et de vapeurs sulfureuses, les salses (éruptions boueuses), et enfin les éruptions des montagnes ignivomes. Dans un tableau général de la nature, tous ces détails se confondent dans une seule et même conception, celle de la réaction que l'intérieur d'une planète exerce contre ses couches extérieures. Une seule cause, l'augmentation graduelle de la chaleur terrestre depuis la surface jusqu'au centre, nous rendra compte à la fois des tremblements de terre, du soulèvement successif des continents et des chaînes de montagnes, des éruptions volcaniques et de la formation des roches ou des minéraux. Mais cette réaction de l'intérieur contre l'extérieurVa pas borné son influence à la seule nature inorganique; tout porte

à croire que, dans l'ancien monde, de puissantes émissions de gaz acide carbonique se mêlèrent à l'atmosphère, favorisèrent l'acte par lequel les végétaux s'assimilent le carbone, et formèrent ainsi les forêts primitives, origine de l'inépuisable amas de matières combustibles (lignites et charbon de terre) que les révolutions du globe ont enfoui dans les couches superficielles. Bien plus, on peut dire que la forme de Técorce terrestre, la direction générale des grandes chaînes de montagnes et des plateaux, la configuration articulée des continents . ont exercé une notable influence sur le sort de l'espèce humaine. Dans cet enchaînement des phénomènes, le philosophe peut remonter, de terme en terme, jusqu'à l'époque où la matière agglomérée en sphère passa de l'état fluide à l'état liquide ou solide, époque où se développa ainsi la chaleur centrale de la terre, indépendamment de l'action calorifique des rayons solaires.

Afin de suivre, dans le tableau des phénomènes géognostiques, l'ordre même de leur filiation et de leur dépendance originaire, nous commencerons par ceux dont le caractère est surtout dynamique. Les tremblements de terre se manifestent par des oscillations verticales, horizontales ou circulaires, qui se suivent et se répètent à de courts intervalles. Les deux premières espèces de secousses sont souvent simultanées; c'est là du moins le résultat des nombreuses observations de ce genre qu'il m'a été donné de faire, sur terre et sur mer, dans les deux parties du monde. L'action verticale de bas en haut a produit à Riobamba, en 4797, l'effet de l'explosion d'une mine; les cadavres d'un grand nombre d'habitants furent lancés au delà du ruisseau de Lican, jusque sur laCalcaJ colline dont la hauteur est de plusieurs centaines de pieds. Ordinairement la secousse se propage en ligne droite ou ondulée, à raison de 4 ou 5 myriamètres par minute; quelquefois elle s'étend à la manière des ondes, et il se forme des cercles de commotion où les secousses se propagent du centre à la circonférence, mais en diminuant d'intensité. Malgré l'assertion du pere de l'histoire (80) et de Theophylactus Simocatta (81), qui croyaient les trem-

blementsde terre inconnus en ScythieJ'ai constaté (82)5 pendant mon voyage dans l'Asie septentrionale, que la partie méridionale de l'Altaï se trouve sous la double influence du centre d'ébranlement du lac Baïkal et des volcans des montagnes Célestes (Thian-chan). Lorsque les cercles de commotion se coupent, lorsqu'un plateau est situé, par exemple, entre deux volcans actifs, il peut en résulter plusieurs systèmes d'ondes qui se superposent, comme dans les liquides, sans se troubler mutuellement. Il pourrait même y avoir interférence, comme dans le cas des ondes sonores qui se croisent. D'après une loi générale de la mécanique, tout mouvement de vibration qui se transmet à travers un corps élastique, tend à en détacher les couches superficielles ; en vertu de la même loi, l'onde d'ébranlement doit grandir, en se propageant dans l'écorce terrestre, à mesure qu'elle se rapproche de la surface.

Les moyens qu'on a imaginés pour étudier les ondes d'ébranlement (le pendule et la cuvette sismométrique) indiquent avec assez d'exactitude leur direction et leur intensité totale, mais non leur alternance ou leur intumescence périodique. La ville de Quito est située au pied d'un volcan encore en activité (le Rucu-Pichincha), à 2910 mètres au-dessus du niveau de la mer; elle possède de belles coupoles, des églises élevées, des maisons massives à plusieurs étages, et les tremblements de terre y sont fréquents; mais, à ma grande surprise, je vis rarement ces secousses lézarder les murailles, tandis que, dans les plaines du Pérou, des oscillations beaucoup moins fortes endommagent des chaumières de bambou fort peu élevées. Les indigènes, qui ont ressenti des tremblements de terre par milliers, croient que cette différence tient moins à la durée longue ou courte des secousses , à la lenteur ou à la rapidité (85) de l'oscillation horizontale, qu'à la régularité des mouvements qui se produisent en sens contraires. Les secousses circulaires ou gyratoires sont les plus rares, elles sont aussi les plus dangereuses. Des murs ont été retournés sans être renversés, des allées d'abord rectilignes ont été courbées, des champs couverts de cultures

différentes ont glissé les uns sur les autres, lors du grand tremblement de Riobamba, dans la province de Quito, le 4 février 1797; ces singuliers effets s'étaient déjà produits en Calabre, le 5 février et le 28 mars 1783. Ces terrains qui glissent, et ces pièces de terre cultivées qui se superposent, prouvent un mouvement général de translation, une sorte de pénétration des couches superficielles; évidemment le sol meuble s'est mis en mouvement comme un liquide, et les courants se sont dirigés d'abord de haut en bas, puis horizontalement, et enfin de bas en haut. Lorsque je levais le plan des ruines de Riobamba, on me montra la place où, au milieu des décombres d'une maison , on avait retrouvé tous les meubles d'une autre demeure; il fallut que Yaudiencia (le tribunal) prononçât sur les contestations qui s'élevèrent au sujet de la propriété d'objets qui avaient été transportés ainsi à plusieurs centaines de mètres.

Dans les pays où les tremblements de terre sont . relativement plus rares (par exemple, dans l'Europe méridionale), on croit généralement, par suite d'une induction incomplète, que le calme de l'atmosphère, qu'une chaleur accablante, qu'un horizon chargé de vapeurs, sont les avant-coureurs du phénomène (84). C'est une erreur contredite non-seulement par ma propre expérience, mais encore par celle de tous les observateurs qui ont passé plusieurs années dans les contrées où, comme à Cumana, à Quito, au Pérou et au Chili, le sol est souvent agité par de violentes secousses. J'ai ressenti des tremblements de terre par un ciel serein comme pendant la pluie, par un frais vent d'est comme par un temps d'orage. En outre , ces phénomènes m'ont paru n'exercer aucune influence sur la marche de l'aiguille aimantée; le jour d'un tremblement de terre, les variations horaires de la déclinaison et la hauteur du baromètre (8S) ne présentent aucune anomalie entre les tropiques. Adolphe Erman a fait la même remarque, dans la zone tempérée, à l'occasion d'un tremblement de terre qui se fit ressentir à Irkutsk, près du lac Baïkal (8 mars 1829). Lors de la violente secousse du 4 novembre 1799 à Cumana, je trouvai que la déclinaison etl'inten-

site de la force magnétique étaient restées à leur état normal; mais, à mon grand étonnement, l'inclinaison de l'aiguille aimantée avait diminué de 48' (86). Je n'avais aucun motif de soupçonner une erreur dans cette observation; mais pendant les autres secousses que j'ai éprouvées sur le plateau de Quito et de Lima, l'inclinaison resta toujours invariable, de même que les autres éléments du magnétisme. S'il est généralement vrai que rien, dans l'aspect du ciel ou dans l'état de l'atmosphère, n'annonce à la surface du globe ce qui va se passer dans ses profondeurs, nous verrons cependant tout à l'heure que les couches aériennes pourraient bien être influencées par les fortes secousses , dont l'effet n'est pas toujours purement dynamique. Ainsi, l'état électrique de l'atmosphère a subi de notables variations pendant les secousses qui ont agité si longtemps le sol des vallées piémontaises de Pelis et de Clusson.

L'intensité des bruits sourds qui accompagnent presque toujours les tremblements de terre, ne croit pas dans le même rapport que la violence des secousses. Je me suis assuré, par l'étude attentive des diverses phases du tremblement de terre de Riobamba (4 février 1797), l'un des plus terribles événements dont l'histoire physique de notre globe fasse mention, que la grande secousse ne fut signalée par aucun bruit. La détonation formidable (el gran ruido) qu'on entendit sous le sol de Quito et d'Ibarra, mais non à Tacunga ni à Hambato, villes pourtant plus rapprochées du centre d'ébranlement, se produisit 18 ou 20 minutes après la catastrophe. Un quart d'heure après le célèbre tremblement qui détruisit Lima (28 octobre 1746), on entendit à Truxillo un coup de tonnerre souterrain, mais sans ressentir de secousse. De même, longtemps après le grand tremblement de terre de la Nouvelle-Grenade (16 novembre 1827) décrit par Boussingault , on entendit dans la vallée de Cauca des détonations souterraines qui se succédaient de 30 en 30 secondes, et toujours sans secousses.

La nature du bruit varie beaucoup: il roule, il gronde, il résonne comme un cliquetis de chaînes entrechoquées; il est

saccadé comme les éclats d'un tonnerre voisin, ou bien il retentit avec fracas, comme si des masses d'obsidienne ou de roches vitrifiées se brisaient dans les cavernes souterraines. On sait que les corps solides sont d'excellents conducteurs du son, et que les ondes sonores se propagent dans l'argile cuite, dix ou douze fois plus vite que dans l'air: aussi les bruits souterrains peuvent-ils s'entendre à une distance énorme du point où il se sont produits. A Caracas, dans les plaines de Galabozo et sur les bords du Rio-Apure, l'un des affluents de l'Orénoque, c'est-à-dire sur une étendue de 4300 myriamètres carrés, on entendit une effroyable détonation , sans éprouver de secousse, au moment où un torrent de lave sortait du volcan Saint- Vincent, situé dans les Antilles, à une distance de 4 20 myriamètres. C'est, par rapport à la distance, comme si une éruption du Vésuve se faisait entendre dans le nord de la France. Lors de la grande éruption du Cotopaxi, en 4744, on entendit des détonations souterraines à Honda^ sur les bords du Magdalena: cependant, la distance de ces deux points est de 84 myriamètres, leur différence de niveau est de 5500 mètres, et ils sont séparés par les masses colossales des montagnes de Quito, de Pasto et de Popayan , par des vallées et des ravins sans nombre. Evidemment le son ne fut pas transmis par l'air; il se propagea dans la terre, à une grande profondeur. Le jour du violent tremblement de terre de la Nouvelle- Grenade, en février 4835, les mêmes phénomènes se reproduisirent à Popayan, à Bogota, à Santa-Marta et dans le Caracas, où le bruit dura sept heures entières, sans secousses, à Haïti, à la Jamaïque et sur les bords du lac de Nicaragua.

Bien qu'ils ne soient pas accompagnés de secousses, ces bruits souterrains produisent toujours une impression profonde, même sur ceux qui on longtemps habité un sol sujet à de fréquents ébranlements; on attend avec anxiété ce qui doit suivre ces grondements intérieurs. Tels furent les 6ramidos y truenos subterraneos (mugissements et tonnerres souterrains) de Guanaxuato, riche et célèbre ville mexicaine située loin de tous les volcans actifs (87). Ces bruits commet

cèrent le 9 janvier 4 784, à minuit, et durèrent plus d'un mois. J'ai donné une relation très-circonstanciée de ce phénomène remarquable, d'après les documents que la municipalité de la ville avait mis à ma disposition, et les récits d'une foule de témoins. Du 43 au 46 janvier, on eût dit un orage souterrain ; on entendait les éclats secs et brefs de la foudre, alternant avec les longs roulements d'un tonnerre éloigné. Le bruit cessa comme il avait commencé, c'est-à-dire graduellement. Il était limité dans un faible espace; à quelques myriamètres de là, sur un terrain basaltique, on ne l'entendait plus. Presque tous les habitants furent frappés d'épouvante; ils quittèrent la ville où de grandes quantités d'argent en barres se trouvaient amassées, et il fallut que les plus courageux revinssent ensuite disputer ces trésors aux brigands qui s'en étaient emparés. Pendant toute la durée de ce phénomène, on ne ressentit aucune secousse, ni à la surface, ni même dans les mines voisines, à 500 mètres de profondeur. Jamais, avant cette époque, on n'avait entendu pareil bruit au Mexique, et jamais il ne s'y est répété depuis. Ne dirait-on pas que des cavernes peuvent s'ouvrir ou se fermer subitement dans les entrailles de la terre, et donner ou refuser accès aux ondes sonores que des accidents auront fait naître au loin?

Quelque formidable que soit, pour le spectateur, l'éruption d'un volcan , elle est cependant toujours circonscrite dans d'étroites limites. Il n'en est pas ainsi des tremblements de terre: c'est à peine si l'œil distingue les oscillations du sol, mais leurs ravages peuvent s'étendre sur des milliers de lieues. Dans les Alpes, sur les côtes de la Suède, aux Antilles, au Canada, en Thuringe, et jusque dans les marais du littoral de la Baltique, on a ressenti les secousses du tremblement de terre qui a détruit Lisbonne, le 4er novembre 4755. Des rivières éloignées furent détournées de leur cours; phénomène déjà signalé dans l'antiquité par Démetrius de Callatie. Les sources thermales de Tœplitz tarirent d'abord, puis elles revinrent colorées par des ocres ferrugineuses, et inondèrent la ville. A Cadix, les eaux de la mer s'élevèrent à

20 mètres au-dessus de leur niveau ordinaire; dans les petites Antilles, où la marée n'est guère que de 70 à 75 centimètres, les flots montèrent, noirs comme de l'encre, à une hauteur de plus de 7 mètres On a calculé que les secousses se firent sentir, dans cette fatale journée, sur une étendue de pays quatre fois plus grande que celle de l'Europe. Aucune force destructive, sans excepter notre plus meurtrière invention, n'est capable de faire périr autant d'hommes à la fois, dans un espace de temps aussi court: en quelques minutes ou même en quelques secondes, soixante mille hommes périrent en Sicile, l'an 1693; trente ou quarante mille dans le tremblement de terre de Riobamba, en 1797; peutêtre cinq fois autant, dans l'Asie- Mineure et en Syrie, sous Tibère et sous Justin l'Ancien, vers les années 19 et 526.

Il n'est pas rare de voir, dans la chaîne des Andes de l'Amérique du Sud, des tremblements de terre se prolonger, sans interruption, pendant plusieurs jours; quant à ceux qui se font sentir, à peu près à chaque heure, pendant des mois entiers, je n'en connais d'exemple que dans des lieux éloignés de tout volcan actif, savoir: sur le versant oriental du Mont-Cenis, à Fenestrelle et à Pigneroles, depuis le mois d'avril 1808; aux États-Unis de l'Amérique du Nord, entre New-Madrid et Little-Prairie (88); au nord de Cincinnati, en décembre 1811 et pendant l'hiver entier de 1812; enfin, dans le pachalik d'Alep, vers les mois d'août et de septembre 1822. En général, le peuple n'a que des notions fort restreintes sur les grands phénomènes de la nature ; il les attribue toujours à des causes locales, et partout où les secousses se prolongent, il redoute aussitôt la formation d'un volcan. Il est bien rare que l'événement justifie cette crainte; tel fut pourtant le cas du volcan de Jorullo, qui, après quatrevingt-dix jours de secousses et de tonnerres souterrains, surgit tout à coup au milieu de la plaine, jusqu'à la hauteur de 510 mètres (le 20 septembre 1759).

Si l'on pouvait avoir des nouvelles de l'élat journalier de la surface terrestre tout entière, on serait probablement bientôt convaincu que cette surface est toujours agitée par des

secousses, en quelques-uns de ses points, et qu'elle est incessamment soumise à la réaction de la masse intérieure. Quand on considère la fréquence et l'universalité de ce phénomène, provoqué sans doute par la haute température et par l'état de fusion des couches inférieures, on comprend qu'il soit indépendant de la nature du sol où il se manifeste. Même dans les terrains d'alluvion si meubles de la Hollande, vers Middelbourg et Blessingue, on a ressenti des tremblements de terre. Ils se produisent dans le granit comme dans le micaschiste, dans le calcaire comme dans le grès, dans le trachyte comme dans l'amygdaloïde. Ce n'est pas la constitution chimique des roches, c'est leur structure mécanique qui influe sur la propagation de la secousse ou des ondes d'ébranlement. Lorsque ces ondes suivent une côte, ou lorsqu'elles se meuvent au pied et dans la direction d'une chaîne de montagnes, elles paraissent quelquefois s'interrompre en certains endroits, et cela depuis des siècles; l'ébranlement n'a pas cessé pourtant: il s'est propagé- dans l'intérieur de la terre, sans jamais se faire sentir dans ces points de la surface. Les Péruviens disent de ces couches supérieures, où l'on ne sent jamais d'ébranlement. « qu'elles forment un pont » (89). Comme les chaînes de montagnes paraissent avoir été soulevées sur de longues failles, il est probable que les parois de ces fissures favorisent la propagation des ondes qui se meuvent dans leur direction. Cependant les ondes d'ébranlement se propagent quelquefois dans une direction perpendiculaire à celle de plusieurs chaînes parallèles. C'est ainsi que nous les voyons traverser à la fois la Cordilière du littoral de Venezuela et la Sierra-Parime. En Asie, les tremblements de terre se sont propagés (22 janvier 4832) de Lahore et du pied de l'Himalaya, à travers la chaîne de l'Hindou-Kho, jusqu'à Badakschan, jusqu'à l'Oxus supérieur, et même jusqu'à Bokhara (90). Il arrive aussi que les cercles d'ébranlement gagnent du terrain : il suffit, pour cela, d'un seul tremblement de terre plus violent que les autres. Depuis la destruction de Cumana (44 septembre 1797), et seulement depuis cette époque, la presqu'île de Maniquarez, située en

face des collines calcaires du continent, éprouve, dans ses couches de micaschiste, toutes les secousses de la côte méridionale. Les secousses qui agitèrent presque sans interruption, de 1811 à 1813, le sol des vallées du Mississipi, de l'Arkansas et de l'Ohio, allaient en gagnant vers le nord d'une manière frappante. On dirait des obstacles souterrains successivement renversés; dès que la voie est libre, le mouvement ondulatoire s'y propage, chaque fois qu'il se produit Si, au premier aspect, les tremblements de terre paraissent'produire des effets purement dynamiques, en étudiant les faits les mieux constatés, on reconnaît bientôt qu'ils ne se bornent pas à soulever, au-dessus de leur ancien niveau, des pavs entiers, tels que la côte du Chili, en novembre 1822, et Ulla-Bund, en juin 1819, après le tremblement de terre de Cutch; ils font naître aussi des éruptions d'eau chaude (à Catane, 1818), de vapeurs aqueuses (dans la vallée du Mississipi, près de New-Madrid, 1812), de mofettes, si nuisibles aux troupeaux qui paissent sur les Andes, de boue, de fumées noires et même de flammes (à Messine, 1783, et à Cumana, 1797). Pendant le grand tremblement de terre qui détruisit Lisbonne, le 1er novembre 1755, on vit des flammes et une colonne de fumée sortir, près de la ville, d'une crevasse nouvellement formée dans le rocher d'Alvidras; plus les détonations souterraines devenaient intenses, et plus cette fumée s'épaississait (91). Il n'y eut aucune éruption pendant la catastrophe de Riobamba, malgré le voisinage de plusieurs montagnes volcaniques; mais il sortait du sein de la terre un grand nombre d'éminences coniques, formées d'une matière que les indigènes nomment moya; composé singulier de charbon, de cristaux d'augite et de carapaces siliceuses d'infusoires. Une grande quantité de gaz acide carbonique, qui sortit des crevasses, pendant le tremblement de terre de la Nouvelle-Grenade (16 novembre 1827) dans la vallée du Magdalena, asphyxia une multitude de serpents, de rats et d'autres animaux qui vivaient dans les cavernes. Enfin, de violentes secousses ont occasionné, au Pérou et dans la province de Quito, des changements brusques de température,

et l'invasion subite de la saison des pluies avant l'époque où elle arrive ordinairement sous les tropiques. On ne sait s'il faut attribuer ces phénomènes aux vapeurs qui sortirent des entrailles de la terre et se mêlèrent à l'atmosphère, ou à une perturbation que les secousses auraient déterminée dans l'état électrique des couches aériennes. Dans les régions intertropicales de l'Amérique, dix mois entiers se passent quelquefois sans qu'il tombe du ciel une seule goutte d'eau , et les indigènes regardent les tremblements de terre qui se répètent souvent, sans nuire à leurs huttes de bambous, comme d'heureux avant-coureurs de pluies fécondantes.

L'origine commune des phénomènes que nous venons, de décrire est encore entourée d'obscurité. Sans doute, il faut attribuer à la réaction des vapeurs soumises à une pression énorme, dans l'intérieur de la terre, toutes les secoussesfqui en agitent la surface, depuis les explosions les plus formidables jusqu'à ces faibles secousses, nullement dangereuses, qu'on ressentit, pendant plusieurs jours, à Scaccia en Sicile, avant le soulèvement volcanique de la nouvelle île de Julia; il est évident que le foyer où ces forces destructives naissent et se développent est situé au-dessous de l'écorce terrestre; mais à quelle profondeur? nous l'ignorons, tout comme nous ignorons la nature chimique de ces vapeurs si violemment comprimées. Lorsque j'étais en observation sur les bords du Vésuve ou sur le rocher qui s'élève comme une tour au-dessus du cratère du Pichincha, je ressentais constamment les secousses 20 ou 30 secondes avant l'éruption des vapeurs ou des scories incandescentes; plus les explosions étaient tardives, et plus les secousses étaient fortes, parce que les vapeurs s'étaient alors accumulées en plus grande quantité. C'est dans cette remarque, si simple et si souvent confirmée par l'expérience de tous les voyageurs, que se trouve l'explication générale du phénomène. Les volcans actifs doivent être regardés comme des soupapes de sûreté pour les contrées voisines. Si l'ouverture du volcan se bouche, si la communication de l'intérieur avec l'atmosphère se trouve interrompue, le danger augmente, les contrées voi-

sines sont menacées de secousses prochaines. Cependant, les plus forts tremblements de terre ne se produisent pas, en général, auprès des volcans en activité, témoins ceux <pi ont amené la destruction de Lisbonne, de Caracas, de L.ma de Cachemir H, et d'un nombre considérable de v.lles enCalabre, en Syrie et dans l'Asie mineure.

Si l'activité des volcans, lorsqu'elle ne trouve pasd .ssue, réagit sur le sol et provoque des tremblements de terre, ceux-ci réagissent à leur tour sur les phénomènes volcamques. Lés Assures aident à la formation des cratères d éruption ; elles favorisent les réactions chimiques que le contact de a.r engendre dans ces cratères. Une colonne de fumée que Ion voyait sortir du volcan de Pasto, dans l' Amérique du Sud, disparutsubitement, le 4février 1 797, pendant le grand tremblement de terre qui détruisit Riobamba, 36 mynametres plus loin vers le sud. Des tremblements de terre qui se faisaient ressentir dans toute la Syrie, dans les Cyclades et en Eubée, cessèrent tout d'un coup, au moment même ou un torrent de matières ignées jaillissait dans les plaines de Chaicis <») En rapportant ce fait, le célèbre géographe d Amasea ajoute: « Depuis que les bouches de l'Etna sont ouvertes et qu'elles vomissent le feu, depuis que des masses d eau et de laves en fusion peuvent être rejetées au dehors, e httoral est moins sujet aux tremblements de terre qu a 1 époque où, avant la séparation de la Sicile et de 1 Itahe ultérieure, toutes les issues étaient bouchées. «

4insi la puissance volcanique intervient dans les tremblements de terre; mais cette puissance, universellement répandue comme la chaleur centrale de la planète, s'élève rarement en quelques points isolés jusqu'à produire des phénomènes d'éruption. Les masses liquéfiées de basalte, demelaphyre et de grunstein qui surgissent de l'intérieur, remplissent peu à peu les fissures et finissent par fermer toute issue aux vapeurs. Alors ces vapeurs s'accumulent, leur tension s'accroit. et leur réaction contre l'écorce terrestre peut s exercer de trois manières différentes: elles ébranlent le sol, ou elles le soulèvent brusquement, ou elles font varier lente-

ment la différence du niveau entre les continents et les mers. Cette dernière action ne devient sensible qu'après de longues années ; elle a été observée, pour la première fois, sur une étendue considérable de la Suède.

Avant de quitter ce grand phénomène, que nous avons considéré bien moins dans ses détails que dans ses rapports généraux avec la physique du globe, je dois encore signaler l'origine de l'impression profonde, de l'effet tout particulier qu'un premier tremblement de terre produit sur nous, même quand il n'est accompagné d'aucun bruit souterrain. Cette impression ne provient pas, à mon avis, de ce que les images des catastrophes dont l'histoire a conservé souvenir, s'offrent alors en foule à notre imagination. Ce qui nous saisit, c'est que nous perdons tout à coup notre confiance innée dans la stabilité du sol. Dès notre enfance , nous étions habitués au contraste de la mobilité de l'eau avec l'immobilité de la terre. Tous les témoignages de nos sens avaient fortifié notre sécurité. Le sol vient-il à trembler, ce moment suffit pour détruire l'expérience de toute la vie. C'est une puissance inconnue qui se révèle tout à coup; le calme de la nature n'était qu'une illusion, et nous nous sentons rejetés violemment dans un chaos de forces destructives. Alors chaque bruit, chaque souffle d'air excite l'attention, on se défie surtout du soi sur lequel on marche. Les animaux, principalement les porcs et les chiens, éprouvent cette angoisse ; les crocodiles de l'Orénoque, d'ordinaire aussi muets que nos petits lézards, fuient le lit ébranlé du fleuve et courent en rugissant vers la forêt.

Un tremblement de terre se présente à l'homme comme un danger indéfinissable, mais partout menaçant. On peut s'éloigner d'un volcan, on peut éviter un torrent de lave, mais quand la terre tremble, où fuir ? partout on croit marcher sur un foyer de destruction. Heureusement les ressorts de notre âme ne peuvent rester ainsi tendus pendant bien longtemps , et ceux qui habitent un pays où les secousses sont faibles et se suivent à de courts intervalles éprouvent à peine un sentiment de crainte. Sur les côtes du Pérou, le

ciel est toujours serein; on n'y connaît ni la grêle, ni les orages, ni les redoutables explosions de la foudre; le tonnerre souterrain qui accompagne les secousses du sol y remplace le tonnerre des nuées. Grâce aune longue habitude et à l'opinion très-répandue qu'il y a seulement deux ou trois secousses désastreuses à craindre par siècle, les tremblements de terre n'inquiètent guère plus à Lima que la chute de la grêle dans la zone tempérée.

Après avoir considéré la terre comme source de chaleur, de courants électro-magnétiques, de la lumière des aurores polaires, et des mouvements irréguliers qui agitent sa surface il nous reste à décrire les produits matériels des forces qui 'animent notre planète, et les modifications chimiques dont ses couches supérieures et l'atmosphère elle-même sont le théâtre. Nous voyons jaillir du sol des vapeurs aqueuses, des effluves de gaz acide carbonique, presque toujours sans mélange d'azote H; du gaz hydrogène sulfuré, des vapeurs sulfureuses, plus rarement des vapeurs d'acide sulfureux ou d'acide hydrochlorique (9S); enfin du gaz hydrogène carbone, dont on se sert, depuis des milliers d'années, dans la province chinoise de Sse-tchuan (96), pour l'éclairage et le chauffage et qu'on vient d'appliquer tout récemment aux mêmes usages dans les États-Unis d'Amérique, à Frédonia, petite ville de l'état de New-York. Les fissures d'où s'échappent ces gaz et ces vapeurs ne se présentent pas seulement dans le voisinage des volcans; on les rencontre aussi dans des contrées où manquent le trachyte et les autres roches volcaniques. Dans la cordilière de Quindiu, a 2080 mètres au-dessus du niveau de la mer, j'ai vu de chaudes vapeurs sulfureuses déposer du soufre dans le micaschiste ( ), et au sud deQuito, près de Ticsan, dans le Cerro-Cuello, cettememe roche qu'on regardait naguère comme une roche primitive renferme un énorme lit de soufre au milieu du quartz pur.

De toutes ces émanations gazéiformes, les plus nombreuses et les plus abondantes sont celles d'acide carbonique, qu on nomme aussi mofettes. Dans les contrées volcaniques, comme sont, en Allemagne, la vallée profondément ravinée de 1 Li-

fel, les environs du lac Lach, le cirque de Wehr et la Bohême occidentale, les émissions d'acide carbonique apparaissent comme un dernier effort de l'activité volcanique. Aux époques antérieures, la chaleur plus forte du globe terrestre et le nombre considérable de failles que les roches ignées n'avaient pas encore, comblées, favorisèrent puissamment ces émissions; de grandes quantités de vapeurs d'eau chaude et de gaz acide carbonique se mêlèrent à l'atmosphère et produisirent, sous presque toutes les latitudes, cette végétation exubérante, cette plénitude de développement organique dont Adolphe Brongniart a tracé le tableau (98). Dans les régions toujours chaudes, toujours humides, de cette atmosphère surchargée de gaz acide carbonique, les végétaux rencontrèrent des conditions si favorables à leur développement et une abondance telle de substances propres à leur nutrition, qu'ils purent former les matériaux des couches de charbon de terre et de lignites, sources presque inépuisables de force physique et de bien-être pour les nations. Ces lits de combustibles sont principalement répartis en bassins, que la nature semble avoir spécialement accordés à certaines contrées de l'Europe, telles que les Iles Britanniques, la Belgique, la France, les provinces Rhénanes inférieures et la Siiésie supérieure. L'énorme quantité d'acide carbonique dont îa combinaison avec la chaux a produit les roches calcaires et dont le carbone seul contribue, pour un huitième environ, à former ces couches puissantes ("), sortit alors du sein de la terre, sous l'influence prédominante des forces volcaniques. Ce que les terres alcalines ne purent absorber, se répandit dans l'atmosphère, où les végétaux de l'ancien monde puisèrent incessamment; l'air, ainsi purifié par le développement de la vie végétale, ne contient plus aujourd'hui qu'une proportion de gaz acide carbonique extrêmement faible et sans influence délétère sur les organisations animales du monde actuel. Alors aussi, d'abondanles émissions d'acide sulfurique en vapeurs ont amené la destruction des mollusques et des poissons, dont les nombreuses espèces habitaient les eaux de l'ancien monde; elles ont formé les couches de

™ contournées en tons sens, et soumises alors, sans aucun doute, à de fréquentes secousses.

Des causes physiques analogues f^^7^.fc^

mmmm

rature et leur constitution chim.que aux heu même a o teneur de la terie. il eniebu \ position des

termes, ce sont les couches où les variations horaires, diursnentirU ffleme menSUdIeS de Atmosphère cessent de se faire

tP^ reTntre df S°UrCeS thermales dans toute espèce de terrain et même les sources permanentes les ulus chaudes ont ete trouvées loin des volcans. J'en vais eûer ici deux exemples que j extrais de mes journaux de voyage: ce sont les Aguas cahentes de las Trineheras dans l'Amérique du Sud entre Porto Cabello et Nueva Valencia, et les^ „„ de ComangMas, près de Guanaxuato, dans Pempire ou IZ x.que. Les premières sortent du granit; elles avaient 90» 3les secondes sortent du basalte , et marquaient 96» 4 Câpres ce que nous savons sur l'accroissement de la 'chaleur dans 1 inteneur de la terre, les couches où ces eaux ont mqu.s une température si élevée doivent être situées à une profondeur de 2200 mètres. Si la chaleur interne de la ter e est la cause générale qui produit les sources chaudes les roches que celles-ci traversent ne peuvent en modifier a température qu'en vertu de leur perméabilité ou de leur capacité pour la chaleur. Les plus chaudes de toutes les ources permanen tes, celles dont la température est de 95» ou de 97» sont aussi les plus pures et les moins chargées de matières mmera.es en dissolution; leur chaleur paraît être mo" Ïeon stante que celle des sources comprises entre 50° et 7™n-

de li î cil sitCel,eS.;Ci'S0US 16 ^ de ^-péLture "t de la composition chimique, s'est maintenue d'une manière

°lTt ' Cetst;a-dlre dqHi.s que l'exactitude de nos me-

ZIL theTmetnqUeS 61 de D0S ana,*ses a Permis de la constater. Boussingault a trouve que les thermes de Las Tvincheras ont varie de 7° environ en vingt-trois ans; leur têm-

jusqu a 1823, époque de celui de Boussingault (*) Cette sonro dont les eaux coulent avec la plus grande VeguÏ é est donc maintenant d'environ 7° plus chaude quf les 0 ' ces intermittentes du Geyser et du Strokr, récemmen étudiées avec un soin extrême, par Krug de Nidda. L'app , ï fs I

bite du Jorullo, volcan nouveau , dont l'existence était inconnue avant mon voyage en Amérique, a montré comment les sources d'eau chaude peuvent provenir des eaux pluviales qui tombent dans l'intérieur delà terre, pour reparaître plus loin, après avoir été en contact avec un foyer volcanique. Lorsque le Jorullo s'éleva tout à coup, en septembre 4759, à 513 mètres au-dessus des plaines environnantes, deux petits ruisseaux, Rios de Cuitimba y de San Pedro, d.sparurent à la fois : quelques temps après, de fortes secousses leur ouvrirent une issue, et ils reparurent sous forme de sources thermales. En J803, je mesurai leur température : elle était

de 65° 8. , . , ,

H est certain que les sources de la Grèce coulent actuellement aux lieux mêmes où elles coulaient dans les temps helléniques. La source d'Erasinos , située à deux heures de marche au sud d'Argos, sur le versant du Chaon a ete citée par Hérodote. A Delphes, on voit encore la Gassotis (maintenant la fontaine de Saint-Nicolas) qm sort de a terre, au sud de Lesché, et qui traverse le temple d Apollon; la Castalie coule toujours au pied du Parnasse, et le P.rene près de l'\crocorinthe; les thermes d'iEdepse, ou Sylla se baignait, pendant la guerre de Mithridate, existent encore aujourd'hui en Eubéef). Je cite volontiers ces détails: ils montrent que, dans ce pays si souvent agité par de violents tremblements de terre, les couches intérieures ont conserve, au moins depuis deux mille ans, leur forme primitive et jusqu'aux petites fissures d'où s'épanchent les eaux de ces sources La Fontaine jaillissante de Lillers , département du Pas-de-Calais, fut forée vers l'an 1126; depuis cette époque, elle a coulé , sans interruption, à la même hauteur et avec la même abondance. Enfin, l'habile géographe des cotes de la Caramanie, le capitaine Beaufort, a vu briller, près de 1 ancienne Phaselis, les flammes volcaniques que Pline a décrites comme des flammes vomies par la Chimère de Lycie ( )

En faisant remarquer, dès 1821 , que plus les puits artésiens sont profonds et plus les eaux en sont chaudes, Arago a singulièrement éclairci la théorie des sources thermales ;

cette observation ouvre une voie nouvelle aux recherches qui ont pour but de fixer la loi du décaissement de la chaleur interne du globe (8). On a reconnu, dans ces derniers temps, que saint Patrice (9)5 évêque de Pertusa, s'était formé une idée fort juste de ces phénomènes, vers la fin du troisième siècle, par l'examen des sources d'eau chaude de Carthage. On lui demandait quelle pouvait être l'origine de ces eaux bouillantes qui jaillissent du sein de la terre, et il répondit: « Non-seulement les nuages, mais encore les profondeurs de la terre contiennent du feu, ainsi que vous le démontrent l'Etna et une autre montagne des environs de Naples. Les eaux souterraines montent par des espèces de siphons; les eaux qui coulent loin du feu intérieur apparaissent froides; celles dont la source est voisine de ce feu sont échauffées et arrivent à la surface de la terre que nous habitons, avec une chaleur insupportable. »

Puisque les tremblements de terre sont souvent accompagnés d'émissions d'eau et de vapeurs , on peut considérer les salses, ou petits volcans de boue, comme formant la transition des jets de vapeur et des sources thermales, aux redoutables éruptions des monts ignivomes. En effet, si les volcans, ces sources irrégulières de matières fondues, donnent naissance aux .roches volcaniques, de leur côté, les sources thermales, dont les eaux sont chargées d'acide carbonique et de gaz sulfureux, produisent par voie de dépôt, d'une manière lente mais continue, des couches de travertin horizontalement superposées; ou bien elles forment des monticules coniques, en Algérie, par exemple, et dans les Banos de Caxamarca, sur le versant occidental des Cordillères péruviennes. Charles Darwin a trouvé des restes d'une végétation primitive dans le travertin de la terre de Van-Diémen, près d'IIobart-Town. Nous avons cité ces deux roches, la lave et le travertin, dont la production se continue encore sous nos yeux, afin de signaler les deux extrêmes des formations géologiques.

Les salses, ou volcans de boue, me paraissent mériter plus d'attention que les géologues n'ont coutume de leur en accorder. On a méconnu la grandeur de ce phénomène, parce

que, des deux phases qu'il présente, la dernière, c'est-à-dire la période de calme où les salses persistent pendant des siècles , est la seule dont on se soit occupé. L'apparition des salses est accompagnée de tremblements de terre , de tonnerres souterrains, du soulèvement de contrées entières et de jets de flammes très-élevés, mais de courte durée. Lorsque la salse de Jokmali se forma, le 27 novembre 1827, dans la presqu'île d'Abscheron , à l'orient de Bakou (mer Caspienne), les flammes s'élancèrent à une hauteur extraordinaire; ce phénomène dura trois heures. Pendant les vingt heures suivantes, elles s'élevèrent à peine à un mètre audessus du cratère d'où la boue s'épanchait. Près du village de Baklichi, à l'ouest de Bakou, la colonne de flamme fut si haute qu'on l'apercevait à une distance de 4 ou 5 myriametres. D'énormes blocs de pierre, arrachés sans doute à de grandes profondeurs, furent lancés au loin. On retrouve des blocs de ce genre aux alentours de la salse , aujourd'hui si calme, du mont Xibio, près de Sassuolo, dans l'Italie septentrionale. Depuis quinze siècles, la salse sicilienne de Girgeuti (Macalubi), dont les anciens nous ont laissé une description, se maintient dans la seconde période de son activité. Cette salse se compose de monticules coniques disposés par rangées, hauts de 2, de 3 et même de 30 mètres; leur hauteur est variable, ainsi que leur forme. Le bassin supérieur est fort petit et rempli d'eau; il en coule des torrents de fange argileuse, accompagnés de dégagements périodiques de gaz. Ordinairement ces boues sont froides; quelquefois elles sont chaudes, par exemple dans Fâè de Java, à Damak, province de Samarang. Les éruptions gazéiformes , accompagnées de bruit, sont aussi de nature variable: on y a trouvé de l'hydrogène mêlé à des vapeurs de naphte , du gaz acide carbonique , et même de l'azote presque pur (10). L'existence de ce dernier gaz a été constaté par Parrot, dans la presqu'île de Taman, et par moi, dans les volcancitos de Turbaco (Amérique du Sud).

L'apparition des volcans de boue offre toujours un caractère de violence, quoiqu'il n'y ait peut-être pas deux phe-

nomènes de ce genre qui l'offrent au même degré; après cette première éruption accompagnée de flammes , ils présentent à l'observateur l'image d'une activité intérieure du globe terrestre, faible, il est vrai, mais continuelle et gagnant toujours du terrain. La communication avec les couches profondes, où règne une forte chaleur, est bientôt interrompue, et les éruptions de boues froides montrent que le siège du phénomène, dès qu'il est parvenu à sa deuxième phase, n'est peut-être pas très-éloigné de la surface. La réaction de l'intérieur du globe contre son écorce extérieure se manifeste avec une tout autre puissance dans les volcans proprement dits, c'est-à-dire dans ces points où il existe une communication , soit permanente , soit périodiquement renouvelée , avec un foyer situé à une grande profondeur. Il faut distinguer soigneusement entre les effets volcaniques plus ou moins prononcés, tels que les tremblements de terre, les sources d'eau chaude ou de vapeurs , les volcans de boue , l'érection de montagnes de trachyte en forme de dôme ou de cloche, mais sans excavation , la formation d'une ouverture au sommet de ces montagnes, ou celle d'un cratère de soulèvement dans les terrains basaltiques, l'apparition finale d'un volcan permanent dans le cratère même de soulèvement, ou au milieu des débris de son échafaudage primitif. A des époques différentes et suivant les degrés divers de leur activité ou de leur puissance, les volcans permanents émettent des vapeurs aqueuses ou acides, des scories incandescentes, et, quand les résistances sont vaincues, d'étroites coulées de lave fondue sous forme de longs ruisseaux de feu.

La réaction de l'intérieur de notre planète s'est encore manifestée avec une grande énergie, mais d'une manière locale , lorsque des portions isolées de la croûte terrestre ont été soulevées, par les vapeurs élastiques, en dômes arrondis de trachyte feldspathique et de dolerite (Puy-de-Dôme et Chimborazo); ou lorsque les couches, pressées de bas en haut, ont été brisées, puis relevées extérieurement de manière à produire un escarpement intérieur et à former ainsi l'enceinte d'un cratère de soulèvement. Si ce phénomène s'est

produit au fond de la mer, ce qui n'est nullement le cas général le cratère de soulèvement offre alors l'aspect d'une de volcanique. C'est ainsi que s'est formé le cirque de Nisyros, dans la mer Egée ("), et celui de Palma, dont Leopold de Buch a donné une savante description. H arrive parfo.s qu une moitié de l'enceinte est détruite, et que la mer y creuse des bassins où des familles de coraux élèvent leurs demeures cellulaires. Même sur les continents, les cratères de soulèvement sont souvent remplis d'eau ; ils donnent alors aux paysans un caractère particulier et un aspect éminemment pittoresque. Leur formation est indépendante de la nature des terrains; ils se produisent également dans le basalte, dans le trachyte, dans le porphyre leucitique (Somma , ou dans les mélanges d'augite et de labrador, analogues a la dolente. C'est là ce qui donne aux bords des cratères une si grande variété d'aspect. « Ces enceintes ne présentent aucune apparence d'éruption; il ne s'y est point ouvert de communication permanente avec un foyer souterrain, et il est rare de trouver, soit dans l'intérieur , soit dans le vo1Smage de ces cratères, des traces d'une activité volcanique encore ex.stante La puissance qui a produit des effets aussi considérables a dû être longtemps accumulée et renforcée dans 1 intérieur, avant d'avoir pu vaincre la résistance qu opposait la pression de la masse supérieure, et d'avoir pu soulever, par exemple, de nouvelles îles au-dessus du niveau de la mer en brisant des roches à texture grenue et des conglomérats (couches de tuf contenant des plantes mannes) Les vapeurs fortement comprimées s'échappent par ces cratères de soulèvement, mais l'énorme masse ainsi soulevée retombe et referme aussitôt l'ouverture qui n'a pu se former, un moment, que par un tel effort; il ne se produit pas de volcan O »

Un volcan proprement dit n'existe que là où il s'est forme une communication permanente de l'intérieur du globe terrestre avec l'atmosphère. Alors la réactmn de 1 inteneur contre la surface procède par longues périodes. Elle peut, comme ce fut autrefois le cas du Vésuve [FisoveJ H, s interrompre

pendant des siècles, et se reproduire ensuite avec une énergie nouvelle. A Rome, on penchait déjà, du temps de Néron, à classer l'Etna parmi les volcans qui s'éteignent peu à peu(u); plus tard, iElien affirmait que le sommet s'affaissait et que les navigateurs ne pouvaient plus l'apercevoir d'aussi loin qu'autrefois (1S). Si les traces de la première éruption subsistent, si l'échafaudage primitif, qu'on me permette d'employer ce mot, s'est conservé intact, on voit le volcan s'élever au centre d'un cratère de soulèvement; le cône d'éruption est entouré d'un rempart circulaire de roches dont les assises ont été fortement relevées. Quelquefois, on retrouve à peine quelques vestiges de l'enceinte qui a formé d'abord cette espèce de cirque, et le volcan, dont la forme n'est pas toujours circulaire, s'élève immédiatement au-dessus d'un plateau, comme une croupe alongée; tel est le Pichincha, au pied duquel est bâtie la ville de Quito.

De même que la nature des roches, c'est-à-dire le mélange ou l'association des espèces minérales simples qui se réunissent pour former le granit, le gneiss et le micaschiste, ou le trachyte, le basalte et la dolérite, est complètement indépendante de nos climats actuels et reste identique sous toutes les latitudes, de même nous voyons partout les mêmes lois présider à l'ordre de superposition des couches dont se compose l'écorce terrestre, à leurs pénétrations mutuelles et aux effets de leur soulèvement. C'est surtout à l'aspect des volcans que l'on est frappé de cette identité générale de forme et de structure. Lorsque le navigateur, éloigné de sa patrie, est parvenu sous d'autres cieux où des étoiles inconnues ont remplacé les constellations accoutumées, il voit dans les iles des mers lointaines des palmiers, des arbustes nouveaux pour lui, et les formes étranges d'une flore exotique; mais la nature inorganique lui offre encore des sites qui lui rappellent les dômes arrondis des montagnes de 1 Auvergne, les cratères de soulèvement des Canaries ou des Açores, le Vésuve et les fissures éruptives de l'Islande. Un coup d'œil jeté sur le satellite de notre planète permet de généraliser l'analogie que nous venons de signaler. Les cartes de la Lune, dessi-

nées à "

. . l'aide de télescopes moyens, nous montrent la surface de cet astre parsemée de vastes cratères de soulèvement qui entourent des éminences coniques, ou qui les supportent sur leurs enceintes circulaires. Il est impossible de méconnaître ici les effets d'une réaction de l'intérieur du globe lunaire contre les couches extérieures, réaction éminemment favorisée par la faiblesse de la pesanteur qui règne à la surface de notre satellite.

Si les volcans portent à juste titre, en beaucoup de langues, le nom de montagnes ignivomes, il ne faut pas en conclure que ces montagnes ont toujours été formées par 1 accumulation incessante des coulées de lave. Leur formation paraît plutôt résulter, en général, d'un soulèvement brusque des masses ramollies de traehyte, ou d'augite mélangée au labrador La hauteur du volcan donne la mesure de la force qui l'a produit; cette hauteur est si variable que certains cratères ont à peine les dimensions d'une simple colline (tel est le volcan de Costa, l une des kouriles japonaises), tandis qu'on voit ailleurs des cônes de 6000 mètres d'élévation. La hauteur des volcans m'a paru exercer une grande influence sur la fréquence des éruptions; il m'a semble que leur activité était en raison inverse de leur hauteur. Considérez, en effet, la série suivante: Le Stromboli (707 mètres); dans la province de Quiros, le Guacamayo, qui tonne presque tous les jours (je l'ai souvent entendu près de Quito, à une distance de 16 myriamètres); le Vésuve (il 81 mètres); l'Etna (3313 m.); le Pic de Ténériffe (3711 m.); le Cotopaxi (5812 m.). Si les foyers de tous ces volcans sont situés à la même profondeur, il est évident que la force nécessaire pour élever la masse de lave en fusion jusqu'à leurs sommets doit croître avec leurs hauteurs. Il ne faut donc pas s'étonner si le plus petit de tous, le Stromboli (Strongyle), est en pleine activité depuis le temps d'Homère, et sert encore aujourd'hui de phare aux navigateurs, tandis que des volcans six ou huit fois plus élevés paraissent condamnés à de longs intervalles d'inaction. Tels sont, pour la plupart, les colosses qui couronnent les Cordillères; leurs éruptions se renouvel-

lent à peine une fois par siècle. Cette loi que r**Jgj£ depuis longtemps, souffre à la vérité quelques excep , ,on mais on pourrait lever toute difficulté en «Sellant quête communication du cratère avec le foyer volcanique n est m libre au même degré, d'une manière permanente, dans tous les volcans. En outre, le canal de communication d un volcan peu élevé pourrait s'oblitérer pendant un cer tew laps de temps et par suite, ses érupt.ons pourraient se .a ente, sans qu'on fût en droit de conclure a une extinction probes6 considérations précédentes sur le rapport qui existe entre les hauteurs absolues des volcans et la fréquence ^de leurs éruptions, nous conduisent naturellement al examen des causes qui déterminent l'épanchement de la lave en tel ou te poL d'une montagne volcanique Rarement l'erup- 21 sefeitpar le cratère même; elle s'effectue Wgff^ jours par des ouvertures latérales, vers les points ou la paro de te montagne otîre le moins de résistance; cette remarque * é faite 'sur l'Etna, des le *t* siècle, homme qui fut plus tard le célèbre histor.en Bembo («). Il se forme'quelqiîefois des cônes d'éruption sur ces fisses latérales- les plus grands passent souvent, mais a tort, pour de y nouveaux; ils se suivent dans la direction même S la tsnre qui s'est refermée. Les cônes arrondis en forme de cloche ou de ruche; » blés par groupes sur d'assez grandes étendues de ter. am. Tels sont les homitos de Jorullo {% les cônes qu, surgi- ™ sur les flairs du Yésuve pendant Ymgg bre 1822, ceux du volcan d'Awatcha, d'après PosteK t ceux du Lavenfeld, près des monts Baïdares, dans le Kamtschatka,

d après Ermann. n\.-,\nP<i les

Au lieu d'être libres et isoles au milieu ^J*«^«JJ volcans peuvent être entourés, comme ceux de la double 1 Ses Andes de Quito, d'un plateau e.eve de ^ rois a quatre mille mètres. Cette circonstance suffirait *»«*£2! expliquer les phénomènes particuliers a ce genre de v olcans, dont cratère ne vomit jamais de lave, même au m.heu de

formidables éruptions de scories incandescentes et d'explosions qui se font entendre à pkis de cent lieues (18). Tels sont les volcans de Popayan, ceux du plateau de Los Pastos et ceux des Andes de Quito, sauf le volcan d'Antisana, le seul, peut-être, qui fasse exception parmi ces derniers.

Ce qui donne à un volcan sa physionomie particulière c'est d'abord la hauteur du cône de cendres; puis c'est la forme et la grandeur de son cratère; mais ces deux éléments principaux delà configuration générale des montagnes ignivomes le cône de cendres et le cratère, ne dépendent nullement des dimensions de la montagne elle-même. Ainsi, la hauteur du cône de cendres du Vésuve est le tiers de celle de la montagne entière; pour le Pic de Tenériffe, cette hauteur est Y* seulement de la hauteur totale, et cependant le Vésuve est trois fois moins élevé que le Pic. Sous ce rapport, un volcan beaucoup plus grand que celui de Ténénffe se rapproche du Vésuve; c'est le Rucu Pichincha. De tous les volcans qu'il m'a été donné de voir dans les deux hémisphères, le Cotopaxi est celui dont le cône est le plus régulier et le plus pittoresque, La fonte subite des neiges qui en recouvrent le sommet annonce une éruption prochaine; avant que la fumée ne monte dans l'air raréfié qui baigne le sommet et l'ouverture du cratère, les parois du cône de cendres deviennent incandescentes et brillent d'une lueur rougeatre , tandis que la montagne apparaît comme une énorme masse noire, d'un aspect sinistre.

Situé presque toujours sur le sommet de la montagne, le cratère forme une vallée profonde, en forme de cône tronqué , dont le fond est souvent accessible malgré ses continuels changements. Le plus ou moins de profondeur du cratère est même un indice qui permet de juger si la dernière éruption est récente ou ancienne. De longues crevasses, d ou s'échappent des torrents de fumée, ou bien de petites excavations circulaires remplies de matières en fusion, s'ouvrent et se referment alternativement dans cette vallée. Le fond se gonfle et s'affaisse; il s'y élève des monticules de scories et des cônes d'éruption qui surgissent parfois au-dessus des

bords du cratère et changent ainsi l'aspect de la montagne, pour des années entières ; mais à l'éruption suivante, ces cônes retombent et disparaissent tout à coup. Les ouvertures de ces cônes d'éruption qui surgissent ainsi de l'intérieur du cratère ne doivent pas être confondues , comme cela n'est arrivé que trop souvent, avec le cratère même qui les renferme. Ce dernier est-il inaccessible à cause de sa profondeur et de l'escarpement de ses parois, et c'est là le cas du Rucu-Pichincha (4855 m.); on peut du moins se placer sur le bord et considérer les sommités du cône qui s'eleve du fond de la vallée intérieure, au milieu des vapeurs sulfureuses; c'est un magnifique spectacle; jamais la nature ne f& offerte à moi sous un aspect plus grandiose que sur les bords du cratère du Pichincha. Dans l'intervalle de deux éruptions, il se peut qu'un volcan ne produise aucun phénomène lumineux, mais seulement des vapeurs d'eau chaude qui sortent des crevasses; ou bien l'on trouve, sur l'aire a peine échauffée du cratère, des monticules de scories dont on peut s'approcher sans danger. Dans ce dernier cas, le géologue voyageur peut se livrer sans crainte au plaisir de voir , en miniature, le spectacle d'une éruption: des masses de scories enflammées, sans cesse rejetées par ces petits volcans, retombent sur les flancs des monticules, et chaque explosion est régulièrement annoncée par un tremblement de terre purement local. La lave sort quelquefois des crevasses ou des puits qui se forment dans le cratère lui-même; mais cette lave ne parvient pas à en rompre les parois m a s'épancher par-dessus les bords. Si pourtant une rupture a heu dans les flancs de la montagne, l'écoulement delà lave fondue se fait par cette issue, et le courant igné suit une direction telle (iue le fond même du cratère proprement dit ne cesse pas d'être accessible à l'époque de ces éruptions partielles. Pour donner une idée juste de ces phénomènes si souvent délivrés par des narrations fantastiques, nous avons du insister sur la description de la forme et de la structure normale des monts ignivomes; nous avons du surtout fixer le sens de ces mots cratères, volcans, cônes d'éruption, dont le vague

et les acceptions diverses ont introduit tant de confusion dans cette partie de la science.

Les bords du cratère sont moins exposés à varier qu on ne le croirait de prime abord, car la comparaison des mesures de Saussure avec les miennes a montre que, dans un intervalle de quarante-neuf ans (de 4773 à 1822), le bord du Vésuve, situé vers le nord-ouest (Rocca del Palo) a conservé la même hauteur au-dessus du niveau de la mer, du moins dans la limite des erreurs de l'observation ( ).

Les volcans qui s'élèvent au-dessus de la limite des neiçes perpétuelles, comme ceux de la chaîne des Andes, présentent des phénomènes particuliers. Les masses de neige qui les recouvrent fondent subitement pendant les éruptions et produisent des inondations redoutables, des torrents qui entraînent pêle-mêle des blocs de glace et des scories fumantes Ces neiges exercent encore une action continue, pendant la période de repos du volcan, par leurs infiltrations incessantes dans les roches de trachyte. Les cavernes qui se trouvent sur les flancs de la montagne ou à sa base sont transformées peu à peu en réservoirs souterrains que détroits canaux font communiquer avec les ruisseaux alpestres du plateau de Quito. Les poissons des ruisseaux vont se multiplier de préférence dans les ténèbres des cavernes; et quand les secousses qui précèdent toujours les éruptions des Cordillères ébranlent la masse entière du volcan, les voûtes souterraines s'entr'ouvrant tout à coup, l'eau, les poissons, les boues tufacées sont expulsés à la fois. Tel est le singulier phénomène qui a fait connaître aux habitants des plaines de Quito le petit poisson Pimelodes Cyclopum, qu'ils appellent Prenadilla (20). Dans la nuit du 19 au 20 juin 1698, le sommet du mont Carguairazo, de 6000 mètres de hauteur, s'écroula subitement, sauf deux énormes piliers, derniers vestiges de l'ancien cratère; les terrains environnants furent recouverts et rendus stériles , sur une étendue de près de sept lieues carrées, par du tuf délayé et par une vase argileuse (lodazales) contenant des poissons morts. Les fièvres pernicieuses qui se déclarèrent, sept ans plus tard, dans la

ville d'Ibarra, au nord de Quito , furent attribuées à la putréfaction d'un grand nombre de poissons morts que le volcan Imbabaru avait rejetés.

Gomme les boues et les eaux ne sortent point du cratère même, mais des cavernes qui existent dans la masse trachytique de la montagne, leur apparition n'est pas un phénomène volcanique, dans le sens strict de ce mot; elle ne se rattache que d'une manière indirecte à l'éruption du volcan. On pourrait en dire autant d'un phénomène météorologique fort singulier que j'ai décrit ailleurs sous le nom d'orage volcanique. Des vapeurs d'eau extrêmement chaudes s'échappent du cratère pendant l'éruption, s'élèvent à plusieurs milliers de mètres dans l'atmosphère, et forment, en se refroidissant, un nuage épais autour de la colonne de fumée et de cendres. Leur condensation subite, et selon Gay-Lussac, la formation d'un nuage à large surface augmentent la tension électrique: des éclairs sortent, en serpentant, du sem de la colonne de cendres; l'on distingue parfaitement les roulements du tonnerre et les éclats de la foudre au milieu du bruit qui se produit dans l'intérieur du volcan. Tels furent en effet, en 1822 dans les derniers jours d'octobre, les phénomènes qui signalèrent la fin de l'éruption du Vésuve. D'après Olafsen, la foudre éclata au sein de ces nuages volcaniques pendant l'éruption du Katlagia (Islande), le 17 octobre 1755; elle tua deux hommes et onze chevaux.

Ce tableau général des phénomènes volcaniques serait incomplet si nous nous bornions à y décrire l'activité dynamique et la structure des volcans; il nous reste à jeter un coup d'œil sur l'immense variété de leurs produits matériels. Les forces souterraines détruisent les anciennes combinaisons des éléments pour en former de nouvelles; leur action s'exerce sur la matière liquéfiée par la chaleur, aussi longtemps que le permet son état de fluidité ou de désagrégation. Les matières liquides ou simplement ramollies se solidifient sous l'influence d'une pression plus ou moins considérable, et la différence des pressions parait être la cause principale de la différence qui existe entre les roches pluto*

niques et les roches volcaniques. Le nom de lave s'applique aux matières fondues qui sortent, en longues coulées, d'un orifice volcanique. Lorsque plusieurs courants de lave se rencontrent et sont arrêtés par un obstacle, ils s'étendent en largeur, remplissent de grands bassins et s'y solidifient en formant des couches superposées. C'est là tout ce qu'on peut dire de général sur le genre d'activité volcanique dont g

S lies fragments de roches appartenant aux terrains que les volcans traversent, sont souvent rejetés au dehors avec une enveloppe d'origine ignée. C'est ainsi que j'ai vu des fragments angulaires de syénite feldspathique contenus dans la lave noire du volcan mexicain de Jorullo, lave composée principalement d'augite. Mais les masses de dolomie et de calcaire granulaire qui contiennent de magnifiques groupes de minéraux cristallisés (vésuvianes et grenats recouverts de méïonite, de néphéline et de sodalite), n'ont point ete rejetés par le Vésuve: « ils appartiennent plutôt à des couches de tuf, formation très-répandue et plus ancienne que le soulèvement de la Somma ou du Vésuve; ce sont probablement des produits d'une action volcanique sous-manne dont le foyer devait être situé à une grande profondeur ( ). » Parmi les produits des volcans actuels se trouvent cinq métaux: le fer, le cuivre, le plomb, l'arsenic et le sélénium decouvert par Stromeyer dans le cratère de Volcano. Les vapeurs des fumarolles contiennent des sublimations de chlorures de fer, de cuivre, de plomb et d'ammoniaque. Duferspeculaire et du sel marin (le dernier surtout en grande quantité) remplissent les cavités des coulées de lave récente, et tapissent les fissures qui se sont formées dans les parois

du cratère. .

La composition minéralogique des laves varie suivant la nature des roches cristallines qui composent le volcan, suivant la hauteur du point où se fait l'éruption (soit au pied de la montagne, soit plus près du cratère), et suivant la chaleur plus ou moins forte qui règne à l'intérieur. Plusieurs produits vitrifiés, l'obsidienne , la perlite et la ponce m an-

quent complètement dans certains volcans; ailleurs, ces roches proviennent du cratère, ou de points situés intérieurement, à de faibles profondeurs. L'étude de ces relations importantes, mais complexes, exige une grande exactitude dans les analyses chimiques ou cristallo-graphiques. Mon compagnon de vovageen Sibérie, Gustave Kose, et, après lui, Hermann Habich. ont obtenu déjà d'heureux résultats dans leurs recherches sur la structure de ces roches volcaniques si va-

r,eLes émissions gazeuses sont formées, en grande partie, de vapeurs d'eau pure; elles se condensent et donnent naissance à des sources, comme celles qui servent aux chevr.ers de l'île de Pantellaria. Un matin, le 26 octobre 1822, on vit sortir du Vésuve, par une fissure latérale du cratère, un courant que l'on crut longtemps formé d'eau bouillante; en 1 examinant de plus près, Monticelli trouva que c'était un courant de cendres sèches, de lave réduite en poussière par le frottement et coulant comme du sable fin. Quant aux cendres qui, chassées par les vapeurs, s'élèvent dans es airs comme une colonne immense, leur apparition signale ordinairement la fin de chaque grande éruption; elles obscurcissent l'atmosphère pendant des heures et même pendant des journées entières; puis en retombant, elles recouvrent d'un enduit les feuilles des arbres, et nuisent particulièrement aux vignes et aux oliviers. C'est cette colonne de cendres ascendantes que Pline le Jeune décrivait, dans sa célèbre lettre à Tacite, en la comparant à un pin dont la cime seule serait garnie de branches. Les lueurs quon aperçoit pendant les éruptions de scories, et l'éclat rougeatre des nuages placés au-dessus du cratère ne sont point de véritables flammes et ne peuvent être attribuées à du gaz hydrogène brûlant; ce sont des reflets de la lumière des niasses incandescentes que le volcan a lancées à une grande hauteur; elles proviennent aussi du cratère lui-même, qui éclaire les vapeurs ascendantes. Quant aux flammes qu'on a vu sortir du sein de la mer, comme au temps de Strabon, pendant les éruptions de volcans situés près de la côte, ou quelque temps

avant le soulèvement d'une île nouvelle, nous n'avons aucune explication à donner.

Demander ce qui brûle dans les volcans, chercher ce qui engendre la chaleur, fond les métaux et les roches et produit les courants de lave d'une grande épaisseur (,*), dont la température est encore très -élevée plusieurs années après leur sortie du cratère c'est déjà préjuger la question; du moins c'est admettre implicitement que tout volcan suppose un amas de matières combustibles propre a alimenter son activité, de même que les lits de charbon de terre alimentent des incendies souterrains. Suivant les phases diverses que les sciences chimiques ont parcourues, les phénomènes volcaniques ont été successivement attribués au bitume, puis aux pyrites ou à un mélange humide de soufre et de fer réduits en poussière, tantôt à des pyrophores naturels, tantôt aux métaux des alcalis et des terres. Hàtons-nous de dire que dans son dernier ouvrage, Consolations in travel and last dam of a Philosopher, livre dont la lecture inspire un sentiment de tristesse, le célèbre chimiste auquel nous devons la découverte des métaux alcalins, sir Humphry Davy, a renoncé lui-même à son hypothèse chimique. La densité moyenne de la terre (5,44) comparée aux poids spécifiques beaucoup plus faibles du potassium (0,865), du sodium (0,972), et des métaux terreux (4,2), l'absence d'hydrogène dans les émanations gazéiformes des fissures volcaniques ou des laves encore chaudes, et bien d'autres considérations chimiques ( ) sont en contradiction manifeste avec les anciennes idées de Davv et d'Ampère. Si l'éruption des laves donnait heu a un décernent d'hvdrogene, en quelle énorme masse ce gaz ne devrait-il pas se dégager quand la lave qui s'épanche d un cratère d'éruption couvre des contrées entières et acquiert une épaisseur de plusieurs centaines de pieds la ouellea ete arrêtée par un obstacle! Telles furent pourtant, d'après Mackenzie et Soemund Magnussen, les suites d'une éruption qui eut lieu en Islande, au pied du Skaptar-Jœkul, du H juin au 3 août 1783. Veut-on, pour étayer l'hypothèse d'une combustion souterraine, recourir à l'introduction de l'air dans

l'intérieur des volcans, ou, comme on l'a dit par métaphore, à une aspiration de notre planète? on rencontre des difficultés analogues: là. c'était l'hydrogène qui faisait défaut parmi les produits des volcans; ici, c'est l'azote, dont on retrouve à peine quelques traces dans leurs exhalaisons. Une activité si puissante et si généralement répandue dans les entrailles de la terre ne saurait avoir sa source dans les réactions chimiques qui s'engendrent au contact de certaines substances particulières à quelques localités. La nouvelle geognosie préfère en chercher la cause dans la chaleur centrale de notre globe, chaleur dont l'existence se révèle à la surface par la température croissant rapidement avec la profondeur, sous toutes les latitudes, et dont l'origine remonte à ces époques cosmogoniques où notre planète elle-même fut formée par la condensation progressive d'une partie de l'atmosphère nébuleuse du soleil. La science de la nature, nous l'avons déjà rappelé plusieurs fois, n'est point une aride accumulation de faits isolés; elle n'est pas bornée par les étroites limites de la certitude matérielle; elle doit s'élever aux vues générales et aux conceptions synthétiques. Pourquoi serait il interdit à l'esprit humain, avide de savoir, de s'élancer du présent pour remonter vers les temps passes, de soupçonner ce qu'il ne peut démontrer, et de poursuivre enfin la 'solution du problème qui a été posé de tout temps à son activité, jusque sous les formes variées des mythes de la géognosie? Si les volcans sont pour nous des sources intermittentes, mais irrégulières, d'où jaillit un mélange fluide d'oxydes métalliques, d'alcalis et de terre, sous la puissante pression des vapeurs élastiques, si ces sources ignées coulent aussi, calmes et paisibles, là où les masses liquéfiées ont trouvé une issue permanente, pouvons-nous oublier combien la riche imagination de Platon s'était rapprochée de ces idées lorsque ce grand philosophe assignait aux éruptions des volcans et à la chaleur des sources thermales une cause unique, universellement répandue dans les entrailles de la terre, et symbolisée par un fleuve de feu souterrain, le Pyriphlégéthon (25)?

Indépendants de l'influence des climats dans leur mode de distribution géographique, les volcans ont été rangés en deux classes essentiellement différentes: les volcans centraux et les chaînes volcaniques. « Les premiers forment toujours le centre d'un groupe de volcans secondaires fort nombreux et assez régulièrement disposés dans tous les sens. Ceux qui composent les chaînes volcaniques sont échelonnés, à de faibles distances, clans une même direction, comme des cheminées qui se seraient formées sur une grande faille. Cette seconde classe se subdivise à son tour: ou bien les volcans d'une même chaîne s'élèvent du fond de la mer, sous forme d'îlots coniques, et alors ils sont ordinairement distribués au pied d'une chaîne de montagnes primitives qui court dans la même direction; ou bien ils sont situés sur la ligne de faîte de cette chaîne primitive dont ils forment les sommets (26) ». Le Pic de Ténériffe, par exemple, est un volcan centrais il est le centre d'un groupe auquel appartiennent les îles volcaniques de Palma et de Lancerote. L'immense rempart naturel qui s'étend depuis le Chili méridional jusqu'à la côte nord-ouest de l'Amérique, tantôt simple, tantôt divisé en deux ou trois branches parallèles, renouées de distance en distance par d'étroites articulations transversales, la chaîne des Andes, en un mot, nous offre, sur une grande échelle, l'exemple d'une chaîne volcanique située sur la terre ferme. Dans cette chaîne, la proximité des volcans actifs est constamment annoncée par l'affleurement brusque de certaines roches (dolérite, méîaphyre, trachyte, andésite, porphyre dioritique) qui ont traversé les roches primitives, les terrains de transition formés d'argile ou de grès, et les strates récentes. Cette remarque m'a conduit, il y a longtemps, à admettre que les roches sporadiques dont je viens de faire rémunération ont été le siège d'anciens phénomènes volcaniques et la cause déterminante des éruptions. C'est au pied du puissant Tunguragua, près de Penipe (sur les bords du Rio-Puela), que j'ai vu nettement, pour la première fois, une roche volcanique traverser une couche de micaschiste reposant sur le granit.

Lorsque les volcans des chaînes volcaniques du Nouveau- Continent sont très-rapprochés, il existe entre eux une certaine liaison. Au Pérou, l'activité volcanique paraît se propager peu à peu, depuis des siècles, dans la direction du sud au nord. Le foyer général s'étend sous le plateau tout entier qui forme la province de Quito (27); ça et là des soupiraux établissent des communications entre ce foyer et l'atmosphère : ce sont les volcans du Pichincha, du Cotopaxi et du Tunguragua; leurs cimes élevées et leur distribution pittoresque forment le tableau le plus grandiose qu'on puisse rencontrer dans une contrée volcanique aussi resserrée. Les extrémités de ces chaînes volcaniques sont donc reliées entre elles par des communications souterraines, et les preuves nombreuses qui justifient cette assertion rappellent une parole bien remarquable de Sénèque : « un cratère n'est que l'issue des forces volcaniques qui agissent à une grande profondeur (28). » Une dépendance mutuelle relie pareillement les volcans du plateau mexicain, l'Orizaba, le Popocatepetl, le Jorullo, le Colima, tous situés dans la même direction, sur une grande faille qui s'est étendue transversalement d'une mer à l'autre, par 48° 59' et 19° 4 2' de latitude septentrionale. C'est précisément dans cette direction, reconnue et signalée par moi-même (29), c'est sur la même faille que le volcan de Jorullo a surgi, le 29 septembre 4 759, à 513 métrés au-dessus des plaines environnantes. Ce volcan n'a vomi de la lave qu'une seule fois; de même, le mont Epoméo, dans i'ile d'Ischia, n'a eu qu'une éruption vers Pan 4302.

Mais si le Jorullo, situé à 4 5 myriamètres de tout volcan actif, peut passer pour une montagne nouvelle^ dans le sens propre de ce mot, son apparition ne doit pourtant pas être assimilée à celle du Monte-Nuovo (49 septembre 4538), qui n'est qu'un simple cratère de soulèvement. Il est plus exact et plus naturel, à mon avis, de comparer, comme je l'ai fait autrefois, l'érection subite du volcan mexicain au soulèvement volcanique du pic de Méthone (actuellement Methana), dans la presqu'île de ïrézène. Ce dernier phénomène, décrit par Strabon et par Pausanias, a fait naître, dans la riche imagi-

nation d'un poète romain , des aperçus qui offrent une affinité frappante avec les idées actuelles: « On voit, près de Trézène, un pic aride et escarpé : c'était autrefois une plaine unie , maintenant c'est une colline. Les vapeurs enfermées dans de sombres cavernes cherchaient en vain une issue; sous leur effort puissant, le sol se tuméfia comme une vessie qui se gonfle d'air ou comme une outre formée de la peau d'un bouc. La terre, ainsi soulevée, a conservé la forme d'une haute colline, que le temps a changée en un dur rocher. » Le pic de Méthone s'est élevé entre Trézène et Épidaure, en un lieu où Russegger a rencontré des veines de trachyte; sa formation remonte à 282 ans avant notre ère, c'est-à-dire à 45 ans avant la séparation volcanique de Théra (Santorin) et de Thérasia. Ajoutons que tous les faits analogues, actuellement acquis à la science , justifient la poétique description qu'Ovide nous a laissée de ce grand événement naturel (so).

De toutes les îles d'éruption qui font partie de chaînes volcaniques, la plus importante est Santorin. « C'est le type complet des îles de soulèvement. Depuis 2000 ans, aussi loin que l'histoire et la tradition peuvent remonter, on voit la nature travailler sans relâche à former un volcan au milieu du cratère de soulèvement^1).» L'île de San-Miguel, l'une des Açores, est aussi le théâtre de phénomènes semblables qui se produisent par périodes de quatre-vingts ou de quatrevingt-dix ans(52); mais le fond de la mer n'y a pas toujours été soulevé aux mêmes points. L'île Sabrina, ainsi nommée par le capitaine Tillard, parut le 30 janvier 484 4; malheureusement les événements politiques de cette époque ne permirent pas aux puissances maritimes de l'Europe occidentale de donner à ce grand phénomène toute l'attention qui fut accordée plus tard (55) à l'apparition éphémère de l'île Ferdinandea (le 2 juillet 4 834, dans la mer de Sicile, entre les côtes calcaires de Sciacca et l'île volcanique de Pantellaria).

Le grand nombre de volcans actifs situés dans les îles ou sur les côtes, et les éruptions sous-marines qui se produisent encore de temps en temps, ont fait penser que l'activité vol-

canique est subordonnée au voisinage de la mer; on a cru que l'une ne pouvait se développer ni durer sans l'autre. « L'Etna et les îles Eoliennes, dit Justin (34). ou plutôt Trogue Pompée que Justin a abrégé, brûlent depuis bien des siècles; or, comment ce feu pourrait-il durer si la mer ne lui fournissait un aliment? » En acceptant ces vieilles idées comme point de départ, on a cherché, dans ces derniers temps, à fonder toute la théorie des volcans sur l'hypothèse de l'introduction des eaux marines dans leurs foyers, c'est-à-dire dans les couches profondes de l'écorce terrestre. Cette théorie a soulevé une discussion fort compliquée; pourtant, après avoir considéré, dans leur ensemble, les données que la science possède aujourd'hui, il m'a semblé que le débat pouvait se résumer dans les questions suivantes. Les vapeurs acqueuses que les volcans exhalent incontestablement, en grande quantité, même dans leurs périodes de repos, proviennent-elles des' eaux salées de la mer, ou des eaux douces météoriques? La force d'expansion de la vapeur d'eau qui se développe, à diverses profondeurs, dans les foyers des volcans (à une profondeur de 28,600 mètres, cette force serait de 2.800 atmosphères), peut-elle faire équilibre à la pression hydrostatique des eaux de la mer, et leur permettre, dans certains cas, un libre accès dans les foyers volcaniques (55)? La production d'une grande quantité de chlorures métalliques , la présence du sel marin dans les crevasses des cratères, celle de l'acide hydr octuor ique libre dans les vapeurs d'eau qui s'en dégagent, supposent^elies nécessairement l'intervention des eaux de la mer? L'inactivité des volcans, soit temporaire, soit permanente et définitive, est-elle déterminée par l'oblitération des canaux qui auraient primitivement conduit, vers leurs foyers , les eaux de la mer ou les eaux météoriques l Enfin et surtout, comment concilier l'absence de flammes et le manque de gaz hydrogène pendant la période d'activité, avec l'hypothèse qui attribue cette activité à la décomposition d'une énorme masse d'eau (il ne faut pas perdre de vue que le dégagement d'hydrogène sulfuré est particulier aux solfatares, plutôt qu'aux volcans actifs)?

Je dois me borner à poser ces importantes questions de physique générale, car leur discussion ne saurait rentrer dans le plan de cet ouvrage. Mais puisqu'il s'agit ici de la distribution géographique des volcans, il est permis du moins de rétablir, dans leur intégrité, les faits dont on n'a pas assez tenu compte lorsqu'on a supposé que le voisinage de la mer est une condition nécessaire de l'activité volcanique. On trouve, dans le Nouveau Monde, trois volcans, le Jorullo,le Popocatepetletle volcan de laFragua, situés respectivement à 4 5 25 et 29 myriamètres des bords de l'Océan; dans l'Asie centrale, presque à égale distance de la mer Glaciale et de l'océan Indien (273 et 284 myriamètres), s'étend une grande chaîne de montagnes volcaniques, le Thian-chan [les Montagnes célestes > signalées aux géologues par Abel Remusat] (36)5 dont font partie lePé-chan, qui vomit de la lave, la solfatare d'Urum-tsi, et le volcan encore actif du Turfan (Hotseu). Le Pé-chan est situé à 250 myriamètres de la mer Caspienne, à 32 et à 39 myriamètres des grands lacs d'Issikoul et de Balkasch (57); les écrivains chinois ont décrit ses éruptions qui dévastèrent les contrées environnantes, vers le premier et le septième siècle de notre ère; il est impossible de ne pas reconnaître les courants de lave lorsquïls disent: « Les masses de pierres fondues coulaient, aussi fluides que de la graisse fondue, sur une étendue de 10 li. » Enfin, parmi les quatre grandes chaînes parallèles, l'Altaï, le Thian-chan, le Kuen-lun et l'Himalaya, qui traversent de l'est à l'ouest le continent asiatique, ce sont les deux chaînes intérieures, situées à 297 et à 134 myriamètres de toute mer, qui possèdent des volcans vomissant du feu, comme l'Etna et le Vésuve exhalant des vapeurs ammoniacales comme les volcans de Guatimala, tandis qu'il n'en existe aucun dans la chaîne la plus voisine de la mer, dans l'Himalaya. Ainsi les phénomènes volcaniques ne dépendent point du voisinage de la mer, en ce sens qu'ils ne sauraient être causés par l'introduction des eaux dans les régions souterraines Si les cotes paraissent offrir un gisement favorable aux éruptions, c'est qu'elles forment les bords de profonds bassins occupes par

la mer, et ces bords recouverts seulement par des couches d'eau, situés d'ailleurs à quelques milliers de mètres au-dessous de l'intérieur des continents, doivent présenter, en général, à l'action des forces souterraines, beaucoup moins de résistance que la terre ferme.

La formation des volcans actuels, dont les cratères établissent une communication permanente entre l'atmosphère et l'intérieur du globe, ne remonte pas à une époque bien reculée, car les couches de craie les plus élevées et toutes les formations tertiaires existaient avant ces volcans. C'est ce que montrent les éruptions de trachyte et les basaltes qui forment souvent les parois des cratères de soulèvement. Les mélaphyres s'étendent jusqu'aux moyennes couches tertiaires; mais ils commencent déjà à se montrer sous la formation jurassique, puisqu'ils traversent les grès bigarrés (58). Il faut se garder de confondre les cratères actuellement actifs avec les épanchements antérieurs de granit, de porphyre quartzeux et d'euphotide qui eurent lieu par des failles de l'ancien terrain de transition.

L'activité volcanique peut disparaître complètement, comme en Auvergne; quelquefois elle se déplace et cherche une autre issue dans la même chaîne de montagnes; alors l'extinction n'est que partielle. Sans qu'il soit nécessaire de remonter au delà des temps historiques, on trouve des exemples d'extinction totale beaucoup plus récents que ceux de l'Auvergne. Ainsi, le volcan situé dans l'île consacrée à Vulcain, le Mosychlos (59), dont Sophocle cite « les tourbillons de flammes, » est actuellement éteint; on peut en dire autant du volcan de Médine, qui, d'après Burckhardt, a vomi un dernier torrent de lave le 2 novembre 1276. Chaque phase de l'activité d'un volcan, depuis sa naissance jusqu'à son extinction, est caractérisée par des produits différents. D'abord, le volcan vomit des scories incandescentes, des courants de lave formée de trachyte, de pyroxène et d'obsidienne, des rapillis et du tuf sous forme de cendres, accompagnés d'un dégagement considérable de vapeurs d'eau presque toujours pure. Plus lard, le volcan devient solfatare; les vapeurs

d'eau qu'il émet sont mélangées d'hydrogène sulfuré et d'acide carbonique. Enfin, le cratère lui-même se refroidit entièrement, et il ne s'en exhale plus que du gaz acide carbonique Il est pourtant une classe singulière de volcans, tels que le Galunggung de Java, qui ne vomissent point délave, mais qui lancent des torrents dévastateurs d eau bonifiante, chargés de soufre en combustion et de roches réduites en poussière (40). Avant de décider si leur état actuel est un état normal ou une simple modification passagère de l'activité volcanique, il faut attendre qu'ils aient été examines par des géologues initiés aux doctrines de la chimie moderne

Nous voici arrivés au terme de la description générale des volcans l'une des plus importantes manifestations de 1 activité intérieure de notre planète. Je l'ai fondée, en partie sur mes propres observations; mais pour en tracer les contours généraux, j'ai dû prendre pour guide les travaux de mon ami Léopold de Buch, le plus grand géologue de notre époque, le premier qui ait reconnu l'intime connexité et la dépendance mutuelle des phénomènes volcaniques.

Longtemps on n'a vu dans la ndcanicitê (la reaction de l'intérieur d'une planète contre son écorce) qu'un phénomène isolé qu'une force locale, remarquable seulement par sa puissance de destruction. Il était réservé à la géognosie nouvelle de se placer à un point de vue plus élevé et d envisager les forces volcaniques comme formant de nouvelles roches ou comme modifiant les roches préexistantes. A ce point de vue, que nous avons déjà signalé, deux sciences différentes, la partie minéralogique de la géognosie (structure et succession des couches terrestres), et l'étude géographique de la forme des continents et des archipels soulevés au-dessus du niveau de la mer, viennent se rattacher a une seule et même doctrine, celle de la vulcanicité. Si la science est parvenue à rattacher ainsi deux grandes classes de phénomènes à une seule conception, elle le doit à la direction vraiment philosophique que suivent aujourd'hui tous les -géologues Les sciences procèdent comme les grands intérêts politiques de l'humanité ; elles tendent incessamment a ramener à l'unité les parties qui sont restées longtemps isolées.

On peut classer les roches , d'après leurs différences de structure ou de superposition, en roches stratifiées et non stratifiées, en lamellaires et compactes,, en normales et anormales ; mais quand on cherche à découvrir, par l'étude des phénomènes qui se produisent encore sous nos yeux . comment les roches ont été formées, puis modifiées, on trouve qu'elles peuvent être distribuées en quatre classes fondamentales :

1° Les roches d'éruption sorties de l'intérieur de la terre, ou volcaniquement3 à l'état de fusion, ou plutoniquement, à l'état de ramollissement plus ou moins marqué.

2° Les roches de sédiment 3 précipitées ou déposées du sein d'un milieu liquide, où elles étaient primitivement dissoutes, ou tenues en suspension (telle est la plus grande partie des groupes secondaire et tertiaire).

3° Les roches transformées (métamorphiques), dont la texture et le mode de stratification ont été altérés , soit par le contact ou la proximité d'une roche d'éruption plutonique ou volcanique [roches endogènes] (41), soit par l'action des vapeurs et des sublimations (42) qui accompagnent la sortie de certaines masses à l'état de fluidité ignée; ce dernier mode d'altération est le plus fréquent.

4° Les conglomérats, les grès à grains fins ou grossiers, les brèches. Ces roches sont formées de débris des trois roches précédentes, divisées mécaniquement.

Ces quatre genres de roches se produisent encore sous nos yeux par l'épanchement de masses volcaniques en coulées étroites, par l'action de ces masses sur des roches anciennes , par la séparation mécanique ou chimique de matières suspendues ou dissoutes dans des eaux chargées d'acide carbonique, enfin par la cimentation des détritus déroches de toute nature. Mais ce n'est là qu'un faible reflet de ce qui s'est passé pendant la période chaotique du monde primitif; alors, sous de tout autres conditions de chaleur et de pression , l'activité de notre globe s'est développée avec plus d'énergie, sur un sol moins résistant et dans une atmosphère plus étendue, plus chargée de vapeurs. Aujour-

d'hui les énormes fractures de l' écorce terrestre ont disparu ; les failles béantes des couches superficielles déjà consolidées ont été comblées par les chaînes de montagnes que les forces souterraines ont soulevées et poussées au dehors, ou par des roches d'éruptions (le granit, le porphyre, le basalte, le mélaphyre); à peine s'il est resté, sur une étendue telle que celle de l'Europe, quatre ouvertures, quatre volcans par ou les matières ignées puissent faire irrupt.on. Ma.s autrefois, Pécorce naissante, fracturée en tous sens, encore peu épaisse, soumise à des fluctuations continuelles, tantôt soulevée, tantôt affaissée, laissait presque partout communiquer la masse intérieure en fusion avec l'atmosphère; et les effluves gazeuses dont la nature chimique devait varier autant que les profondeurs d'où elles s'échappaient, venaient donner comme une vie nouvelle aux développements successifs des formations platoniques et métamorphiques. Ce que nous venons de dire pour la périodique ignée, nous pouvons le dire aussi de celle où les terrains de sédiment se sont formes. Les couches de travertin qui se déposent journellement a Rome comme à Hobart-ïown, en Australie, nous retracent 1 image, mais une image bien affaiblie, de la formation des terrains fossilifères. Sous des influences encore peu connues, nos mers actuelles produisent incessamment, par.vpiç de précipitation, d'atterrissement et de cimentation, sur les cotes de la Sicile, sur celles de l'île de l'Ascension, dans la lagune du Roi Georges (Australie), de petits bancs de calcaire dont certaines parties ont acquis une dureté comparable à celle du marbre de Carrare Ces formations de l'océan actuel ont enseveli sur les côtes des Antilles, des produits de l'industrie humaine, et jusqu'à des squelettes de la souche caraïbe (a la Guadeloupe). Les nègres des colonies françaises nomment cette formation maçonne-bon-Dieu ("'). On a trouve dans l'une des Canaries, l'île de Lancerote, une petite couche d oolithe qui, malgré sa nouveauté, rappelle le calcaire^ du Jura, c'est une production de la mer et des tempêtes ( .).

Les roches composées sont des associations déterminées de certains minéraux simples, le feldspath, le mica, la silice,

l'augite, la néphéline. Les volcans produisent encore sous nos yeux des roches semblables à celles du monde primitif; les éléments sont les mêmes de part et d'autre , mais ils sont différemment groupés. Nous avons dit plus haut (46) qu'il n'existe aucun rapport entre les caractères minéralogiques et la distribution géographique des roches ; c'est qu'en effet le géologue s'étonne de voir , dans les zones les plus éloignées , au nord comme au sud de l'équateur , les moindres détails se répéter dans la disposition alternante des couches siluriennes, et les mêmes effets se reproduire au contact des masses augitiques d'éruption.

Il nous faut maintenant considérer de plus près les quatre classes fondamentales de roches (classes correspondantes à quatre phases de formation) que nous offrent les couches stratifiées ou massives de l'écoree terrestre. Et d'abord, parmi les roches endogènes ou d'éruption que la géognosie moderne a designées sous les noms de roches massives et anormales, nous trouvons plusieurs produits de l'action immédiate des forces souterraines , dont nous allons énumérer les groupes principaux :

Le granit et la syénite, appartenant à des époques très différentes; cependant le granit traverse souvent la syénite (47) ; il est alors d'une origine plus récente que la force qui a soulevé cette dernière roche. Lorsque le granit apparaît en grandes masses isolées, sous forme d'ellipsoïdes faiblement voûtes, que ce soit dans le Hartz, ou dans le Mysore, ou dans le Bas- Pérou, partout il est surmonté d'une croûte divisée en blocs. Probablement cette espèce de mer formée de rochers doit son origine à la contraction de la surface primitive du granit (48). Dans l'Asie septentrionale ("), sur les rives pittoresques du lac Kolivan (Altaï) comme sur les revers de la chaîne maritime de Caracas, à Las Trincheras (80), j'ai vu aussi des assises de granit dont les divisions proviennent sans doute d un retrait analogue; mais il m'a paru que cette structure s'étendait profondément sous terre, L'aspect des roches d éruption sans trace de gneiss, que j'ai rencontrées sur les frontières de la province chinoise d'Ui (au sud du lac Kolivan, entre Buchtarminsk et la rivière Narym), m'a vivement frappé; je nV

vais jamais rien vu de semblable dans les autres parties du monde Le granit, toujours écaillé à la surface, toujours caractérisé par des divisions prismatiques, s'élève dans la steppe, tantôt en petits monticules hémisphériques, hauts de <2 ou 5 mètres tout au plus, tantôt, comme le basalte, en forme de coupe dont la base présente deux coulées étroites diamétralement opposées n Aux cataractes de l'Orénoque comme dans le Fichtelgebirge (Seissen), en Galice comme sur le Papagal o (entre la mer du Sud et le plateau du Mexique), j ai vu le Unit en grands globes aplatis qui offraient des divisions concentriques semblables à celles de certains basaltes. Dans a vallée d'Irtysch, entre Buchtarminsk et Ustkamenogorsk , le granit recouvre le schiste argileux de transition sur une longueur de près d'un myriamètre («•); il envoie dans cette couche, de haut en bas, d'étroites veines qui se ramifient et se terminent en pointes effilées.

Te cite ces détails dans l'unique but de faire ressortir, par quelques exemples, le caractère fondamental des roches d eruption dans une des roches les plus généralement répandues dans la nature. De même que le granit couvre l'argile en Sibérie et dans le département du Finistère (île de Mihau), de même il recouvre le calcaire jurassique, dans les montagnes d'Oisans (Ferments), de même il recouvre la syenite , et au milieu de cette roche, la craie, à Weinbœhla, en Saxe ( . Dans l'Ural, à Mursinsk, le granit est poreux; ses cellules sont, comme les cellules et les fissures des roches volcaniques récentes, remplies de magnifiques cristaux, principalement de be-

rils et de topazes.

Le porphyre quartzeux, qui se joint souvent, en forme de gan-ue, avec les autres roches. La pâte est ordinairement un mélange à grains fins des mêmes éléments qui s'y trouvent disséminés en gros cristaux. Dans le porphyre granitique, trespauvre en quartz, la pâte feldspathique est presque granulaire

et feuilletée (84).

Les grunsteins, les diorites, mélange granulaire d'albite blanche et de hornblende d'un vert noirâtre, formant des porphyres dioritiques lorsque les cristaux d'albite sont dissémines dans une pâte compacte. Ces grunsteins, tantôt purs, tantôt mêles de feuillets intercalés de (Hallage (Fichtelgebirge), et passant, dans ce dernier cas, à la serpentine, ont été injectes quelque-

fois entre les anciennes strates du schiste argileux vert, où ils forment des lits ; plus souvent ils traversent le sol sous forme de filons, ou bien ils s'élèvent sous forme de dômes tout à fait analogues aux dômes de basalte et de porphyre H- Vhypersthenfels est un mélange granulaire de labrador et

d'hypersthène. , L'euphotide et la serpentine, ou le diallage se trouve quelquefois remplacé par des cristaux d'augite et d'urahte, et alors très-rapprochées d'une roche plus commune, je dirais presque d'une roche d'éruption plus active, le porphyre augUique ( ).

Le mélaphyre et les porphyres à cristaux d'augite, d uralite et d'oligoklas. C'est à cette dernière espèce de porphyre qu'appartient le pur vert-antique, si célèbre par son emploi çltàïis les âi*ts

Le basalte wee l'olivine et ses éléments, qui. traités par les acides, donnent des précipités gélatineux, la phonolithe (porphyre argileux), le trachyle et la doléritej la première de ces roches est partiellement divisée en plaques minces ; la deuxième présente toujours cette structure qui donne a ces deux roches, même sur de grandes étendues, l'apparence d'une sorte de stratification. D'après Girard, la mésotype et la nephehne entrent pour une part importante dans la composition et la texture interne des masses basaltiques. La néphelme du basalte rappelle au géologue la miascite des montagnes de 1 11men, dans l'Oural (S7), minéral qu'on a confondu avec le granit, et qui contient quelquefois de lazircone; elle rappelle aussi la néphéline pyroxénique , découverte par Gumprech près de Lœbau et de Ghemnitz.

La deuxième classe de roches, les roches de sédiment , comprend la majeure partie de ces formations auxquelles on a donné autrefois les dénominations systématiques, mais peu correctes, de formations plates, formations de transition, formations secondaires et tertiaires Si les roches d'éruption n'avaient point soulevé l'écorce terrestre, si les tremblements de terre qu'elles ont occasionnés n'avaient point agi sur les formations sédimentaires, la surface de notre planète consisterait en couches horizontales, régulièrement disposées les unes au-dessus des autres. Dépourvue de nos chai-

nés de montagnes dont les versants reilètent, pour ainsi dire, de la base au sommet, dans la gradation pittoresque des espèces végétales, l'échelle des températures décroissantes de l'atmosphère, à peine si la surface des continents serait accidentée par quelques ravins, par l'accumulation de quelques détritus, insignifiants produits de la force d'érosion et de transport de faibles courants d'eau douce; d'un pôle à l'autre, la surface monotone de la terre présenterait le triste spectacle des Llanos de l'Amérique du Sud ou des steppes de l'Asie septentrionale; partout nous verrions la voûte céleste reposer immédiatement sur les plaines et les astres monter, au-dessus de cet uniforme horizon , comme du sein d'une mer sans rivages. Mais le monde primitif lui-même n'a point présenté partout cet aspect; du moins l'état de choses que nous venons de décrire n'a pu durer longtemps, car, à toutes les époques, les forces souterraines ont agi pour le modifier.

Les terrains de sédiment ont été précipités ou déposés du sein des eaux, suivant que la matière constituante, le calcaire ou le schiste argileux, se trouvait chimiquement dissoute dans le milieu liquide, ou à l'état de mélange et de suspension. Lorsque des terres dissoutes dans l'eau, à l'aide d'un excès d'acide carbonique, viennent à se précipiter, leur descente et leur accumulation en couches sont exclusivement réglées par les lois ordinaires de la mécanique. Cette remarque n'est pas sans importance pour l'étude de l'enfouissement des corps organiques dans les couches calcaires ou s'effectue la pétrification. U est probable que les plus anciens sédiments des terrains de transition ou des terrains secondaires, se sont formés dans des eaux maintenues à une température assez élevée, par la forte chaleur qui régnait alors à la surface de la terre. C'est à ce point de vue qu'il est permis de dire que les forces plutoniques ont agi sur les couches sédimentaires, et surtout sur les plus anciennes ; mais ces couches paraissent s'être durcies et avoir acquis leur structure schisteuse sous l'influence d'une grande pression, au lieu que les roches sorties de l'intérieur (le granit, le porphyre ou le basalte) se sont solidifiées par voie de re-

froidissement. La haute température des eaux primitives venant à baisser peu à peu , ces eaux absorbèrent i en plus grande quantité, le gaz acide carbonique dont l'atmosphère était surchargée; elles purent dès lors tenir en dissolution une plus grande masse de calcaire.

Voici l'énumération des couches de sédiment , dont nous exclurons toutes les couches exogènes qui proviennent de l'accumulation mécanique des sables ou des galets :

Le schiste argileux des terrains de transition inférieurs et supérieurs, comprenant les formations silurienne et devonienne, depuis les couches inférieures du système silurien, qu'on nommait autrefois formation cambrienne, jusqu'à la couche la plus élevée du vieux grès rouge, ou de la formation devonienne, couche qui avoisine le calcaire de montagne.

Les lits de charbon de terre.

Les calcaires intercalés dans les formations de transition et dans les couchés de charbon; le zechstein, le calcaire coquiller, la formation jurassique, la craie, et tous les terrains du groupe tertiaire qui ne peuvent être rangés ni parmi les grès, ni parmi les conglomérats.

Le travertin, le calcaire d'eaux douce, les concrétions siliceuses des sources thermales, les formations qui se sont produites, non sous la pression de grandes masses d'eaux marines, mais presque à l'air libre, sur les bas-fonds des marais et des rivières.

Les bancs d'infusoires, donnée géologique d'une grande portée, en ce qu'elle nous révèle l'influence que l'activité organique de la nature a exercée sur la formation des terrains: c'est une découverte toute récente dont la science est redevable aux travaux de mon ingénieux ami Ehrenberg , l'un de mes compagnons de voyage.

Il semble que dans cet examen rapide, mais complétées éléments minéralogiques de l'écorce terrestre, nous aurions dû placer, immédiatement après les roches simples de sédiment, les conglomérats et les grès, qui sont aussi, du moins en partie, des sédiments séparés d'un milieu liquide, et qui alternent, dans les terrains de transition et dans les couches

fossilifères, avec le schiste argileux et avec la craie. Mais les conglomérats et les grès ne se composent pas seulement des débris de roches d'éruption et de roches de sédiment ; ils contiennent encore des détritus de gneiss, de micaschistes et d'autres masses métamorphiques. Ces dernières roches doivent donc composer la troisième classe de formes fondamentales.

La roche endogène ou d'éruption (le granit, le porphyre et le mélaphyre) n'est point un agent exclusivement dynamique; non-seulement elle soulève ou ébranle les couches sur-jacentes , non-seulement elle les relève ou les repousse latéralement, mais encore elle modifie profondément les combinaisons chimiques de leurs éléments et la nature de leur tissu intérieur. Il en résulte des roches nouvelles, le gneiss, le micaschiste et le calcaire saccharoïde (marbre de Carrare et de Paros). Les anciens schistes de transition de formation silurienne ou devonienne, le calcaire bélemnitique de la Tarai taise, le macigno (grès calcaire), gris et terne, contenant des algues marines, qu'on rencontre dans l' Apennin septentrional, prennent souvent, après leur transformation, une structure nouvelle et un éclat qui les rendent presque méconnaissables. La théorie du métamorphisme a été fondée, du moment où l'on est parvenu à suivre pas à pas toutes les phases de la transformation, et à guider les inductions du géologue par les recherches directes du chimiste sur l'influence des degrés divers de fusibilité, de pression et de refroidissement. Lorsque l'étude des combinaisons de la matière est dirigée par une idée féconde (58), la chimie peut, de l'étroite enceinte du laboratoire, répandre une vive lumière dans le champ de la géognosie, vaste atelier de la nature où les forces souterraines ont formé et métamorphosé les couches terrestres. Mais si l'élément matériel nous est bien connu aujourd'hui, il n'en est pas ainsi de la mesure des forces qui ont agi avec tant d'énergie dans le monde primitif; sous peine de tomberdans des analogies trompeuses et de ne s'élever qua des vues rétrécies sur les grands phénomènes de la nature, l'observateur philosophe doit avoir sans cesse présentes à la pensée

les conditions si complexes qui ont dù modifier autrefois les réactions chimiques. Sans doute les corps simples ont obéi, de tout temps, aux mêmes affinités; si donc il se rencontre encore quelques contradictions, le chimiste parviendra le plus souvent, j'en suis convaincu, à les faire disparaître, en remontant aux conditions primitives de la nature qui n'auraient point été reproduites identiquement dans ses travaux.

Des observations fort exactes, embrassant une grande étendue de terrain , montrent que les roches d'éruption ne se sont pas produites avec un caractère de violence et de bouleversement. On voit souvent, dans les contrées les plus opposées, le granit, le basalte ou la diorite exercer régulièrement, jusque dans les moindres détails, leur action transformatrice sur les strates du schiste argileux, sur celles du calcaire compacte et sur les grains de quartz dont se compose le grès. Tandis qu'une roche endogène quelconque exerce partout le même mode d'action, les diverses roches de cette classe présentent, au contraire, des caractères très différents. On retrouve, à la vérité, dans tous les phénomènes, les effets d'une chaleur intense; mais le degré de fluidité ou de ramollissement a varié singulièrement du granit au basalte ; d'ailleurs, les éruptions de granit, de basalte, de porphyre à pâte de grunstein, de serpentine, ont été accompagnées de sublimations dont la nature a changé suivant les époques géologiques. C'est ici le lieu de rappeler que les faits de métamorphisme ne sont pas limités aux phénomènes de simple contacts ils comprennent encore tous les phénomènes qui ont accompagné la sortie d'une masse d'éruption déterminée; car là où le contact immédiat n'a point lieu, la simple proximité d'une telle masse suffit déjà pour modifier la cohésion, la texture, la richesse en silice et la forme cristalline des roches préexistantes.

Toute roche d'éruption pénètre, en se ramifiant, dans d'autres masses également endogènes, ou dans les strates sédimentaires; mais il existe, à cet égard, une différence capitale entre les roches plutoniques (59) [le granit, le porphyre, la serpentine] et les roches volcaniques^ dans le sens le plus strict de ce mot (le trachyte, le basalte, la lave). Les roches

dont la production volcanique actuelle parait être un dernier effort de l'activité de notre globe se présentent en coulées étroites, et ne forment une couche de quelque étendue que dans les bassins où plusieurs courants se sont réunis. Lorsqu'il a été possible de suivre les éruptions basaltiques à de grandes profondeurs, on les a toujours vues terminées par de minces filets. Près de Marksuhl (à 1 myriamètre d'Eisenach), à Eschwege (sur les bords de la Verra) et près de la pierre druidique de la roiie d'Hollert (Siegen) \ pour ne citer ici que trois exemples pris dans notre patrie, le basalte, injecté par d'étroites ouvertures, a traversé le grès bigarré et la grauwacke, et, semblable à un pilier surmonté de son chapiteau, il s'est élargi en forme de coupe dont la masse est divisée tantôt en lames minces, tantôt en colonnes groupées. Il n'en est pas de même du granit, de la syénite, du quartz porphyroïde, de la serpentine et de la série entière de ces roches non stratifiées, à texture massive, auxquelles on a donné le nom de roches platoniques^ par prédilection pour une nomenclature tirée de la mythologie. Sauf quelques rares filons, toutes ces roches ont surgi à l'état pâteux, et non point à l'état de fusion complète; non par d'étroites fissures, mais par de larges failles semblables à des vallées, et par des gorges d'une grande étendue. Elles ont été poussées de bas en haut, et non point injectées à l'état liquide; on ne les voit jamais en coulées étroites, comme la lave, mais en masses puissantes (60). Quelques groupes de dolérite et de trachyte semblent avoir possédé le même degré de fluidité que le basalte; d'autres groupes qui s'élèvent en masses considérables, sous forme de cloches ou de dômes sans cratères, paraissent être sortis à l'état de simple ramollissement. Certains trachytes sont disposés par lits, comme le granit et le porphyre quartzeux ; tels sont les trachytes de la chaîne des Andes, dont j'ai souvent remarqué l'analogie frappante avec les porphyres à pâte de grunstein et de syénite (argentifères et alors dépourvus de quartz).

En étudiant directement les modifications que la chaleur fait subir au tissu et aux propriétés chimiques des roches (61),

on a trouvé que les masses volcaniques (la diorite, le porphyre augitique, le basalte et la lave de l'Etna) fondues, puis refroidies, forment un verre noir à cassure homogène , si le refroidissement a été rapide, et une masse pierreuse de structure granulaire ou cristalline, si le refroidissement s'est opéré avec lenteur. Dans le dernier cas, les cristaux se forment dans des cellules et dans la masse même où ils sont empâtés. On a constaté que les mêmes matières pouvaient produire les composés les plus différents; ce fait est de la plus haute importance pour l'étude des roches d'éruption et des transformations auxquelles ces roches peuvent donner lieu. Par exemple , la chaux carbonatée , fondue sous une forte pression , ne perd point son acide carbonique ; mais la masse refroidie devient du calcaire granulaire, du marbre saccharoïde. Tels sont les résultats obtenus par la voie sèche. Par la voie humide, il se produit du spath calcaire ou de l'aragonite, suivant que le degré de chaleur a été faible ou élevé (6a), parce que les différences de température déterminent le mode d'agrégation des molécules qui s'unissent dans l'acte de la cristallisation, et influent sur la forme du cristal lui-même (63). En outre, il est telle circonstance où les molécules d'un corps peuvent acquérir une disposition nouvelle qui se manifeste par des propriétés optiques différentes , sans que le corps ait passé par l'état de fluidité (64). C'est ainsi que les phénomènes de la dévitrification, de la production de l'acier par la fonte ou la cémentation, du passage du fer fibreux à l'état de fer granulaire par l'action de la chaleur (6S) , et peut-être sous l'influence de petits chocs réguliers et longtemps répétés , contribuent à eclaircir l'étude géologique du métamorphisme. La chaleur peut même produire, dans les corps cristallisés, des effets complètement opposés; car, depuis les beaux travaux de Mitscherlich (66), on sait que le spath calcaire se dilate suivant l'un de ses axes, tandis qu'il se contracte suivant l'autre.

Si nous descendons maintenant de ces considérations générales à quelques exemples particuliers, nous voyons d'abord le schiste transformé en ardoise d'un noir bleuâtre et bril-

lant par le voisinage des roches platoniques. Les plans de stratification sont alors interrompus par d'autres plans de division (joints) presque perpendiculaires aux premiers, indice certain d'une action postérieure à la métamorphose de la roche primitive (67). L'acide silicique, qui a pénètre le schiste argileux, y produit des veines de quartz et le transforme, en partie, en pierre à aiguiser et en schiste siliceux (cette dernière roche est quelquefois carbonifère; elle peut alors donner naissance à des phénomènes galvaniques). Le schiste, au plus haut degré de silicification (68), devient une matière précieuse pour les arts; tel est le jaspe rubanne qui s'est produit, dans l'Oural , par l'éruption et le contact du porphyre augitique (Orsk), du porphyre dioritique (Auschkal), ou d'une masse arrondie d'hypersthène (Bogoslowsk). Dans File d'Elbe (Monte-Serrato), d'après Frédéric Hoffmann, et en Toscane, d'après Alexandre Brongniart, le jaspe rubanné s'est formé au contact du schiste avec l'euphotide et la serpentine.

Le contact et l'action plutonique du granit donnent au schiste argileux une texture grenue et le transforment en une masse granitoïde, c'est-à-dire en un mélange de feldspath et de mica où se trouvent empâtées de grandes parcelles de ce dernier minéral (69) ; ce genre de métamorphose a été observé par Gustave Rose et par moi dans l'intérieur de la forteresse de Buchtarminsk [Altaï] f % « S'il est une hypothèse universellement admise en géognosie, dit Léopold de Bueh, c'est celle qui attribue à l'action transformatrice du granit sur les couches siluriennes des terrains de transition, tout le gneiss compris entre la mer Baltique et le golfe de Finlande; elle a même, pour la plupart des géologues, la valeur d'une vérité démontrée. Dans les Alpes, au mont Saint-Gothard, la marne calcaire a été pareillement transformée, par le granit, en micaschiste d'abord et puis en gneiss » f1). La production du gneiss et du micaschiste, sous l'influence du granit, se remarque aussi dans le groupe oolithique de la Tarantaise (12), où l'on a trouvé des bélemnites dans des roches qui pourraient déjà passer pour du micaschiste, dans le groupe schisteux de la partie occidentale de l'île d'Elbe, non

loin du cap Calamita, et dans le Fichtelgebirge de Baïreuth, entre Lomitz et Markleiten C75).

Nous avons dit que le jaspe, dont les masses considérables ne furent pas connues dans l'antiquité (74), avait été produit par l'action volcanique du porphyre augitique; une autre matière, dont l'art ancien fit un grand et noble usage, le marbre granulaire (saccharoïde) , doit être également considérée comme une couche de sédiment modifiée par la chaleur terrestre et par le voisinage d'une roche d'éruption. Cette dernière assertion est justifiée par l'analyse exacte des phénomènes qui naissent au contact des roches ignées, et par les recherches directes de sir James Hall sur la fusion des substances minérales ; ces belles recherches, qui datent de plus d'un demisiècle, jointes à l'étude approfondie des veines granitiques, ont singulièrement hâté les progrès de la géognosie moderne. Quelquefois l'action de la roche d'éruption s'arrête à une faible distance de la surface de contact ; il se produit alors une transformation partielle qui s'étend dans la couche comme une sorte de pénombre; telle est la craie de Belfast (Irlande), traversée par des veines de basalte; telles sont les couches fossilifères de calcaire compact, partiellement infléchies par un granit syénitique, vers le pont de Boscampo et à la cascade de Canzocoli (Tyrol), que le comte Marzari Pencati a rendue célèbre (7S). Un autre mode de transformation est celui où toutes les couches du calcaire compact ont été entièrement changées en calcaire granulaire par l'action du granit, delasyénite ou du porphyre dioritique (76).

Qu'il me soit permis d'accorder ici une mention spéciale aux marbres de Paros et de Carrare, auxquelsles chefs-d'œuvre de la sculpture ont donné tant d'importance, et qui ont figuré si longtemps dans nos collections géologiques comme types des calcaires primitifs. Tantôt l'action du granit s'est exercée par la voie du contact immédiat, dans les Pyrénées, par exemple (77); tantôt elle s'est propagée à travers des couches intermédiaires de gneiss ou de micaschiste, comme sur le continent grec et dans les îles de la mer Egée. Dans les deux cas, les transformations des couches calcaires ont été

synchroniques, mais elles ont procédé différemment. On a remarqué dans l'Attique, dans l'ile d'Eubée et dans le Péloponnèse, que « lecalcairesuperposéau micaschiste est d'autant plus beau, d'autant plus cristallin que le micaschiste lui-même est plus pur , c'est-à-dire moins argileux. » Cette dernière roche, ainsi que des strates de gneiss, affleurent en beaucoup de lieux profonds de Paros et d'Antiparos (78). D'après le fondateur de l'école d'Elée, Xénophane de Golophon H, qui pensait que la terre avait été recouverte autrefois par la mer, on aurait trouvé des fossiles marins dans les carrières de Syracuse, et l'empreinte « d'un petit poisson « (une sardine), au fond de celle de Paros; si cette assertion, rapportée par Origène, était exacte, on pourrait croire que certaines couches fossilifères n'ont subi qu'une métamorphose incomplète. Quant au marbre de Carrare (Luna), dont l'emploi remonte à une époque antérieure au siècle d'Auguste, et qui conservera le privilège de fournir à peu près exclusivement aux besoins de la statuaire, aussi longtemps que l'exploitation des carrières de Paros restera négligée, c'est une couche, transformée par les actions plutoniques, du même grès calcaire (macigno) qui se montre dans les Alpes Apuanes, entre le micaschiste et le schiste talqueux (80). On a assigné une toute autre origine aux marbres de certaines localités: le calcaire granulaire se serait formé d'abord dans l'intérieur de la terre; puis, repoussé à la surface par le gneiss et la syénite, il aurait rempli des fissures, comme à Auerbach, sur le Bergstrasse (81) ; mais avant d'avoir étudié la question sur les lieux mêmes, je ne puis me permettre de prononcer à ce sujet.

De toutes les métamorphoses produites par une roche d'éruption sur les strates de calcaire compact, la plus remarquable est celle que Léopold de Buch a signalée dans les masses dolomitiques, surtout dans celles du Tyrol méridional et du versant italien de la chaîne des Alpes. Ce mode de transformation du calcaire procède des fissures dont il est traversé dans tous les sens. Partout les crevasses sont tapissées de cristaux rhomboïdes de magnésie; la formation tout entière n'est plus qu'une agglomération granulaire de cristaux de

dolomie. où l'on ne retrouve plus de traces de la stratification originaire, ni des fossiles qui y étaient primitivement contenus. Des feuilles de talc et des masses de serpentine sont disséminées çà et là dans la roche nouvelle. Dans la Fassathal , la dolomie s'élève verticalement en murailles polies d'une blancheur éblouissante, jusqu'à plusieurs milliers de pieds de hauteur. Elle forme des cimes aiguës, nombreuses, très -rapprochées, mais qui ne se touchent point. Leur aspect rappelle le gracieux paysage de montagnes fantastiques dont Léonard de Vinci a orné le fond du portrait de Mona Lisa.

Les grands phénomènes géologiques que nous venons de décrire parlent à notre imagination autant peut-être qu'à notre intelligence; ils sont l'œuvre d'un porphyre augitique qui a soulevé, brisé , métamorphosé les couches sur-jacentes (82). L'illustre observateur qui a signalé la conversion du calcaire en dolomie, n'attribue pas ce phénomène à 1 introduction d'une certaine quantité de talc provenant du porphyre noir ;. il le considère seulement comme une modification contemporaine de la projection de cette dernière roche à travers de larges fissures remplies de vapeurs. Mais, il faut le dire, on trouve aussi , en certains lieux, des lits de dolomie intercalés entre ceux du calcaire, et il reste à expliquer comment la transformation a pu s'opérer sans l'intervention d'une roche endogène. Quelles peuvent être, en effet, dans ces cas exceptionnels, les voies suivies par l'action plutonique? Faut-il abandonner déjà des théories si souvent éprouvées et se borner à répéter le vieil adage romain : « souvent la nature a suivi des voies différentes pour arriver aux mêmes fins? » Quoi! nous aurions constaté pas à pas, sur toute une contrée, dans des zones entières, l'accord de deux phénomènes; partout nous aurions vu la projection du mélaphyre accompagner la métamorphose du calcaire compact en une masse cristalline douée de nouvelles propriétés chimiques, et, quand nous viendrions à rencontrer un lieu où le premier phénomène ferait défaut au second, il ne nous serait pas permis d'attendre que des observations ultérieures vinssent lever cette contradiction apparente, contradiction qui ne dépend peut-

être, en dernière analyse, que d'une anomalie cachée dans les conditions sous lesquelles la cause principale exerce ordinairement son action? Autant vaudrait mettre en doute la nature volcanique et la fluidité ignée du basalte, parce qu'il s'est présenté, çà et là, quelques cas isolés où des veines de basalte ont pénétré un lit de charbon de terre, sans lui avoir enlevé une partie notable de son carbone; des couches de grès, sans leur avoir donné un aspect de fritte ou de scorie ; des couches de calcaire, sans que la craie ait été convertie en marbre granulaire. En résumé, il serait imprudent d'abandonner le fil conducteur, ou, si l'on veut, le demi-jour qui nous guide dans l'obscure région des formations minérales, en se fondant sur ce qu'il reste quelques desiderata dans l'histoire de la transformation des roches et dans celle des intercalations de certaines couches altérées au milieu de strates qui n'ont subi aucune métamorphose.

Après avoir décrit la transformation de la chaux carbonatée compacte en calcaire granulaire et en dolomie, il nous reste à parler d'un troisième mode d'altération que les vapeurs d'acide sulfurique, volcaniquement émises aux époques primitives, ont produit sur la même roche. Le gypse, né de cette reaction, offre de l'analogie avec les dépôts de sel gemme et de soufre (ce dernier minéral a été abandonné par des vapeurs d'eau chargées de vapeurs sulfureuses). Sur les hautes Cordillères de Quindiu, loin de tout volcan, j'ai trouvé des dépôts de soufre qui s'étaient formés d'une manière analogue dans les fissures du gneiss, tandis qu'en Sicile, à Gattolica, près de Girgenti, le soufre, le gypse et le sel gemme appartiennent aux plus récentes couches des terrains secondaires, c'est-à-dire aux terrains crayeux (83). J'ai vu sur les bords du cratère du Vésuve des fissures remplies de sel gemme en masses assez considérables pour donner lieu quelquefois à un commerce prohibé. Dans les Pyrénées, il est impossible de douter que l'apparition de la dolomie, du gypse et du sel gemme ne se rattache à celle des masses dioritiques [ou pyroxéniques?] (*■*). Tout, dans ces phénomènes, nous annonce l'action des forces souterraines sur les couches sédimeiitaires déposées par l'océan primitif.

Il est bien difficile d'assigner une origine aux puissantes assises de quartz pur, qui forment l'un des traits caractéristiques des richesses minérales de la chaîne des Andes (85), dans l'Amérique du Sud. De Caxamarca à Guangamarca, en descendant vers la mer du Sud, j'ai trouvé des lits de quartz d'une puissance de deux à trois mille mètres; ces lits reposent tantôt sur du porphyre dépourvu de quartz, tantôt sur une diorite. Peut-être proviennent-ils de la transformation du grès, comme les lits de quartz du col de la Poissonnière (à l'est de Briançon), auxquels Elie de Beaumont attribue cette origine (86). Au Brésil , dans les districts de diamant des provinces de Minas-Geraès et de Saint-Paul , qui ont été récemment étudiés avec soin par Clausen , les forces plutoniques des filons de diorite ont produit du mica commun et du fer spéculaire dans l'itacolumite quartzeux. Les diamants de Grammagoa sont renfermés dans des couches d'acide silicique solide; quelquefois ils sont enveloppés par des feuilles de mica, tout comme les grenats du micaschiste. Les diamants les plus septentrionaux qu'on ait découverts depuis 4829 (par 58° de latitude nord, sur le versant européen de l'Oural) se trouvent en rapport géologique avec la dolomie noire carbonifère d'Adolfskoï (87) , et avec le porphyre augitiquë ; mais ces rapports n'ont pas encore été suffisamment éclaircis par de bonnes observations.

Enfin , il faut ranger au nombre des plus remarquables phénomènes de contact la formation des grenats dans le schiste argileux en contact avec le basalte ou la dolérite (Northumberland, île d'Anglesey), et la production d'une grande quantité de beaux cristaux très- variés ( le grenat , la vésuviane, l'augite et la ceylanite) qui se sont développés sur la surface de contact de roches d'éruption et de couches sédimentaires, ou à la jonction de la syénite de Monzon avec la dolomie et le calcaire compact (88). Dans l'île d'Elbe, des masses de serpentine, qui peut-être ne présentent nulle part aussi nettement le caractère déroches d'éruption, ont produit des sublimations de fer spéculaire et d'oxide rouge de fer dans les fissures d'un grès calcaire (89). Nous voyons

journellement ce fer spéculaire se déposer ainsi aux bords du cratère et dans les coulées de laves récentes du volcan de Stromboli, du Vésuve et de l'Etna (90). Ces veines et ces filons que les forces volcaniques font naître sous nos yeux , dans des roches déjà parvenues à un certain degré de solidification ; nous enseignent comment les filons métalliques et pierreux se sont formés, pendant les premiers âges géologiques, partout où l'écorce solide de notre planète, écorce alors peu épaisse, souvent ébranlée par les secousses, crevassée et fracturée en tous sens, par suite du refroidissement et du changement de volume, a présenté des communications nombreuses avec l'intérieur , et des issues multipliées aux vapeurs ascendantes, aux sublimations de toute espèce. La disposition des particules en couches parallèles aux salbandes, la répétition régulière des couches homologues dans les parties opposées de la veine (le toit et le mur), la cavité cellulaire allongée delà partie moyenne, font aussitôt reconnaître, dans un grand nombre de filons métallifères, l'acte plutonique de la sublimation. Comme les veines pénétrantes sont d'une origine plus nouvelle que les couches pénétrées j, les gisements relatifs du porphyre et des formations argentifères des mines de Saxe, les plus riches de toute l'Allemagne, prouvent que ces formations sont au moins plus récentes que les souches d'arbres du terrain houiller et du nouveau grès rouge inférieur [Rothliegendes] (91).

Ce fut une inspiration bien féconde pour la théorie de la formation de l'écorce terrestre, et pour celle du métamorphisme, que l'heureuse idée de comparer les minéraux naturels aux scories de nos hauts-fourneaux, et de chercher à les reproduire de toutes pièces (92). Toutes ces opérations nous offrent en effet le jeu des mêmes affinités qui déterminent les combinaisons chimiques, dans nos laboratoires comme dans le sein de la terre. On a retrouvé, parmi les minéraux formés artificiellement, les minéraux simples les plus importants dont les roches d'éruption plutoniques ou volcaniques et les roches métamorphiques se composent, non pas grossièrement imités, mais reproduits, à l'état cristallin, avec la

plus complète identité. Toutefois, il convient de distinguer les minéraux qui se sont accidentellement formés dans les scories de ceux dont le chimiste s'est proposé la reproduction. Parmi les premiers on compte le feldspath, le mica, l'augite, l'olivine. la blende, l'oxide de fer cristallisé (fer spéculaire), l'oxide de fer magnétique octaëdrique et le titane métallique (93); parmi les seconds, le grenat, l'idocrase , le rubis (aussi dur que le rubis oriental), l'olivine et l'augite (9i). Ces minéraux forment les parties constituentes du granit , du gneiss et du micaschiste, du basalte, de la dolérite et d'un grand nombre de porphyres. La reproduction artificielle du feldspath et du mica est particulièrement importante, en géologie, pour la théorie de la conversion du schiste argileux en gneiss. Le premier contient les éléments du granit, sans même en excepter la potasse (95). Il n'y aurait donc pas lieu de s'étonner si, comme l'a dit un ingénieux géologue, M. de Dechen , il arrivait qu'un fragment de gneiss se formât un jour sur les parois d'un haut fourneau bâti avec du schiste argileux et de la grauwacke.

Après avoir passé en revue, dans ces considérations générales sur la partie solide de l'écorce terrestre , les trois classes fondamentales de roches ( les roches d'éruption, les roches de sédiment et les roches métamorphiques) , il nous reste encore à nommer la quatrième et dernière classe, qui comprend les conglomérats ou les roches détritiques. Ces noms mêmes rappellent les révolutions de la surface de la terre ; il rappellent aussi l'acte de la cimentation qui a consolidé, par l'intermédiaire de l'oxyde de fer ou de matières argileuses et calcaires , des amas de fragments arrondis ou à vives arêtes. Les conglomérats et les brèches \ dans leur plus large acception, présentent les caractères d'une double origine. Les matériaux qui les composent mécaniquement n'ont pas été seulement accumulés par les vagues de la mer, ou par les eaux douces en mouvement; car il existe telle roche détritique dont la formation ne peut être attribuée à l'action des eaux. « Lorsque des îles de basalte ou des monts de trachyte ont été soulevés à travers de grandes fractures, il est

résulté du frottement des masses ascendantes contre les parois des failles, que le basalte ou le trachyte se sont trouvés entourés de conglomérats formés aux dépens de leur propre matière. Les grains qui composent les grès d'un grand nombre de formations ont été détachés plutôt par le frottement des roches d'éruption platoniques ou volcaniques, que par la force d'érosion d'une mer voisine. L'existence de cette espèce de conglomérat, qu'on rencontre en masses énormes dans les deux hémisphères, révèle l'intensité de la force avec laquelle les roches d'éruption se sont fait jour à travers les couches solides de i'écorce terrestre. Les eaux se sont ensuite emparées de ces débris, et les ont disséminés par couches sur le fond même qu'ils recouvrent aujourd'hui (96). On rencontre des formations de grès insérées entre toutes les couches, depuis les terrains siluriens de transition les plus bas, jusque dans les formations tertiaires, au-dessus de la craie. A la lisière des plaines immenses du Nouveau-Continent, en dedans et en dehors des tropiques, on voit ces assises de grès s'étendre en longues murailles , comme pour indiquer l'ancien rivage où les vagues de la mer sont venues se briser.

Au premier coup-d'œil que l'on jette sur la distribution géographique des roches et sur l'étendue que chacune d'elles occupe dans les parties accessibles de I'écorce du globe, on reconnaît que la substance la plus répandue est l'acide siliciqae ordinairement opaque et coloré. Immédiatement après l'acide silicique solide vient la chaux carbonatée ; puis les combinaisons de l'acide silicique avec l'alumine, la potasse et la soude, avec la chaux, la magnésie et l'oxyde de fer. Les substances que nous comprenons sous le nom générique de roches sont des associations déterminées d'un nombre fort restreint de minéraux simples, auxquels viennent se joindre quelques autres minéraux parasites, mais toujours d'après certaines lois fixes. Ces éléments ne sont pas particuliers à telle ou telle roche; ainsi le quartz (acide silicique), le feldspath et le mica, dont la réunion constitue essentiellement le granit , se retrouvent , isolés ou combinés deux à deux, dans un grand nombre de formations différentes. Une

citation suffira pour montrer combien les proportions de ces éléments peuvent varier d'une roche à l'autre, par exemple, d'une roche feldspathique à une roche micacée : Mitscherlich a fait voir que si l'on ajoute au feldspath trois fois la quantité d'alumine et le tiers de la proportion de silice qu'il renferme déjà, on obtient la composition chimique du mica. Ces deux minéraux contiennent de la potasse dont la présence dans un grand nombre de roches est un fait antérieur, sans aucun doute,! à l'apparition des végétaux sur la terre.

L'ordre de superposition des strates sédimentaires , des couches métamorphiques et des conglomérats, la nature des terrains que les roches d'éruption ont atteints ou traversés, la présence des restes organiques et leurs différences de structure, tels sont les indices qui permettent de reconnaître l'âge relatif des formations successives; tels sont les monuments de l'histoire du globe et les points de repère de sa chronologie que le génie de Hooke pressentit autrefois. L'application des moyens d'épreuve botaniques et zoologiques, à la détermination de l'âge des roches, a signalé l'ère la plus brillante de la géognosie moderne. Sous l'influence vivifiante des études paléontologiques , la théorie des formations solides de l'écorce du globe s'est enfin dégagée, au moins sur le continent, de ses entraves originelles, pour rev êtir un caractère tout nouveau de profondeur et de variété.

Les couches fossilifères sont les catacombes où gisent les faunes et les flores des époques antérieures. Lorsque nous descendons de couche en couche pour étudier leurs rapports de superposition, des mondes engloutis d'animaux et de végétaux s'offrent à nos yeux, et nous remontons en réalité dans la série des âges. Chaque cataclysme du globe, chaque soulèvement de ces chaînes de montagnes, dont nous pouvons déterminer l'ancienneté relative, a été signalé par la destruction des espèces anciennes et par l'apparition de nouvelles organisations. Comme pour marquer la transition, quelques espèces anciennes ont subsisté, pendant un temps, au milieu des créations plus récentes. Cette dernière expression, disons-le en passant, accuse la limitation forcée de nos connais-

sances sur l'être, et dans le langage figuré qui nous sert à masquer cette limitation nous appelons créations nouvelles le phénomène historique des variations qui surviennent par intervalles, soit dans les formes organiques, soit dans les bassins des mers primitives , soit dans les contours des continents soulevés. Souvent ces êtres organisés ont été conservés intactes jusque dans les moindres détails de leur tissu, de leurs cellules et de leurs divisions. On a trouvé, dans l'oolithe inférieure (lias de Lyme-Regis), une sépia si admirablement conservée qu'on a pu tirer la couleur destinée à en peindre l'image de la matière noirâtre dont cet animal se servait, il y a des myriades d'années, pour échapper à ses ennemis (97). Ailleurs, on ne retrouve que des vestiges: par exemple, les empreintes qu'un animal a laissées en courant sur une argile molle, ou les résidus de sa digestion (coprolithes). D'autres couches nous offrent seulement l'empreinte d'une coquille, mais si cette coquille appartient à un genre caractéristique (98), il n'en faut pas davantage pour faire reconnaître aussitôt la formation où elle a été recueillie, et la nature des autres débris organiques qui y sont enfouis avec elle. La coquille que le voyageur rapporte de ses excursions nous raconte l'histoire des pays où elle a été trouvée.

L'étude analytique du régne animal et végétal du monde primitif a suivi une double direction; il en est résulté deux sciences distinctes. L'une, purement morphologique, décrit les organismes et s'applique à leur physiologie; elle cherche à combler, par les formations éteintes, les lacunes qui se présentent dans la série des êtres actuellement vivants. La seconde est plus spécialement géologique; elle considère les restes fossiles dans leurs rapports avec les couches sédimentaires où on les rencontre et dont ils peuvent servir à fixer l'ancienneté relative, Longtemps la première a prédominé. En comparant d'une manière trop superficielle les espèces fossiles avec les espèces actuelles, on avait été conduit à une erreur dont les traces se retrouvent encore aujourd'hui dans les singulières dénominations qui furent imposées à certains

corps de la nature. On voulait reconnaître les espèces vivantes parmi les organisations éteintes, tout comme, dans le xvie siècle, on confondait, sur de fausses analogies, les animaux de l'ancien monde avec ceux du nouveau continent. Peter Camper , Sœmmering, Blumenbach entrèrent les premiers dans une voie plus rationnelle; à eux revient le mérite d'avoir appliqué les ressources de l'anatomie comparée, d'une manière vraiment scientifique, à la partie de la paléontologie (cette archéologie de l'organisation) qui s'occupe des ossements des grands animaux vertébrés. Mais ce sont les grands travaux de Georges Cuvier et d'Alexandre Brongniart qui ont fondé la géologie des fossiles par l'heureuse combinaison des types zoologiques avec l'ordre de succession et l'âge relatif des terrains.

Les plus anciennes couches sédimentaires et les terrains de transition présentent, dans les restes organiques qu'ils renferment, un mélange de formes très-diversement placées dans la série progressive des êtres. En fait de plantes , ces couches ne contiennent que de rares fucus, des lycopodiacées peut-être arborescentes, des équisétaeées et des fougères tropicales; mais parmi les organisations animales nous rencontrons dans ces couches une association singulière de crustacés (des trilobites avec des yeux réticulaires), de brachiopodes (spirifères, orthis), d'élégants sphéronites qui se rapprochent des crinoïdes (") d'orthocératites de la famille des céphalopodes, de polypiers pierreux; puis, au milieu de ces organisations inférieures, des poissons d'une forme étrange se trouvent déjà dans les couches supérieures du système silurien. La famille dés céphalaspides aux lourds boucliers , dont certains fragments du genre ptérichtys ont été pris longtemps pour des trilobites, caractérisent exclusivement la formation devonienne (Olclred)j d'après Agassiz, cette famille constitue un type aussi nettement prononcé dans la série des poissons que les ichtyosaures et les plésiosaures parmi les reptiles (10°). Les goniatites, de la tribu des ammonites ('), commencent également à se montrer dans le calcaire de transition, dans la grauwackc des couches de\ oniennes et même dans les dernières couches du système silurien.

On n'a pas réussi, jusqu'à présent, à reconnaître de relation bien certaine entre l'âge des terrains et la gradation physiologique des espèces qu'ils renferment, tant qu'il s'est agi des invertébrés (2); au contraire, cette dépendance se manifeste de la manière la plus régulière pour la classe des animaux a vertèbres. Parmi ceux-ci, les plus anciens, comme nous venons de le voir, sont les poissons; puis, en parcourant de bas en haut la série des formations, on trouve successivement les reptiles et les mammifères. Le premier reptile (un saurien du genre monitor, d'après Cuvier) se rencontre dans le schiste cuivreux du zechstein, en Thuringe; il avait déjà attiré l'attention de Leibnitz (5) ; suivant Murchison, le paléosaurus et le thecodontosaurus de Bristol sont de la même époque. Le nombre des sauriens va en augmentant dans le calcaire coquiller (4), dans le keuper et dans la formation jurassique, où il atteint son maximum. A l'époque de cette formation, vivaient des plésiosaures au long cou de cygne formé de trente vertèbres, le mégalosaurus, crocodilien gigantesque de 15 mètres de longueur; les os de ses pieds ressemblent à ceux d'un lourd mammifère terrestre; huit espèces d'ichthyosaures , le géosaurus ou la Lacerta gigantea de Sœmmering, enfin sept espèces de hideux ptérodactyles ou sauriens munis d'ailes membraneuses Le nombre des sauriens semblables aux crocodiles diminue déjà dans la craie; on trouve cependant, dans cette formation, le crocodile de Maestricht (le mososaurus de Conybeare), et le colossal iguanodon , qui était peut-être herbivore. Selon Cuvier, les animaux appartenant à l'espèce actuelle des crocodiles remontent presque dans la formation tertiaire; et même Y homme témoin du déluge , de Scheuchzer (homo diluvii testis), grande salamandre alliée à l'axolotl que j'ai rapportée des grands lacs situés autour de Mexico, appartient aux plus récentes formations d'eau douce de OEningeu.

En cherchant à lire dans Tordre de superposition des terrains l'âge relatif des fossiles qu'ils contiennent, on a découvert d'importantes relations entre les familles et les espèces (ces dernières toujours peu nombreuses) qui ont disparu, et

les familles ou les espèces encore vivantes. Toutes les observations s'accordent sur ce point, que les faunes et les flores fossiles diffèrent d'autant plus des formes animales ou végétales actuelles que les formations sédimentaires où elles gisent sont plus inférieures, c'est-à-dire plus anciennes. Ainsi, de grandes variations ont eu lieu successivement dans les types généraux de la vie organique; ces phénomènes grandioses, signalés d'abord par Cuvier (6) , offrent des relations numériques, dont Deshayes et Lyell ont fait l'objet de leurs recherches, et qui déjà ont conduit ces deux savants à des résultats décisifs, surtout pour les fossiles si nombreux et si bien connus des formations tertiaires. Agassizz. qui a examiné 1700 espèces de poissons fossiles et qui porte à 8000 le nombre des espèces actuelles, décrites ou conservées dans nos collections, affirme, dans son grand ouvrage, « que, sauf un seul petit poisson fossile, particulier aux géodes argileuses du Groenland, il n'a jamais rencontré, dans les terrains de transition ni dans les terrains secondaires et tertiaires, d'animal de cette classe qui fût identique avec un poisson actuellement vivant; » il ajoute cette importante remarque: « Déjà le tiers des fossiles du calcaire grossier et de l'argile de Londres appartient à des familles éteintes; sous la craie, on ne trouve plus un seul genre de poisson de l'époque actuelle, et la singulière famille des sauroïdes (poissons dont les écailles sont recouvertes d'émail, qui se rapprochent presque des reptiles, et remontent de la formation carbonifère, où gisent leurs plus grandes espèces, jusqu'à la craie où on en rencontre encore quelques individus ) présente , avec deux espèces qui habitent aujourd'hui le Nil et certains fleuves de l'Amérique (le lepidosteus et le polypterus), les mêmes rapports qui existent entre nos éléphants ou nos tapirs et les mastodontes ou les anoplotherium du monde primitif (7). »

Quoi qu'il en soit, les belles recherches d'Ehrenberg ont prouvé que les couches de craie où gisent encore deux espèces de ces poissons sauroïdes, des reptiles gigantesques et tout un monde détruit de coraux et de coquilles, sont en-

tièrement composées de polythalames microscopiques, dont un grand nombre vit aujourd'hui dans nos mers et même , sous les latitudes moyennes, dans la mer du Nord et dans la Baltique. Ainsi, en toute rigueur, le groupe tertiaire qui repose immédiatement au-dessus de la craie, groupe ordinairement nommé couches de la période éocène, ne mérite pas ce nom, a car l'aurore du monde où nous vivons s'étend bien plus avant les âges antérieurs qu'on ne l'a cru jusqu'à présent (8). »

Nous venons de voir que les plus anciens vertébrés , les poissons, se montrent dans toutes les formations, à partir des strates siluriennes de transition, jusqu'aux couches de l'époque tertiaire. De même , les sauriens commencent au zechstein. Si nous ajoutons que la formation jurassique (schiste de Stonesfield ) nous présente les premiers mammifères [le thylacotherium Prevostii et t. Bucklandi, allié aux marsupiaux, d'après Valenciennes (9) ], et que le premier oiseau a été trouvé dans le plus ancien dépôt de la formation crétacée (40), nous aurons indiqué les limites inférieures des quatre grandes divisions de la série des vertébrés. Tel est, sur ce point, l'état actuel de la paléontologie.

Quant aux animaux sans vertèbres , les coraux pierreux et les serpulites se trouvent, dans les plus anciennes formations, avec des céphalopodes et des crustacés d'une organisation très-élevée; ainsi les ordres les plus différents de cette partie de la série animale sont confondus. Toutefois, on a pu découvrir des lois fixes pour beaucoup de groupes isolés appartenant à un même ordre. Des coquilles fossiles de même espèce, des goniatites, des trilobites, des nummulites, forment des montagnes entières. Là où différents genres sont mêlés, il existe souvent une relation régulière entre la série des organismes et celles des formations; on a même observé que l'association de certaines familles et de certaines espèces suit une loi régulière dans les strates superposées dont l'ensemble constitue une même formation. C'est ainsi qu'après avoir classé les ammonites en familles bien définies, à l'aide de son ingénieuse loi de la disposition des lobes, Léopold de Buch a montré que les cératites appartiennent au muschelkalk

(calcaire coqiuïler), les ariétes au lias, les goniatites au calcaire de transition et à la grauwacke Les bélemnites ont leur limite inférieure (W) dans le keuper, situé au-dessous du calcaire jurassique, et leur limite supérieure dans la craie. On sait aujourd'hui que les eaux ont été habitées aux mêmes époques et dans les zones les plus éloignées par des testacés identiques, du moins en partie, aux fossiles de l'Europe. Par exemple, Léopold de Buch a signalé dans l'hémisphère austral (volcan de Maypo, Chili), des exogyres et des trigonies, d'Orbigny a indiqué des ammonites et des gryphées de l'Himalaya et des plaines indiennes de Cutch, qui sont exactement de même espèce que celles de l'ancienne mer jurassique, en France et en Allemagne.

Les couches dont la nature a été déterminée par les fossiles ou par les galets qu'elles renferment , constituent un horizon géologique d'après lequel l'observateur indécis peut s'orienter et reconnaître Y identité ou l'ancienneté relative des formations, la répétition périodique de certaines couches, leur parallélisme ou leur suppression complète. Lorsque l'on veut embrasser ainsi, dans toute sa simplicité, le type général de la formation sédimentaire , on rencontre successivement en allant de bas en haut :

4° Le terrain de transition^ divisé en grauwacke inférieure et supérieure ou en systèmes silurien et devonien ; le dernier portait autrefois le nom de vieux grès rouge.

2° Le trias inférieur (15), comprenant le calcaire de montagne, les terrains houillers, le nouveau grès rouge inférieur (todtliegendes), et le calcaire magnésien (zechstein).

3° Le trias supérieur^ comprenant les grès bigarrés (14), le calcaire coquiller et le keuper.

4° Le calcaire jurassique (lias et oolithe). 5° Le grès massif (quadersandstein), la craie inférieure et supérieure, ainsi que les dernières couches qui commencent au calcaire de montagne.

6° Les formations tertiaires comprenant trois subdivisions caractérisées par le calcaire grossier, le charbon brun ou lignite, et les graviers sub-apennins.

Puis viennent les terrains de transport (alluvium), contenant les ossements gigantesques des mammifères de l'ancien monde, tels que les mastodontes, le dinotherium, le missurium et les mégathérides ; parmi ces derniers, on remarque le mylodon d'Owen, espèce de paresseux long de 3 mètres et demi. A ces espèces éteintes viennent se joindre les restes fossilisés d'animaux dont les espèces vivent encore aujourd'hui: l'éléphant, le rhinocéros, le bœuf, le cheval et le cerf. Il y a, près de Bogota, à 2,660 mètres au-dessus du niveau de la mer, un champ rempli d'ossements de mastodontes (campo de gigantes), dans lequel j'ai fait exécuter des fouilles avec le plus grand soin (15); quant aux ossements du plateau mexicain, ils appartiennent à certaines races éteintes de véritables éléphants. Les contre-forts de l'Himalaya (les collines de Sewalik, qui ont été étudiées avec tant de zèle par le capitaine Cautley et le docteur Falconer), renferment également de nombreux mastodontes; on y trouve aussi le sivatheriunr et la gigantesque tortue terrestre, longue de 4 mètres, haute de 2 mètres (colossockelys); puis des débris appartenant à des espèces actuellement vivantes, des éléphants, des rhinocéros, des girafes, et, chose remarquable, ces fossiles appartiennent à une zone où domine encore aujourd'hui le climat tropical que l'on croit avoir régné à l'époque des mastodontes (16).

Après avoir ainsi comparé la série des formations inorganiques dont l'écorce terrestre se compose, avec les restes organisés qu'elles renferment, il nous reste à esquisser le règne végétal des mondes primitifs et à montrer comment l'agrandissement de la terre ferme et les modifications de l'atmosphère ont amené le développement des flores successives. Comme on l'a vu déjà, les plus anciennes couches de transition ne renferment que des plantes marines à feuilles cellulaires; les strates devoniennes (17) sont les premières où l'on trouve quelques formes cryptogames de plantes vasculaires (calamités, lycopodiacées). On avait cru pouvoir conclure de certaines vues théoriques sur la simplicité des formes primitives des êtres organisés, que la vie végétale

avait précédé la vie animale, et que la première était la condition nécessaire du développement de la seconde. Mais aucun fait ne paraît justifier cette hypothèse; d'ailleurs, les races humaines qui ont été refoulées autrefois dans les contrées glaciales du pôle arctique , se nourrissent exclusivement de poissons et de cétacés, et prouvent, par le fait même de leur existence, qu'à la rigueur les substances végétales ne sont pas indispensables à la vie animale. Après les couches devoniennes et le calcaire de montagne, vient une formation dont l'analyse botanique a fait de brillants progrès dans ces derniers temps (18). Le terrain houiller comprend non seulement des plantes cryptogames analogues aux fougères et des monocotylédones phanérogames (des gazons, des liliacées analogues au yucca et des palmiers), mais encore des dicotylédones gymnospermes (conifères et cycadées). On connait déjà près de quatre cents espèces de la flore du terrain houiller. Nous nous bornerons à citer les calamités et les lycopodiacées arborescentes, des lépidodendron squameux, des sigillaria de vingt mètres de longueur, quelquefois debout et enracinés; ces derniers se distinguent par un double système de fascicules vasculaires; des stigmaria semblables aux cactus; un nombre immense de frondes de fougères souvent accompagnées de leurs troncs, et dont l'abondance prouve que la terre ferme des époques primitives était purement insulaire (49); des cycadées (20) et surtout des palmiers (21) en moindre nombre que les fougères; des astérophyllites aux feuilles verticillaires, alliées aux naïades; des conifères semblables à certains pins du genre araucaria (22) avec de faibles vestiges d'anneaux annuels. Tout ce règne végétal s'est largement développé sur les parties soulevées et mises à sec du vieux grès rouge, et les caractères qui le distinguent du monde végétal actuel se sont maintenus, à travers les périodes suivantes , jusqu'aux dernières couches de la craie. Mais la flore aux formes si étranges des terrains houillers présente sur tous les points de la terre primitive (dans la Nouvelle-Hollande, au Canada, au Groenland comme dans les îles Melville) une uniformité frappante dans les genres, sinon dans les espèces (25).

Un des caractères principaux de la flore primitive c'est de nous offrir des formes végétales dont l'analogie avec de nombreuses familles du monde actuel prouve qu'en elles ont péri des membres nombreux de la série organique. Ainsi , pour nous borner à deux exemples, les espèces de lépidodendron viennent se placer, d'après Lindley, entre les conifères et les lycopodites (24); au contraire, les araucarites et les pinites présentent quelque chose d'étranger dans la réunion de leurs fascicules vasculaires. Même en restreignant nos aperçus au monde actuel, nous ne saurions refuser une haute signification à la découverte de cycadées et d'arbres à racines pivotantes (conifères), dans la flore du terrain houiller, à côté de sagenaria et de lepidodendra. En effet, les conifères n'ont pas seulement de l'analogie avec les cupulifères et les bétulinées dont ils sont accompagnés dans la formation à lignites, ils en ont aussi avec les lycopodites. La famille des cycadées se rapproche des palmiers pour le port et l'aspect extérieur, tandis qu'elle ressemble essentiellement aux conifères quant à la structure des fleurs et des graines (25). Là où plusieurs lits de charbon de terre sont superposés, les végétaux ne sont point répartis confusément, sans distinction de genres ni d'espèces; le plus souvent ils y sont disposés par genres, de telle sorte que les lycopodites et certaines fougères se trouvent dans une couche, les stigmaria et les sigiliaria dans une autre couche. Pour se faire une idée du degré de développement que la vie végétale avait pris dans le monde primitif, et de la masse de végétaux accumulés en certains lieux par les courants et transformés ensuite en charbon par la voie humide (26), il faut se rappeler les houillères de Saarbruek, où l'on Voit cent vingt lits de charbon superposés, sans compter un grand nombre d'autres couches moins épaisses, dont la puissance ne dépasse pas un tiers de mètre; il faut se rappeler qu'il y a des lits de charbon de terre de dix mètres et même de seize mètres de puissance, par exemple, à Johnstone (Écosse) et au Creuzot (Bourgogne); tandis que les arbres qui couvrent une surface donnée dans les régions forestières de nos zones tempérées formeraient

à peine, en cent ans, sur cette surface, une couche de carbone de seize millimètres d'épaisseur (27). Près de l'embouchure du Mississipi et sur les bords de la mer Glaciale, où l'amiral Wrangel a vu et décrit les montagnes de bois, on trouve encore aujourd'hui des amas considérables de troncs d'arbres charriés par les fleuves et par les courants de la mer; ces couches de bois flotté peuvent donner une idée de ce qui a dû se passer dans les eaux intérieures et dans les baies insulaires du monde primitif. Ajoutons que les couches carbonifères doivent une partie considérable de la matière dont elles sont formées, non pas à de grands arbres, mais à des masses de gazon, d'arbustes rameux et de petits cryptogames.

Nous venons de dire que des palmiers et des conifères se trouvent réunis dans le terrain houiller; leur association se reproduit dans toutes les formations et se continue bien avant dans la période tertiaire. Aujourd'hui, on dirait qu'il se fuient. Nous sommes tellement habitués, quoique sans raison, à considérer les conifères comme une essence septentrionale, que je fus moi-même surpris de rencontrer une épaisse forêt de pins (Pinus occidentalis 3 semblable au pin de Lord Weimouth) entre la Venta de la Coxonera et l'Alto de los Coxones, à douze cents mètres au-dessus du niveau de la mer. Je montais alors des côtes de la mer du Sud vers Chilpansingo et les hautes vallées du Mexique; il me fallut un jour entier pour traverser cette singulière forêt, dans laquelle les arbres à pivots étaient entremêlés de palmiers à éventail (corypha dulcis) (28) , couverts de perroquets diversement colorés. L'Amérique du sud produit des chênes, mais elle ne nourrit pas une seule espèce de pin. et la première fois qu'un sapin s'y offrit à mes yeux comme un souvenir de ma patrie, il était situé près d'un palmier à éventail. De même, Christophe Colomb, pendant son premier voyage de découverte, aperçut des conifères et des palmiers entremêlés à la pointe orientale du nord de Cuba (29), par conséquent entre les tropiques, mais à peine au-dessus du niveau de la mer. Cet homme profond, auquel rien n'a échappé, parle de ce

fait dans son journal de voyage, corne d'une singularité, et son ami Anghiera. le secrétaire de Ferdinand le Catholique, rapporte avec étonnement « qu'on trouve à la fois des pins et des palmiers dans le pays nouvellement découvert. * Il est d'un grand intérêt pour la géologie de comparer la distribution actuelle des plantes sur la surface de la terre avec la géographie des flores éteintes. La zone tempérée de l'hémisphère austral, dont Darwin a décrit avec tant d'art (30) les îles nombreuses, les eaux abondantes et la merveilleuse végétation, qui tient à la fois de la flore des tropiques et de celle des pays froids, offre les exemples les plus instructifs pour la géographie des plantes modernes et pour celle des plantes primitives. Or, celte dernière est, sans aucun doute, une branche importante de l'histoire du règne végétal.

Les cycadées qui, d'après le nombre des espèces fossiles appartenant à cette tribu, durent jouer dans le monde primitif un plus grand rôle que dans le monde actuel , accompagnent leurs alliés les conifères à partir de l'époque où se sont formés les lits de charbon. Elles manquent presque entièrement dans la période des grès bigarrés; mais aussi certains conifères ( Foltzia, HaidingeraJ Albertia)^ sont puissamment développés dans cette période. Les cycadées atteignent leur maximum dans le keuper et dans le lias, où on en a trouvé vingt espèces distinctes. Dans la craie, ce sont des plantes marines et des naïades qui prédominent Ainsi , les forêts de cycadées de la formation jurassique ont disparu depuis longtemps , et même dans les plus anciens groupes de la formation tertiaire, on les trouve reléguées bien au-dessous des conifères et des palmiers (51).

Les lignites ou les couches de charbon brun,, que Ton retrouve dans chaque division de la période tertiaire, contiennent, au milieu des plus anciens cryptogames terrestres, quelques palmiers, un grand nombre de conifères avec des anneaux annuels bien marqués, et des arbustes rameux d'un caractère plus ou moins tropical. La période tertiaire moyenne est signalée par le retour des palmiers et des cycadées Enfin la végétation de la dernière période offre une grande ana-

Iogie avec la flore actuelle. Nos pins et nos sapins, nos cupulifères , nos érables et nos peupliers y apparaissent sans transition, dans toute la plénitude de leurs formes. Les troncs de dicotylédonées , enfouis dans les lignites, se distinguent quelquefois par leurs énormes dimensions et par leur grand âge. Nœggerath a trouvé , près de Bonn , un de ces troncs sur lequel il a compté 792 anneaux annuels (32); dans la France septentrionale, à Yseux (près d'Abbeville), on a découvert, dans les tourbières de la Somme, un chêne de quatre mètres et demi de diamètre, épaisseur extraordinaire pour les régions extra-tropicales de l'ancien continent. D'après les recherches de Gœpper (il faut espérer que ces beaux travaux paraîtront bientôt avec des planches explicatives), « tout l'ambre de la Baltique provient d'un conifere qui, à en juger par les fragments de bois et d'écorce de divers âges, devait former une espèce particulière assez semblable à nos sapins blancs et rouges. L'arbre à ambre du monde primitif (pinites succifer) était plus résineux qu'aucun conifere du monde actuel; non-seulement la résine y est placée, comme dans ces derniers, sur l'écorce et à l'intérieur de l'écorce, mais encore dans le bois lui-même, dont on distingue très-nettement, au microscope , les cellules et les rayons médullaires remplis de succin; cette résine forme aussi de grandes masses blanches et jaunes entre les anneaux concentriques du ligneux. Parmi les matières végétales enchâssées dans l'ambre, on a trouvé des fleurs mâles et femelles de cupulifères et d'arbres indigènes à feuilles aciculaires; mais des fragments très-reconnaissables de thuja, de cupressus, d'ephedera et de castania vesca, mêlés aux fragments de nos sapins et de nos genévriers, accusent une végétation différente de celle qui règne maintenant sur le littoral de la mer Baltique et de la mer du Nord. »

Nous venons de parcourir, dans la partie géologique du tableau de la nature, toute la série des formations , depuis les roches d'éruption et les couches sëdimentaires les plus anciennes, jusqu'au terrain de transport sur lequel gisent les blocs erratiques. On a supposé que ces blocs avaient ete

transportés par des glaciers ou par des montagnes de glace flottantes; nous y verrions plutôt un effet de la chute impétueuse des eaux, retenues d'abord dans des réservoirs naturels, et déchaînées ensuite par le soulèvement des montagnes (33). Au reste, l'origine de ces masses isolées, dont nous ne parlons ici que d'une manière incidente, sera longtemps encore un sujet de discussion. Les plus anciens membres de îa formation de transition sont les schiste et la grauwacke, où se trouvent quelques plantes marines provenant de la mer silurienne, nommée naguère mer cambrienne. Ces terrains primaires, comme on les appelle, reposent sur le gneiss et le micaschiste ; mais si ces deux roches doivent être considérées elles-mêmes comme des couches sédimentaires transformées , sur quelle base se sont donc déposés les plus anciens sédiments? Ici notre moyen d'investigation, l'observation directe, nous échappe, et nous sommes abandonnés aux conjectures. Suivant un mythe de la cosmogonie indienne , la terre est portée par un éléphant; l'éléphant lui-même, afin qu'il ne tombe pas, est porté à son tour par une tortue gigantesque; mais il n'est pas permis aux crédules brahmines de demander ce qui soutient la tortue. Nous abordons ici un problème pareil, aussi devons-nous nous attendre à ce que notre solution n'échappe point aux critiques. On a vu , dans la partie astronomique de cet ouvrage , comment notre planète s'est formée aux dépens de l'atmosphère primitive du Soleil; il est vraisemblable que la matière nébuleuse des anneaux séparés de cette atmosphère et circulant autour du Soleil, s'est agglomérée en sphéroïde; puis la condensation s'est opérée successivement, en procédant des couches extérieures vers le centre ; enfin une première écorce solide s'est formée. Les couches supérieures de cette écorce constituent ce que nous nommons les plus anciennes couches siluriennes. Les roches d'éruption qui ont traversé et soulevé ces couches surgirent de profondeurs inaccessibles pour nous. Elles existaient donc déjà toutes formées, au-dessous du système silurien, semblables à ces roches que nous voyons ça et Là apparaître à la surface et que nous avons nommées

granit, roche augitique, ou. porphyre quartzeux. Guidés par l'analogie, nous pouvons admettre que les matières qui ont pénétré les strates sédimentaires et qui en ont comblé les tissures, sont de simples ramifications d'une assise inférieure. Les foyers des volcans encore actifs sont situés à des profondeurs énormes , et si j'en juge par les fragments incrustés dans la lave des volcans que j'ai étudiés sous les zones les plus diverses, je dois croire qu'une roche granitique primitive forme le support (34) de tout l'édifice des couches superposées dont se compose l'écorce terrestre. S'il est vrai que le basalte composé d'olivine ne se montre pas avant la période crétacée, si les trachytes ont paru encore plus tard, il n'est pas moins certain que les éruptions granitiques appartiennent à l'époque des plus anciennes couches sédimentaires; la preuve en est écrite jusque dans la métamorphose de ces dernières couches. Nous avons comparé tous ces faits avec soin; mais puisque l'objet de nos recherches échappe au contrôle des sens , nous avons dû nous résoudre à prendre l'analogie pour guide et à raisonner par induction: c'est ainsi que nous avons tenté de restituer au vieux granit une partie de ses droits contestés au titre de roche primordiale.

Les progrès récents de la géognosie nous permettent de concevoir comment la détérmination des époques géologiques à l'aide des caractères fournis par la composition minéralogique des terrains, par la série des organismes dont ils contiennent les restes, par le mode de stratification des couches redressées, contournées ou horizontales, peut conduire, à travers l'enchaînement intime des phénomènes, à l'étude de la répartition des masses solides et liquides, des continents et des mers qui forment l'écorce de notre planète. C'est qu'en effet il existe un point de contact entre l'histoire des révolutions du globe et la description de sa surface actuelle, entre la géologie et la géographie physique; ces deu\ sciences concourent à fonder la doctrine générale de la forme et du partage des continents. Les contours qui séparent la terre ferme, de l'élément liquide, et les rapports d'étendue de leurs surfaces respectives ont singulièrement varié dans la longue

série clés époques géologiques. Ils ont varie quand le chai bon de terre formait ses lits horizontaux sur les couches redressées du calcaire de montagne et du vieux gres rouge. Ils ont varie eneore lorsque le lias et l'oolithe se déponent sur

les assises du keuper et du f^^ffS^Ji ' • Ipc npntes du sable vert et au cal-

er aie se précipitait sur les peines» uu oo LIdl^ 1 . 1 cî donnons avecE e de Beaumont, les

S th et la craie se sont séparées en formant des depuis inlneux nous reconnaissons aussitôt que les linntes de ces ^formations indiquent, fm***™*™^ redondantes, la ligne de démarcation entre la teue ferme eUes eaux d'un océan alors en voie d'engendrer une part.e ol de de l'éeorce terrestre. On a eu l'ingénieuse ,dee de sïer la carte de cette partie de la géographie pnm, v e^ carte plus sûre peut-être que celles des voyages d Io et de POd -ss d'Hon'ère; car dans celles-ci ce sont des opinion, ou des mythes, dans les premières ce sont ^ faits posu.fs de la géoïogie qu'il s'agit de représenter graphiquement

Voici le résultat des recherches que l'on a faites dans le but de déterminer l'étendue de la terre ferme a é ,« époques. Dans les temps les plus anciens, pendant les pe o des de transition silurienne et devonienne et vers les mières formations secondaires, y compris le trias, le sol con- ZZi consistait exclusivement en iles détachées recouverès de végétaux. Dans les périodes suivantes ces .les se ont ■diées i unes aux autres, de manière à former des Mm nombreux et des golfes profondement découpe . tn nUo que les chaînes des Pyrénées, des Apennins et des m s Lpathes furent soulevées, P V^T^n»

des premiers terrains tertiaires, les grands contmen appa rurent presque sous la forme qu'ils ont a présent. Dan le monde silurien, et à l'époque où régnèrent les Z sauriens gigantesques, l'étendue des terrains j»g *JJ certainement moindre, d'un pôle a autre, q c l >,e ^ej aujourd'hui dans la Mer du Sud et dans 1 OjM«jnA«; Nous verrons plus tard comment cette prépondérance de 1 e-

Iément liquide a pu concourir, avec d'autres causes, à régulariser les climats et à maintenir une haute température Ici, il est nécessaire d'ajouter, pour achever de décrire l'agrandissement (agglutination) successif des terres émergées que, peu de temps avant les cataclysmes qui ont amené, par intervalles plus ou moins longs, la destruction subite d'un si grand nombre de vertébrés gigantesques, une partie des masses continentales offrait déjà les divisions actuelles Cette ressemblance s'étendrait même plus loin, d'après la grande analogie qui règne, dans l'Amérique du Sud et dans les terres australes, entre les animaux indigènes actuels et les espèces éteintes. On a trouvé, par exemple, dans la Nouvelle- Hollande, des restes fossiles de kangourous, et dans la Nouvelle-Zélande, les os à demi-fossilisés d'un oiseau gigantesque, semblable à l'autruche, le dinornis d'Owen, allié à l'apteryx actuel, mais différant un peu du dronte (dodo) de l'île Rodriguez, dont l'espèce a disparu fort tard.

Nos continents doivent peut-être leur hauteur au-dessus du niveau générai des eaux ambiantes à l'éruption du porphyre quartzeux qui a si violemment bouleversé la première grande flore terrestre et les strates du terrain houiller. Les parties unies des continents auxquelles nous donnons le nom de plaines, ne sont en réalité que les croupes extrêmement larges de collines et de montagnes dont les pieds gisent au niveau du fond de la mer; en d'autres termes, chaque plaine est un plateau par rapport au sol sous-marin. Les inégalités primitives de ces plateaux ont été nivelées par les couches sedimentaires, puis elles ont été recouvertes par les terrains d'alluvion.

Cette partie du tableau de la nature se compose d'une série de considérations générales dont l'ordre n'est point arbitraire. En première ligne doit figurer l'évaluation de la quantité des terres soulevées au-dessus du niveau de la mer. Ensuite vient l'examen de la configuration particulière de chaque grande masse dans le sens horizontal (forme articulée des continents), et dans le sens vertical (hypsométrie des chaînes de montagnes). Enfin le tableau se complète par la

description des deux enveloppes que notre planètapossèdei l'une est générale : c'est l'atmosphère composée de flu.dcs élastiques; l'autre est locale, c'est-à-dire restreinte a certaines régions: c'est la mer qui délim. e la terre ferme e . en détermine la ligure. Ces deux enve oppes de notre g bbc l'air et l'eau, constituent un ensemble naturel. Elles d speri Sit la surface de la terre, la variété des climats ££. les rapporte d'étendue superliciclle de la terre e . de la mer, d'après la forme articulée et l'orientation des continents, d après la hauteur et la direction des chaînes de montagnes 1 résulte de cette action réciproque de l'a.r de la mer et de la [erre ferme, que les grands phénomènes météorologiques ne auraient «ri compris sans le secours de la geognos^ A«s* .a météorologie, la géographie des plantes et ed^te MHU maux n'ont-elles fait de véritables progrès qu a dater de 1 e poque où cette dépendance mutuelle a été nettement reconnue 11 est vrai que le mot climat des.gne une const.tut on particulière de "atmosphère, mais cette ^ÉiJ*M même soumise à la double influence de la mer sillonnée -, h surface et clans ses profondeurs de courants dou« » , de températures très-diverses, et de la terre terme articulée, accidentée, colorée de nulle manières, tan toi nue, tantôt recouverte de forêts ou de gazons, rayonne le calorique avec une intensité extrêmement variable

Dans l'état actuel de la surface de notre planète, la supe. ficie de la terre ferme est à celle de l'élément hqu.de dans le rapport de 1 à 2 ffn ou, d'après Rigaud (») dans te, rapport de 100 à 270. Les des réumes égaleront a pe nc lu vingt-troisième partie des masses continentales; elles so t réparties d'une manière si peu régulière qu'el es occupent sur l'hémisphère boréal, trois fois plus de surface que sur l'hémisphère austral. Depuis le 40° degré de latitude sud jusqu'au pôle antarctique, l'écorce terrestre est presqu entièrement couverte d'eau; l'hémisphère austral est donc essentiellement océanique. L'élément liquide predomme cgakn dans l'espace compris entre les côtes onentalcs de 1 Ancien Continent et les côtes occidentales du Nouveau-Monde; la,

il n'est interrompu que par de rares archipels, et sous les tropiques il règne sur 4 45 degrés de longitude; aussi le savant hydrographe Fleurieu a-t-il très-justement donné à ce large bassin le nom de Grand Océan, afin de le distinguer de toutes les autres mers. L'hémisphère austral et l'hémisphère occidental (occidental en comptant ici à partir du méridien de Tënériffe) sont les régions du globe les plus abondamment pourvues d'eau.

Telles sont les principales données dont il faut tenir compte quand il s'agit de comparer les superficies respectives de la terre ferme et de la mer, et d'étudier l'influence que ces rapports exercent sur la distribution des températures, les pressions variables de l'atmosphère, la direction des vents, l'état hygrométrique de l'air, et, par suite, sur le développement de la végétation. Si l'on considère que l'eau recouvre près des trois quarts de la surface totale du globe (56), on s'étonnera moins de l'imperfection où est restée la météorologie jusqu'au commencement de ce siècle , car c'est seulement à partir de cette époque que l'on a commencé à recueillir et à discuter une masse considérable d'observations exactes sur la température de la mer, à différentes latitudes et dans différentes saisons de l'année.

Déjà dans l'antiquité, les philosophes grecs spéculaient sur la configuration horizontale de la terre ferme. On cherchait alors quelle était l'étendue maximum dans le sens de l'ouest à l'est; et d'après le témoignage d' Agathémère, Dicéarque avait trouvé ce maximum sous la latitude de Rhodes, dans la direction des colonnes d'Hercule à Thiné. C'est cette ligne que I on nomme le parallèle du diaphragme de Dicéarquej l'exactitude de sa position astronomique, discutée par moi dans un autre ouvrage, peut à bon droit exciter 1 etonnement (57). Guidé sans doute par les idées d'Eratosthene, Strabon paraît avoir été si fermement persuadé que le 36e degré, à titre de maximum d'étendue linéaire dans le monde alors connu, devait être en rapport intime avec la figure de la terre, que ce fut précisément sous ce degré, entre l'ibérie et les côtes de Thiné, qu'il plaça la terre ferme dont il annonça prophétiquement l'existence (58).

Si, comme nous l'avons remarqué plus haut l'étendue des terres émergées est beaucoup plus grande sur l'un des hémisphères que sur l'hémisphère opposé (et cela a lieu quand on divise le globe suivant l'équateur, ou suivant le méridien de Ténéritïe). il est facile de reconnaitre qu'il existe bien d'autres contrastes entre les deu\ continents, l'ancien et le nouveau, véritables îles entourées de tous côtés par l'Océan. Leurs configurât ions générales et les directions de leurs grands axes sont totalement différentes. Le continent occidental est dirigé en masse de l'ouest à l'est , ou plus exactement du sud-ouest au nord-est, tandis que le continent occidental suit un méridien; il court du sud au nord (plus exactement du S. S. 0. au N. N. 0 ). Malgré ces différences saillantes, on aperçoit aussi quelques analogies , surtout dans la configuration des côtés opposées. Au nord, les deux continents sont coupés dans la direction d'un parallèle (celui de 70°). Au sud, ils se terminent tous deux en pointe ou en pyramide, avec des prolongements sous-marins, signalés par la saillie d'iles et de bancs; l'archipel de la Terre de Feu, le banc Lagullas, au sud du cap de Bonne-Espérance, la Terre de Van-Diémen, séparée de la Nouvelle-Hollande (Australie) par le détroit de Bass, ne sont pas autre chose. La plage septentrionale de l'Asie dépasse le parallèle dont nous venons de parler; vers le cap Taimoura, elle atteint 78° 16' de latitude d'après Krusenstern; mais depuis l'embouchure de la grande rivière de Tschoukotschja. jusqu'au détroit de Behring, le promontoire oriental de l'Asie ne dépasse point 03° 3\ d'après Beechey Le rivage septentrional du Nouveau Continent suit exactement le parallèle de 70°; car au sud et au nord du détroit de Barrow, de Boothia Félix et de la Terre de Victoria, toutes les terres ne sont que des iles détachées.

La forme pyramidale des extrémités méridionales de tous les continents rentre dans la catégorie de ces similitudiiies physicœ in con figurât io ne mundi, sur lesquelles Bacon a tant insisté dans ie Novum Organon, et que l'un des compagnons de Cook. Reinhold Forster, a pris pour texte de considérations ingénieuses. Si on marche vers l'est, en partant

du méridien de Ténériffe, on voit les pointes de trois continents, celle de l'Afrique (extrémité de tout l'ancien monde) celles de l'Australie et de l'Amérique méridionale, se rapprocher graduellement du pôle Sud. La Nouvelle-Zélande, longue de douze degrés de latitude, forme un membre intermédiaire entre l'Australie et l'Amérique du Sud; elle se termine également au sud par une île (New-Leinster). Il est aussi bien remarquable que les saillies des continents vers le nord et leurs prolongements vers le sud soient situés presque sur les mêmes méridiens: ainsi, le cap de Bonne-Espérance et le banc Lagullas sont situés sur le méridien du cap Nord; la péninsule de Malacca, sur celui du cap Taïmoura en Sibérie (40). Quant aux pôles mêmes, on ignore s'ils sont placés sur la terre ferme ou au milieu d'un océan couvert de glace. Au nord, on n'a pas dépassé le parallèle de 80° 55', et vers le sud, on n'est allé que jusqu'au parallèle de 78° 10'.

La forme pyramidale que les grands continents affectent à leurs extrémités se reproduit fréquemment sur une moindre échelle, non-seulement dans l'Océan Indien (péninsule Arabique et Indienne, presqu'île de Malacca), mais encore dans la Méditerranée, où déjà Eratosthène et Polybe avaient comparé , sous ce rapport , les péninsules Ibérique , Italique et Hellénique (41). L'Europe elle-même, dont la surface est cinq fois moindre que celle de l'Asie, peut être considérée comme la péninsule occidentale de la masse presque entièrement compacte du continent asiatique; cela est si vrai que, sous le rapport du climat, l'Europe est pour l'Asie ce que la presqu'île de Bretagne est au reste de la France (42). Les articulations nombreuses, la forme richement accidentée d'un continent exercent une grande influence sur les arts et la civilisation des peuples qui l'occupent: déjà Strabon préconisait, comme un avantage capital , « la forme variée » de notre petite Europe (4S). L'Afrique (u) et l'Amérique du Sud, qui offrent, sous d'autres rapports, tant d'analogies dans leur configuration, sont, de tous les continents, ceux dont les côtes présentent le plus d'uniformité. Mais le rivage oriental de l'Asie, déchiré, pour ainsi dire, par les courants delà

mer (fractas ex œquore terras) est terminé par une ligne fortement accidentée; sur cette côte, les péninsules et les îles voisines du rivage se succèdent, sans interruption, depuis l'équateur jusqu'au 60e degré de latitude.

Notre océan Atlantique présente toutes les traces qui caractérisent la formation d'une vallée. On dirait que le choc des eaux s'est dirigé d'abord vers le nord-est; puis vers le nord-ouest, puis encore vers le nord-est. Le parallélisme des côtes situées au nord du 40e degré de latitude australe, les angles saillants et les angles rentrants de terres opposées , la convexité du Brésil tournée vers le golfe de Guinée, celle de l'Afrique opposée au golfe des Antilles, tout, en un mot. confirme ces vues, qui peuvent d'abord paraître téméraires (46). Dans la vallée Atlantique et même dans presque toutes les parties du monde, les rivages profondément déchirés et garnis d'îles nombreuses sont opposés aux rivages unis. Depuis longtemps j'ai fait remarquer combien la comparaison des côtes occidentales de l'Afrique et de l'Amérique du Sud. sous les tropiques, offre d'intérêt pour la géognosie. La, côte africaine se recourbe fortement en forme de golfe, à Fernando-Po. par 4° *fr de latitude australe; de même, le rivage delà mer du Sud. qui court du sud au nord jusqu'au 18e degré de latitude australe , change brusquement de direction entre le Valle de Arica et le Morro de Juan-Diaz, et court vers le nord-ouest. Ce changement de direction s'étend même à la chaîne des Andes, partagée, dans cette région, en deux branches parallèles; il affecte non seulement la branche maritime mais encore la Cordillère orientale, qui a été le siège de la plus ancienne civilisation indigène de l'Amérique, et l'infléxion se trouve là où la petite mer alpestre de Titicaca baigne les pieds de deux montagnes colossales, rillimani et le Sorata. Plus loin au sud, depuis Valdivia et Chiloë (par 40 ou 42° de lat. sud) , jusque l'archipel de Los Chonos, et de là jusqu'à la Terre de Feu, on retrouve la configuration particulière aux côtes occidentales de la Norwége et de l'Écosse, c'est-à-dire un labyrinthe de fiords ou de golfes étroits dont les ramifications pénètrent profondément dans les terres.

Telles sont les considérations les plus générales que l'examen de la surface de notre planète puisse suggérer relativement à la forme et à l'étendue actuelle des continents (dans le sens horizontal). Nous avons rassemblé les faits, nous avons mis en relief quelques analogies de formes des régions éloignées, mais nous ne prétendons pas avoir posé les lois de la forme générale de la terre ferme. Lorsqu'un voyageur examine les soulèvements partiels qui se produisent assez souvent aux pieds de certains volcans actifs, du Vésuve par exemple; lorsqu'il voit le niveau du sol varier de plusieurs pieds avant ou auprès les éruptions , et former une saillie semblable à un toit ou une éminence aplanie, il ne tarde pas à reconnaître qu'il suffit delà variation la plus insignifiante dans l'intensité des forces souterraines ou dans la résistance que le sol leur oppose pour déterminer les parties soulevées à prendre cette forme-ci ou celle-là, cette direction ou une autre direction complètement différente. De même, une faible perturbation survenue dans l'équilibre des actions intérieures de notre planète aura déterminé les forces soulevantes à réagir, contre une partie de la croûte terrestre, avec plus d'énergie que sur la partie opposée; il n'en aura pas fallu davantage pour que ces forces aient pu soulever, dans 1 hémisphère occidental, un continent compacte dont l'axe est presque parallèle à l'équateur, et faire émerger, sur un même méridien de l'hémisphère oriental, une bande étroite de terres qui abandonnent aux eaux plus de la moitié de cette partie du globe.

Malgré ces analogies et ces contrastes, il n'est pas donné à la science de scruter bien profondément les grands phénomènes qui ont dû présider à la naissance des continents. Ce que nous en savons se réduit à ceci : la cause agissante est une force souterraine; les continents n'ont point été formés tout d'un coup tels qu'ils sont aujourd'hui, mais leur origine remonte, comme nous l'avons vu plus haut, à l'époque silurienne (séparation neptunienne) , et leur formation occupe les périodes suivantes jusqu'à celle des terrains tertiaires; elle s'est effectuée peu à peu à travers une longue série de soulèvements et d'affaissements successifs; elle s'est accom-

piie enfin par l'agglutination de petits continents d'abord isolés. La figure actuelle est le produit de deux causes qui ont agi l'une après l'autre. La première est une réaction souterraine, dont la mesure et la direction restent arbitraires, car il nous serait impossible de les déterminer; elles sortent pour nous du cercle des faits nécessaires. La seconde cause comprend toutes les puissances qui agissent à la surface, et, parmi ces forces, les éruptions volcaniques, les tremblements de terre, les soulèvements des chaînes de montagnes, les courants de la mer ont joué le principal rôle. Combien la température actuelle de la terre, la végétation, l'agriculture, la civilisation elle-même eussent été différentes, si les axes de l'Ancien et du Nouveau- Continent eussent reçu la même direction; si la chaîne des Andes , au lieu de dessiner un méridien, eût été soulevée de l'est à l'ouest; si aucune terre tropicale (l'Afrique) n'eût rayonné fortement le calorique au sud de l'Europe; si la Méditerranée, qui communiquait primitivement avec la mer Caspienne et avec la mer Rouge, et qui a puissamment favorisé l'établissement des races humaines, eût été remplacée par un sol aussi élevé que les plaines de la Lotnbardie ou de l'antique Cyrène !

Les changements qui sont survenus dans les niveaux relatifs des parties solides et liquides de la croûte terrestre et qui ont déterminé l'émersion ou l'immersion des basses terres et les contours actuels des continents, doivent être attribués à un ensemble de causes nombreuses qui ont agi tour à tour. Parmi ces causes, les plus efficaces sont, sans contredit, la force élastique des vapeurs renfermées dans l'intérieur de la terre; les variations brusques de la température de certaines couches épaisses (48); le refroidissement séculaire et irrégulier de l'écorce et du noyau du globe, d'où proviennent les rides et les plissements de la surface solide ; les modifications locales de la gravitation (49), et, par suite, les changements de courbure en certaines parties de la surface d'équilibre de l'élément liquide. C'est un fait aujourd'hui reconnu de tous les géologues que î'émersion des continents est due à un soulèvement effectif, et non à un soulèvement

apparent , occasionné par une dépression réelle du niveau général des mers. Cette conception capitale, qui parait s'accorder avec l'ensemble des observations et avec les phénomènes analogues de la vulcanicité, a été énoncée, pour la première fois, par Léopold de Buch dans son mémorable V y âge en Norwege et en Suède,, pendant les années 1806 et 4807 (50). Toute la côte suédoise et finlandaise s'élève progressivement, à raison de 4,3 mètre par siècle, depuis la limite de la Scanie septentrionale (Sœlwitsborg), jusqu'à Torneo, et de Torneo à Abo, tandis que la Suède méridionale s'affaisse, d'après Nilson La force de soulèvement parait atteindre son maximum dans la Laponie septentrionale; vers le sud, elle diminue peu à peu jusqu'à Calmar et Sœlwitsborg. Les lignes de l'ancien niveau que la mer atteignait avant les temps historiques sont indiquées dans toute la Norwège (S2), depuis le cap Lindesnses jusqu'à l'extrémité du cap Nord, par des bancs composés de coquilles identiques à celles de la mer actuelle; Bravais a mesuré ces lignes avec le plus grand soin , pendant son long hivernage à Bosekop. Leur hauteur au-dessus du niveau moyen de la mer est de 495 mètres, et d'après Keilhau et Eugène Robert, elles reparaissent sur les côtes du Spitzberg, vis à-vis du cap Nord (au N. N. 0 ). Mais Léopold de Buch, qui a signalé le premier le banc de coquilles de Tromsoe (latit. 69° 40'), a montré que les plus anciens soulèvements des terres, baignées par la mer du Nord n'ont aucun rapport avec l'émersion lente, graduelle et régulière du littoral suédois, dans le golfe de Bothnie. Il ne faut pas non plus confondre ce dernier phénomène, dont nous possédons d'irrécusables témoignages historiques, avec les changements qui surviennent dans le niveau du sol, à la suite des tremblements de terre comme sur les côtes du Chili et du Cutch. Il a déterminé les géologues à faire des recherches semblables dans d'autres pays. Quelquefois un affaissement sensible occasionné par le plissement des strates, correspond à un soulèvement général; cette remarque a été faite dans le Groenland occidental (par Pingel et Graah), en Dalmatie et en Scanie.

Puisqu'il est hautement probable que les mouvements oscillatoires du sol, les soulèvements et les affaissements de la surface, pendant les premiers âges de notre planète, ont été plus intenses qu'aujourd'hui, on ne doit pas être surpris de rencontrer, dans l'intérieur même des continents, des dépressions locales et des plages entières situées bien au-dessous du niveau partout égal des mers actuelles. Tels sont les lacs de natron, décrits par le général Andréossy, les petits lacs amers de l'isthme de Suez, la mer Caspienne, le lac de Tibériade et surtout la Mer Morte (53). Les niveaux de ces deux dernières mers sont respectivement situés à 203 et à 400 mètres au-dessous de celui de la Méditerranée. S'il était possible d'enlever tout d'un coup le terrain d'alluvion qui recouvre les couches pierreuses, dans un grand nombre de parties planes de la surface du globe, on verrait combien î'écorce terrestre, ainsi dénudée, offrirait de dépressions profondes au-dessous du niveau actuel des mers. En certains lieux, le sol parait être encore sujet à de lentes oscillations indépendantes de tout tremblement de terre proprement dit, et assez semblables à celles qui ont dû se produire presque partout dans la croûte déjà solidifiée, mais peu épaisse, des époques primitives. Il faut probablement attribuer à des oscillations de ce genre les périodes irrégulières d'exhaussement et d'abaissement du niveau de la mer Caspienne, phénomène dont j'ai vu moi-même des traces sensibles dans le bassin septentrional de cette mer (u) ; on peut expliquer de la même manière les observations faites, par Darwin, dans la Mer de Corail (5S).

Ces phénomènes, sur lesquels nous avons voulu fixer un instant l'attention, rappellent combien l'ordre actuel des choses est encore éloigné d'une parfaite stabilité; ils montrent qu'il se produit sans cesse des changements capables de modifier, à la longue, les contours et la configuration des continents. Ces variations, à peine sensibles d'une génération à l'autre , s'accumulent par périodes dont la durée rivalise avec celle des grandes périodes astronomiques. Depuis 8000 ans, le rivage oriental delà péninsule Scandinave s'est peut-

être élevé de plus de \ 00 mètres; si ce mouvement est uniforme, dans 12000 ans, des parties du fond de la mer, voisines de ce littoral et couvertes actuellement de 50 brasses d'eau, commenceront à émerger et deviendront terre ferme. Ce laps de temps étonne d'abord l'imagination : en réalité , à peine est-il comparable à ces longues périodes géologiques qui embrassent des séries entières de formations superposées et des mondes d'organismes éteints. Nous n'avons considéré jusqu'ici que les faits de soulèvement; mais si nous poursuivons les mêmes analogies en abordant les phénomènes qui semblent indiquer une dépression progressive, nous reconnaissons aussitôt que ce dernier effet pourrait se produire également sur une grande échelle. Ainsi, la hauteur moyenne de la région des plaines, en France, n'atteint pas 156 mètres; il suffirait donc du moindre de ces changements intérieurs, dont les âges géologiques nous offrent tant de traces frappantes, pour opérer, en assez peu de temps, la submersion d'une partie notable du nord de l'Europe occidentale, ou du moins pour modifier profondément la forme actuelle de notre littoral.

Le soulèvement , la dépression de la terre ferme ou de la masse des eaux, phénomènes réciproques, puisque le soulèvement réel de l'un de ces éléments fait naître aussitôt l'apparence d'une dépression dans l'autre, telles sont les causes de toutes les variations de forme des continents. Il convient à une œuvre libre et impartiale d'envisager ainsi cette grande question sous toutes ses faces, et d'accorder au moins une mention à la possibilité d'une dépression réelle du niveau des mers, c'est-à-dire d'une diminution de la masse des eaux. Qu'à l'époque où la température de la surface était plus élevée , où les eaux s'engloutissaient dans des fractures plus grandes, où l'atmosphère possédait des propriétés tout autres, il se soit produit de grandes variations dans la quantité de l'élément liquide et par suite dans le niveau des mers, c'est ce dont personne ne doute aujourd'hui. Mais dans l'état actuel de notre planète, aucun fait n'annonce une diminution semblable ; rien ne prouve directement que la masse des

eaux augmente ou diminue d'une manière progressive. De même rien ne prouve que la hauteur moyenne du baromètre, au niveau de la mer, change peu à peu en une même station. Les recherches de Daussy et d'Antonio Nobile ont établi que l'abaissement du niveau de la mer serait immédiatement accusé par une augmentation correspondante dans ia hauteur de la colonne barométrique; mais comme cette hauteur n'est pas identique sous toutes les latitudes, et qu'elle dépend de plusieurs causes météorologiques, telles que la direction générale des vents et l'état hygrométrique de l'air, il s'ensuit que le baromètre seul n'est point un indice sûr des variations du niveau de la mer. Si, au commencement de ce siècle, certains ports de la Méditerranée ont été abandonnés par les eaux et laissés à sec pendant plusieurs heures, ce n'est pas à dire que la masse des eaux de la mer ait réellement diminué, ou que le niveau général de l'Océan ait subi une dépression; ces faits prouvent seulement que des courants de la mer peuvent en changeant de force et de direction, occasionner un retrait local des eaux et même l'émersion permanente d'une petite portion du littoral. Les données que la science possède aujourd'hui sur cette question délicate ne sauraient être interprétées avec trop de réserve; autrement on risquerait d'attribuer à l'un des «< anciens éléments, » à l'eau, ce qui appartient en réalité à deux autres éléments, c'est-à-dire à l'air et à la terre.

De même que la forme extérieurement articulée des continents et les découpures nombreuses de leurs rivages exercent une influence salutaire sur les climats, sur le commerce et jusque sur les progrès généraux de la civilisation , de même, la configuration du sol dans le sens de la hauteur, e'est-à-dire l'articulation intérieure des grandes masses continentales, peut jouer un rôle non moins important dans le domaine de l'homme. Tout ce qui fait naître une variété quelconque de forme (polymorphie) en un point de la surface terrestre, que ce soit une chaîne de montagnes, un plateau, un grand lac, une steppe verdoyante, que ce soit même un désert bordé, comme par un rivage, d'une lisière de fo-

rêts tout accident du sol, en un mot , imprime un cachet particulier à l'état social du peuple qui l'habite. Le sol est-il encaissé entre de hautes cimes recouvertes de neige? les communications sont gênées, le commerce ne peut s'établir. Estil formé de plaines basses, entremêlées déchaînes discontinues et peu élevées (S6), comme dans l'ouest et dans le sud de l'Europe où ce genre d'articulation se développe si heureusement? alors les influences météorologiques se multiplient, et avec elles, les productions du monde végétal. Bien plus, comme chaque contrée exige alors une culture différente, même à égalité de latitude, cette configuration spéciale donne naissance à des besoins qui stimulent l'activité des populations. ,

Ainsi en soulevant les chaînes de montagnes a travers les couches violemment redressées, les réactions intérieures ont façonné la surface du globe ; elles ont préparé le domaine où les forces de la vie organique devaient se remettre a 1 œuvre, après le retour du calme, pour y développer la profusion des formes individuelles. Ces révolutions formidables ont fait disparaître, en grande partie, sur l'un et l'autre hémisphère, l'uniformité sauvage qui, sans elles, eut appauvri l'énergie physique et intellectuelle de l'espèce humaine.

Les grandes vues d'Élie de Beaumont permettent d'assigner un âge relatif à chaque système de montagnes, en partant de ce principe, que l'époque du soulèvement d'une chaîne est nécessairement comprise entre l'époque de la tormation des couches relevées, et celle du dépôt des strates qui s'étendent horizontalement jusqu'au pied de la montagne ( ). Les plissements de l'écorce terrestre (redressement des couches), quand ils datent d'une même époque géologique paraissent affecter une direction commune. La ligne de faite des couches relevées n'est pas toujours parallèle a 1 axe de la chaîne de montagnes (58); elle coupe aussi quelquefois cet axe et il en résulte, à mon avis, que le phénomène du redressement des couches, dont ont peut suivre assez loin a trace dans les plaines voisines, est alors plus ancien que le soulèvement de la chaîne. La direction principale du conti-

nent européen (du S. 0. au N. E.) est opposée à celle des grandes failles (du N. 0. au S. E.); celles-ci partent des bouches de l'Elbe et du Rhin , traversent la mer Adriatique , la Mer Rouge, le système de montagnes du Louchti-Koh, dans le Louristan , et* aboutissent au golfe Persique et à l'Océan Indien. Ce système de grandes lignes géodésiques à peu près réel angulaires a singulièrement favorisé les relations commerciales, de l'Europe avec l'Asie et le nord de l'Afrique occidentale, ainsi que la marche de la civilisation sur les bords autrefois plus heureux de la Méditerranée (59).

Plus l'imagination s'étonne de la hauteur et de la masse des chaînes des montagnes, plus l'esprit est frappé d'y reconnaître les témoins des révolutions du globe, les limites des climats, le point de partage des eaux et le siège d'une végétation particulière, et plus il est nécessaire de montrer, par une exacte évaluation numérique de leur volume, combien ce volume est faible en réalité quand on le compare à celui des continents, ou même à l'étendue des contrées voisines. Supposons, par exemple, que la masse entière des Pyrénées , dont on a mesuré avec une grande exactitude la hauteur moyenne et la base, soit uniformément répartie sur la surface de la France: tout calcul fait, on trouve que le sol serait exhaussé de 3 mètres. De même, si les matériaux qui forment la chaîne des Alpes étaient disséminés sur la surface de l'Europe , ils en augmenteraient la hauteur de 6 mètres Va. Par un travail long et pénible qui , de sa nature, ne pouvait conduire qu'à une limite supérieure , c'est-à-r dire à un nombre trop faible peut être, mais non à un nombre trop fort, j'ai trouvé que le centre de gravité de la terre ferme est situé, pour l'Europe et pour l'Amérique du nord, à 205 et à 228 mètres au-dessus du niveau actuel des mers; à 355 et à 351 mètres pour l'Asie et l'Amérique dusud (60). Ainsi les régions septentrionales sont relativement basses. En Asie, la faible hauteur des steppes de la Sibérie se trouve compensée par l'énorme renflement du sol compris entre les parallèles de 28° 4/a et de 40°, entre l'Himalaya, le Kouenlun du Thibet septentrional et les Montagnes Célestes. On

peut , jusqu'à un certain point , lire dans les nombres que j'ai trouvés en quels lieux de la surface les forces piutoniques ont agi avec le plus d'énergie pour soulever les grandes masses des continents.

Rien ne nous garantit que ces puissances plutoniques n'ajouteront point, dans le cours des siècles à venir, de nouveaux systèmes de montagnes à ceux qu'elles ont déjà produits, et dont Élie de Beaumont a si bien déterminé les âges relatifs. Quelle cause, en effet, aurait pu faire perdre, à l'écorce terrestre, la faculté da se rider sous l'influence des actions souterraines? Lorsqu'on voit dans les Alpes et dans les Andes, qui comptent parmi les systèmes les plus récents des colosses comme le Mont-Blanc et le Mont-Rose, comme le Sorata, l'illimani et le Chimborazo, est-il permis d'admettre que les puissances souterraines qui soulevèrent ces colosses suivissent une période décroissante? qu'elles en fussent à leur dernier effort? Tous les phénomènes géognostiques révèlent des alternatives périodiques d'activité et de repos (61). Le repos dont nous jouissons n'est qu'apparent. Les tremblements de terre qui ébranlent indifféremment tous les genres de terrains, sous toutes les zones, la Suède qui monte sans cesse, l'apparition subite de nouvelles îles d'éruption ne prouvent guère que l'intérieur de notre planète soit parvenu au repos définitif.

L'enveloppe liquide et l'enveloppe gazeuse dont notre planète est entourée présentent à la fois des contrastes et des analogies/Les contrastes naissent de la différence qui existe entre les gaz et les liquides, par rapport à l'élasticité et au mode d'agrégation de leurs molécules. Les analogies proviennent de la mobilité commune à toutes les parties des fluides et des liquides, et par suite, elles se manifestent surtout dans les courants et dans la propagation de la chaleur. La profondeur de la mer et celle de l'océan aérien nous sont également inconnues. Dans les mers des tropiques , on a sondé jusqu'à 8220 mètres (environ 2 lieues de poste) sans atteindre le fond; et si, comme le pensait Wollaston, l'atmosphère

s'arrêtait à une limite nette, semblable à la surface ondulée de la mer, la théorie des phénomènes crépusculaires indiquerait une profondeur au moins neuf fois plus forte pour l'océan aérien. Ce dernier repose, en partie, sur la terre ferme dont les montagnes et les plateaux couronnés de forêts s'élèvent comme autant de bas-fonds, en partie, sur la mer qui porte les couches aériennes les plus basses et les plus chargées d'humidité.

Dans ces deux océans, et à partir de leur limite commune, la température décroît suivant des lois déterminées, soit que l'on s'élève dans les couches aériennes, soit que l'on descende dans les couches aqueuses; mais le décaissement de la chaleur est bien plus lent dans l'atmosphère que dans la mer. Gomme toute molécule d'eau qui se refroidit devient plus dense et descend aussitôt, il en résulte que partout la température de la mer, à la surface, tend à se mettre en équilibre avec celle des couches d'air voisines. Une longue série d'observations thermométriques fort exactes nous a montré que, depuis l'équateur jusqu'aux parallèles du 48e degré de latitude boréale et australe, la température moyenne de la surface des mers est un peu supérieure à celle de l'atmosphère (62). Mais la température décroissant à partir de la surface, à mesure que la profondeur augmente, les poissons et les autres habitants de la mer qui aiment les eaux profondes (peut-être à cause de leur respiration branchiale et cutanée) peuvent trouver, jusque sous les tropiques, les basses températures et les frais climats- des zones tempérées, ou même des régions froides. Cette circonstance influe puissamment sur les migrations et sur la distribution géographique d'un grand nombre d'animaux marins. Ajoutons que la profondeur à laquelle les poissons habitent modifie leur respiration cutanée en raison de l'accroissement de pression, et qu'elle détermine le rapport des gaz oxygène et azote dont leur vessie natatoire est remplie.

Comme l'eau douce et l'eau salée n'atteignent point leur maximum de densité à la même température, et comme la salure des mers abaisse le degré thermométrique correspon-

dant à ce maximum, on comprendra que l'eau puisée dans la mer à de grandes profondeurs , pendant les voyages de Kotzebue et de Dupetit-Thouars, n'ait accusé au thermomètre que 2°,8 et 2°,5. Cette température presque glaciale règne même dans les abîmes des mers des tropiques; elle a lait connaître les courants inférieurs qui se dirigent des deux pôles vers l'équateur. Et, en effet, si ce double courant sousmarin n'existait pas, la chaleur des couches profondes ne s'abaisserait jamais au-dessous du minimum de la température des couches aériennes qui reposent immédiatement sur la mer. La Méditerranée ne présente pas, il est vrai, une diminution considérable de chaleur dans ses couches de fond; mais Arago a levé toute difficulté à ce sujet en montrant qu'au détroit de Gibraltar , où les eaux de l'Océan Atlantique pénètrent en produisant un courant super ficiel dirigé de l'ouest à l'est, un contre-courant inférieur déverse les eaux de la Méditerranée dans le Grand-Océan, ei s'oppose à l'introduction du courant polaire inférieur.

Dans la zone torride et surtout entre les parallèles du 40e degré au nord et au sud de l'équateur, l'enveloppe liquide de notre planète possède, loin des côtes et des courants, une température qui reste singulièrement uniforme et constante sur des milliers de myriamètres carrés (65). On en a conclu avec raison que la manière la plus simple d'attaquer le grand problème, si souvent agité, de l'invariabilité des climats et de la chaleur terrestre, serait de soumettre la température des mers tropicales à une série d'observations longtemps prolongée (64). S'il survenait, sur le disque du soleil, quelque grande révolution dont la durée fût considérable , cette révolution se refléterait dans les variations de la chaleur moyenne de la mer, encore plus sûrement que dans celle des températures moyennes de la terre ferme.

La zone où les eaux de la mer atteignent le maximum de densité (de salure) , ne coïncide ni avec celle du maximum de température, ni avec l'équateur géographique. Les eaux les plus chaudes paraissent former , au nord et au sud de cette ligne, deux bandes non parallèles. Lenz a trouvé, dans

son voyage autour du monde, que les eaux les plus denses étaient, en mer calme, par 22° de latitude nord et par \ 8° de latitude sud; la zone des eaux les moins salées se trouvait à quelques degrés au sud de 1 equateur. Dans la région des calmes, la chaleur solaire ne produit qu'une faible évaporation, parce que les couches d'air saturé d'humidité, qui reposent sur la surface de la mer, sont rarement renouvelées par les vents.

En général, toutes les mers qui communiquent entre elles doivent être considérées, par rapport à leur hauteur moyenne, comme étant parfaitement du niveau. Cependant des* causes locales (probablement des vents régnants et des courants) produisent, en certains golfes profonds, des différences de niveau permanentes, mais toujours peu notables. Par exemple, à l'isthme de Suez, la hauteur de la Mer Rouge surpasse celle de la Méditerranée de 8 à 4 0 métrés, selon les diverses heures du jour. Cette différence remarquable était déjà connue dans l'antiquité ; il paraît qu'elle dépend de la forme particulière du détroit de Bab-el-Mandeb, par lequel les eaux de l'Océan Indien pénètrent dans le bassin de la Mer Rouge plus facilement qu'elles n'en peuvent sortir (6S). Les excellentes opérations géodésiques de Corabœuf et de Delcros montrent que, d'un bout à l'autre de la chaîne des Pyrénées, comme de Marseille à la Hollande septentrionale, il n'existe aucune différence appréciable entre le niveau de la Méditerranée et celui de l'Océan (66).

Les perturbations de l'équilibre des eaux et les mouvements qui en résultent sont de trois sortes. Les unes sont irrégulières et accidentelles comme les vents qui les font naître; elles produisent des vagues dont la hauteur, en pleine mer et pendant la tempête, peut aller à i\ mètres. Les autres sont régulières et périodiques; elles dépendent de la position et de l'attraction du soleil et de la lune (flux et reflux). Les courants pélagiques constituent un troisième genre de perturbations permanentes et variables seulement quant à l'intensité. Le flux et le reflux affectent toutes les mers, sauf les petites méditerranées dans lesquelles l'onde produite par

îe flux est très-faible ou même insensible. Ce grand phénomène s'explique complètement dans le système newtonien : « Il s'y trouve ramené dans le cercle des faits nécessaires. » Chacune de ces oscillations périodiques des eaux de l'Océan dure un peu plus d'un demi-jour; leur hauteur en pleine mer est à peine de quelques pieds, mais, par suite de la configuration des côtes qui s'opposent au mouvement progressif de l'onde, cette hauteur peut aller à 16 mètres à Saint-Malo, à 21 et même à 23 mètres sur les côtes de l'Acadie. « En négligeant la profondeur de l'Océan, comme insensible par rapport au diamètre de la terre, l'analyse de l'illustre Laplace a montré que la stabilité de l'équilibre des mers exige, pour la masse liquide, une densité inférieure à la densité moyenne de la terre. En fait, cette dernière densité est, comme nous l'avons vu déjà, cinq fois plus grande que celle de l'eau. Les hautes terres ne peuvent donc jamais être inondées par la mer , et les restes d'animaux marins que l'on rencontre au sommet des montagnes n'ont point été transportés là par des marées jadis plus hautes que les marées actuelles » (67). Un des plus beaux triomphes de cette analyse que certains esprits mal faits affectent de déprécier c'est d'avoir soumis le phénomène des marées à la prévision humaine : grâce à la théorie complète de Laplace, on annonce aujourd'hui, dans les éphémérides astronomiques, la hauteur des marées qui doivent arriver à chaque syzygie, et l'on avertit ainsi les habitants des côtes des dangers qivils peuvent courir à ces époques.

Les courants océaniques, dont on ne saurait méconnaître l'influence sur les relations des peuples et sur le climat des contrées voisines des côtés, dépendent du concours presque simultané d'un grand nombre de causes plus ou moins importantes. On peut compter parmi ces causes: la propagation successive de la marée dans son mouvement autour du globe; la durée et la force des vents régnants; les variations que la pesanteur spécifique des eaux de la mer éprouve suivant la latitude, la profondeur, la température et le degré de salure (68); enfin les variations horaires de la pression atmos-

phérique; ces variations, si régulières sous les tropiques, se propagent successivement de l'est à l'ouest. Les courants présentent au milieu des mers un singulier spectacle : leur largeur est déterminée; ils traversent l'océan comme des neuves dont les rives seraient formées par les eaux en repos. Leur mouvement contraste avec l'immobilité des eaux voisines, surtout lorsque de longues couches de varecs, entraînées parle courant, permettent d'en apprécier la vitesse. Pendant les tempêtes, on remarque quelquefois, dans l'atmosphère , des courants analogues isolés au milieu des couches inférieures; une forêt se trouve-t-elle sur le passage d'un courant pareil, les arbres ne sont renversés que dans la zone étroite qu'il a parcourue.

La marche progressive des marées et les vents alizés font naître, entre les tropiques, le mouvement général qui entraîne les eaux des mers de l'orienta l'occident; on le nomme courant équatorial ou courant de rotation. Sa direction varie par suite de la résistance que lui opposent les côtes orientales des continents. En comparant les trajets exécutés par des bouteilles que des voyageurs avaient jetées, à dessein, à la mer, et qui furent recueillies plus tard, Daussy a récemment déterminé la vitesse de ce courant; son résultat s'accorde, à Afis près, avec celui que j'avais déduit d'expériences plus anciennes (10 milles marins français de 4856 mètres, par 24 heures) (69). Christophe Colomb avait reconnu l'existence de ce courant pendant son troisième voyage, le premier où il ait tenté d'atteindre les régions tropicales par le méridien des Canaries. On lit, en effet, dans son livre de loch (™): « Je tiens pour certain que les eaux de la mer se meuvent, comme le ciel, de l'est à l'ouest (las aguas van con los cielos) » c'est-à-dire selon le mouvement diurne apparent du Soleil, de la Lune et de tous les astres.

Les courants, véritables fleuves qui sillonnent les mers, sont de deux sortes: les uns portent les eaux chaudes vers les hautes latitudes, les autres ramènent les eaux froides vers l'équateur. Le fameux courant de l'Océan Atlantique, le Gulf- Stream (71), déjà reconnu dans le xvie siècle par Anghiera ( )

et surtout par sir Humfrey Gilbert, appartient à la première classe. C'est au sud du Cap de Bonne-Espérance qu'il faut chercher l'origine et les premières traces de ce courant; de îà il pénètre dans la mer des Antilles , parcourt le golfe du Mexique, débouche par le détroit de Bahama, puis, se dirigeant du S. S. 0. au N. N. E., il s'éloigne de plus en plus du littoral des États-Unis, s'infléchit vers l'est au banc de Terre-Neuve et va frapper les côtes de l'Irlande , des Hébrides et de la Norwège, où il porte des graines tropicales (Mimosa scand&ns, Guilandina bonducj Dolichos urens). Son prolongement du N. E. réchauffe les eaux de la mer et exerce sa bienfaisante influence jusque sur le climat du promontoire septentrional de la Scandinavie. A l'est du banc de Terre-Neuve, le Gulf-Stream se bifurque et envoie , non loin des Açores , une seconde branche vers le sud C73). C'est là que se trouve la mer des Sargasses,, immense banc formé de plantes marines (fucus natansj l'une des plus répandues parmi les plantes sociales de l'Océan), dont l'imagination de Christophe Colomb fut si vivement frappé, et qu'Oviédo nomme praderias de yerva (prairies de varecs). Un nombre immense de petits animaux marins habitent ces masses toujours verdoyantes , transportées çà et là par les brises tièdes qui soufflent dans ces parages.

On voit que ce courant appartient, presque tout entier, à la partie septentrionale du bassin de l'Atlantique; il côtoie trois continents: l'Afrique, l'Amérique et l'Europe. Un second courant dont j'ai reconnu la basse température, dans l'automne de l'année 1802, règne dans la mer du Sud et réagit d'une manière sensible sur le climat du littoral. Il porte les eaux froides des hautes latitudes australes vers les côtes du Chili ; il longe ces côtes et celles du Pérou en se dirigeant d'abord du sud au nord, puis, à partir de la baied'Arica, il marche du S. S. E. au N. N. 0. Entre les tropiques, la température de ce courant froid n'est que de i 5°, 6 en certaines saisons de l'année, pendant que celle des eaux voisines en repos monte à 27°,5 et même à 28° 7. Enfin, au sud de Payta , vers cette partie du littoral de l'Amérique méri-

dionale qui fait saillie à l'ouest, le courant se recourbe comme la côte elle-même, et s'en écarte en allant de l'est à l'ouest; en sorte qu'en continuant à gouverner au nord, le navigateur sort du courant et passe brusquement de l'eau froide dans l'eau chaude.

On ignore à quelle profondeur s'arrête le mouvement des masses d'eaux chaudes ou froides qui sont entraînées ainsi par les courants océaniques; ce qui porterait à croire que ce mouvement se propage jusqu'aux couches les plus basses c'est que le courant de la côte méridionale de l'Afrique se réfléchit sur le banc de Lagullas, dont la profondeur est de 70 à 80 brasses.

Grâce à une découverte du vénérable Franklin , le thermomètre est devenu aujourd'hui une véritable sonde. En effet, il est presque toujours possible de reconnaître la présence d'un bas-fonds ou d'un banc de sable situé hors des courants par l'abaissement de la température de l'eau qui le recouvre. Ce phénomène, dont on peut tirer parti pour rendre la navigation plus sûre, me paraît provenir de ce que les eaux profondes , entraînées par le mouvement générai des mers, remontent les pentes qui bordent les bas -fonds et vont se mêler aux couches d'eau supérieures. Mon immortel ami, sir Humphry Davy, a proposé une autre explication: les molécules d'eau refroidies pendant la nuit, par voie de rayonnement, descendent vers le fond de la mer; mais, audessus d'un bas-fonds, ces molécules restent plus près de la surface et en maintiennent ainsi la température à un degré moins élevé que partout ailleurs. Des brouillards se forment fréquemment au-dessus des bas-fonds, parce que l'eau froide qui les recouvre détermine une précipitation locale des vapeurs contenues dans l'atmosphère. J'ai vu souvent ces brouillards au sud de la Jamaïque et dans la mer du sud ; leurs contours étaient nets; vus de loin, ils reproduisaient exactement la forme des bas-fonds. C'étaient de véritables images aériennes où se réfléchissaient les accidents du sol sousmarin. L'eau froide qui recouvre ordinairement les bas-fonds produit un effet encore plus singulier dans les hautes régions

de l'atmosphère; elle agit à peu près comme les îles aplaties de corail ou de sable: on voit souvent en pleine mer, loin des côtes et par un ciel serein, des nuages se fixer audessus des points où les bas-fonds sont situés; et l'on peut alors relever, avec la boussole, la direction de ces points, tout comme s'il s'agissait d'une chaîne de montagnes ou d'un pic isolé.

Sous une surface moins variée que celle des continents, la mer contient dans son sein une exubérance de vie dont aucune autre région du globe ne pourrait donner l'idée. Charles Darwin remarque avec raison, dans son intéressant journal de voyage , que nos forets terrestres n'abritent pas , à beaucoup près, autant d'animaux que celles de l'Océan. Car la mer aussi a ses forêts: ce sont les longues herbes marines qui croissent sur les bas fonds, ou les bancs flottants de fucus que les courants et les vagues ont détachés , et dont les rameaux déliés sont soulevés , jusqu'à la surface , par leurs cellules gonflées d'air. L'étonnement que fait naître la profusion des formes organiques dans l'Océan' s'accroît encore par l'emploi du microscope; on sent alors avec admiration que là le mouvement et la vie ont tout envahi, A des profondeurs qui dépassent la hauteur des plus puissantes chaînes de montagnes, chaque couche d'eau est animée par des vers poly gastriques, des cyclidies et des ophrydines. Là pullulent les animalcules phosphorescentes, les marmaria de l'ordre des acalèphes, les crustacés, les peridinium, les néréides qui tournent en cercle, dont les innombrables essaims sont attirés à la surface par certaines circonstances météorologiques, et transforment alors chaque vague en une écume lumineuse. L'abondance de ces petits êtres vivants, la quantité de matière animalisée qui résulte de leur rapide décomposition est telle que l'eau de mer devient un véritable liquide nutritif pour des animaux beaucoup plus grands.

Certes, la mer n'offre aucun phénomène plus digne d'occuper l'imagination que cette profusion de formes animées , que cette infinité d'êtres microscopiques dont l'organisation, pour être d'un ordre inférieur, n'en est pas moins délicate

et variée; mais elle fait naître d'autres émotions plus sérieuses, j'oserai dire plus solennelles, par l'immensité du tableau qu'elle déroule aux yeux du navigateur. Celui qui aime à créer en lui-même un monde à part où puisse s'exercer librement l'activité spontanée de son âme , celui-là se sent rempli de l'idée sublime de l'infini à l'aspect de la haute mer libre de tout rivage. Son regard cherche surtout l'horizon lointain; là , le ciel et l'eau semblent s'unir en un contour vaporeux où les astres montent et disparaissent tour à tour. Mais bientôt cette éternelle vicissitude de la nature réveille en nous le vague sentiment de tristesse qui est au fond de toutes les joies humaines.

Une prédilection particulière pour la mer, un souvenir plein de gratitude des impressions que l'élément liquide, en repos, au sein du calme de la nuit, ou en lutte contre les forces de la nature, a produites sur moi, dans les régions des tropiques , ont pu seules me déterminer à signaler les jouissances individuelles de la contemplation, avant les considérations générales qu'il me reste à énumérer. Le contact de la mer exerce incontestablement une influence salutaire sur le moral et sur les progrès intellectuels d'un grand nombre de peuples; il multiplie et resserre les liens qui doivent unir un jour toutes les parties de l'humanité en un seul faisceau. S'il est possible d'arriver à une connaissance complète de la surface de notre planète , nous le devons à la mer, comme nous lui devons déjà les plus beaux progrès de l'astronomie et des sciences physiques et mathématiques. Dans l'origine , une partie de cette influence s'exerçait seulement sur le littoral de la Méditerranée et sur les côtes occidentales du sud de l'Asie; mais elle s'est généralisée depuis le xvr3 siècle; elle s'est étendue même à des peuples qui vivent loin de la mer, à l'intérieur des continents. Depuis l'époque où Christophe Colomb fut envoyé pour délivrer l'Océan de ses chaînes (une voix inconnue lui parlait ainsi dans une vision qu'il eut, pendant sa maladie, sur les rives du fleuve de Belem) l'homme a pu se lancer dans les régions inconnues, avec un esprit désormais libre de toute entrave.

La seconde enveloppe de notre planète, l'enveloppe extérieure, universelle, est l'océan aérien dont nous habitons les bas-fonds (plateaux et montagnes); elle nous présente six classes de phénomènes, tous étroitement reliés par une dépendance mutuelle. Ces phénomènes dérivent de la constitution chimique de l'air, des variations qui surviennent dans sa diaphanéité, dans sa coloration dans la manière dont il polarise la lumière ; ils naissent des changements de densité ou de pression, de température, d'humidité et de tension électrique. L'air contient le premier élément de la vie animale, l'oxygène. L'air possède un autre attribut non moins relevé : il est le véhicule du son, et par suite il est, pour les peuples, le véhicule du langage, des idées, des relations sociales. Si le globe terrestre était dépourvu d'atmosphère, comme notre Lune, ce ne serait qu'un désert où régnerait le silence.

Depuis le commencement du xixe siècle, la proportion des éléments qui forment les couches d'air accessibles a été un sujet de recherches auxquelles nous avons pris une part active, Gay-Lussac et moi. L'analyse chimique de l'atmosphère est parvenue, dans ces derniers temps, à un haut degré de perfection, grâce aux excellents travaux que Dumas et Boussingault ont exécutés par de nouvelles méthodes plus exactes. D'après ces analyses, l'air sec contient, en volume, 20,8 d'oxygène et 79,2 d'azote; il renferme en outre de 2 à 5 dixmillièmes d'acide carbonique, une quantité encore plus faible de gaz hydrogène (75), et, d'après les importantes recherches de Saussure et de Liebig, quelques traces de vapeurs ammoniacales (i6) qui fournissent aux plantes l'azote qu'elles contiennent. Quelques observations de Lewy portent à croire que la proportion d'oxygène varie un peu suivant les saisons, ou suivant que l'air est recueilli dans l'intérieur des continents et au-dessus de la mer; et en effet, si l'immense quantité d'organisations animales que la mer nourrit peut faire varier la proportion d'oxigène dont l'eau s'est chargée, on comprend qu'il doive en résulter une variation correspondante dans les couches d'air voisines de la surface Q1). L'air recueilli par Martins sur le Faulhorn, à 2762 mètres de hauteur, n'était pas moins riche en oxygène que l'air de Paris (78).

L'introduction du carbonate d'ammoniaque dans l'atmosphère est probablement antérieure à l'apparition de la vie organique sur la surface du globe. Les sources d'où l'acide carbonique se déverse dans l'atmosphère sont très-multipliées (79). Signalons d'abord la respiration des animaux : ceux-ci extraient le carbone des substances végétales dont ils se nourrissent , tandis que les végétaux le puisent dans l'atmosphère. L'intérieur de la terre, dans les contrées où se trouvent des volcans éteints et des sources thermales, est une source abondante d'acide carbonique. Il s'en produit aussi aux dépens de l'hydrogène carboné , qui existe dans l'atmosphère , et dont la décomposition est opérée par les décharges électriques des nuées, si fréquentes sous les tropiques. D'autres substances, des miasmes et des émanations pestilentielles, viennent se mêler accidentellement, surtout près du sol , aux éléments que nous venons d'indiquer comme formant la composition normale de l'air, à toutes les hauteurs accessibles. Ces gaz ont échappé jusqu'à présent à l'analyse chimique; mais le fait même de leur existence dans certaines régions de l'atmosphère n'est point douteux : les données les mieux constatées de la pathologie et les phénomènes qui accompagnent l'incessante décomposition des matières végétales ou animales, sur toute la surface du globe, l'établissent surabondamment. Sans parler des contrées marécageuses et des bords de la mer couverts de mollusques putréfiés ou de touffes de rhizophora mangle et d'avicennies, il existe une foule de circonstances dans lesquelles certaines vapeurs ammoniacales et nitreuses , de l'hydrogène sulfuré et même des composés analogues aux combinaisons à bases multiples (ternaires et quaternaires) du règne végétal (80), peuvent se mêler à l'air et engendrer la fièvre tierce ou le typhus. Certaines brouillards , répandant une odeur particulière , nous offrent un exemple des mélanges qui peuvent s'opérer accidentellement dans les régions inférieures de l'atmosphère. Bien plus, des substances solides, réduites en poudre fine, sont quelquefois portées à de grandes hauteurs, par les vents et les courants nés de l'échauf-

fement du sol. Telle est la poussière qui tombe vers les îles du cap Vert, en obscurcissant l'atmosphère à de grandes distances; Darwin appela l'attention des hommes de science sur ce phénomène , et Ehrenberg découvrit que cette poussière contient d'innombrables infusoires à carapaces siliceuses.

Énumérons actuellement les phénomènes principaux qui caractérisent l'atmosphère; nous aurons à distinguer:

i° Les variations de la pression atmosphériques elles comprennent les oscillations horaires du baromètre , espèce de marée atmosphérique, qui ne saurait être attribuée à l'attraction lunaire (81) et qui varie considérablement avec la latitude géographique, avec les saisons et avec la hauteur du lieu d'observation.

2° La distribution des climats et de la chaleur; elle dépend de la position relative des masses diaphanes et des masses opaques et de la configuration hypsométrique des continents. Ces relations déterminent la position géographique et la courbure des lignes isothermes, dans le sens horizontal et dans le sens vertical, c'est-à-dire sur une même surface de niveau et dans la série des couches superposées.

3° La distribution de V humidités elle dépend de la proportion qui existe entre la surface des terres et celle de l'océan, de la distance à l'équateur et de la hauteur au-dessus de la mer; il faut distinguer parmi les formes diverses que la vapeur d'eau revêt en se précipitant, car ces formes varient avec la température, la direction et l'ordre de succession des vents.

4° Uètat électrique de V atmosphère dont l'origine est encore très-débattue, quand il s'agit de l'électricité développée par un ciel serein. Sous ce titre , nous avons à examiner quels rapports rattachent l'ascension des vapeurs à la tension électrique et à la forme des nuages; il faut faire la part d'influence qui revient aux heures de la journée, aux saisons, aux climats, à la configuration des contrées formées de plaines basses ou de plateaux élevés; il faut rechercher les causes de la fréquence ou de la rareté des orages , de leur périodicité et de leur formation en été ou en hiver; il

faut signaler enfin les rapports de l'électricité avec la grêle de nuit, phénomène extrêmement rare, et avec les trombes (tourbillons d'eau ou de sable) sur lesquelles Peltier a fait d'ingénieuses remarques.

Les variations horaires du baromètre, sous les tropiques, présentent deux maxima3 à neuf heures ou neuf heures un quart du matin, et à dix heures et demie ou dix heures trois quarts du soir. Les deux minima ont lieu vers quatre heures ou quatre heures un quart de l'après-midi et à quatre heures du matin, c'est-à-dire, presque à l'heure la plus chaude et à l'heure la plus froide de la journée. L'étude de ces variations a été longtemps pour moi un objet d'observations assidues de jour et de nuit (82). Leur régularité est si grande qu'on peut, à la simple inspection du baromètre, déterminer l'heure , surtout pendant le jour, sans avoir à craindre , en moyenne, une erreur de plus de 4 5 à 47 minutes; elle est si permanente que ni la tempête, ni l'orage , ni la pluie, ni les tremblements de terre ne peuvent la troubler; elle persiste dans les chaudes régions du littoral du Nouveau-Monde, comme sur les plateaux élevés de plus de 4000 mètres où la température moyenne descend à 7°. L'amplitude des oscillations diurnes décroît de 2,98 à 0,44 millimètres , depuis l'équateur jusqu'au 70e parallèle de latitude nord, sous lequel Bravais a fait une série d'observations très-précises (83). On a cru que , dans les stations beaucoup plus rapprochées du pôle, la hauteur moyenne du baromètre était plus faible à dix heures du matin que vers quatre heures du soir, en sorte qu'il y aurait dans ces climats une véritable interversion des heures du maximum et du minimum; mais les observations de Parry , au port Bowen (73°44'), ne justifient nullement ces idées.

A cause des courants ascendants de l'atmosphère la hauteur moyenne du baromètre, sous l'équateur et généralement sous les tropiques, est un peu moindre que dans les zones tempérées (84) ; elle parait atteindre son maximum dans l'Europe occidentale entre les parallèles de 40° et de 45°. Kaemtz a proposé, pour l'étude de la distribution de ces phé-

nomènes à la surface du globe, un mode de représentation graphique qui consiste à unir, par des courbes, les lieux où les moyennes différences entre les extrêmes hauteurs mensuelles du baromètre sont égales; ce sont les lignes isobaromêtriques, dont la position géographique et les courbures conduisent à des résultats importants pour l'étude de l'influence que la configuration des terres et l'étendue des mers exercent sur les oscillations de l'atmosphère. L'Hindoustan avec ses hautes chaînes de montagnes et sa péninsule triangulaire, les côtes orientales du Nouveau-Continent vers le point où les eaux chaudes du Gulf-Stream se dirigent à l'est (Terre-Neuve), présentent des oscillations isobarométriques plus considérables que les Antilles et que l'Europe occidentale. Les vents régnants sont la cause principale qui détermine la diminution de la pression atmosphérique, et, suivant Daussy, partout où cette pression diminue, la hauteur moyenne de la mer augmente dans le même rapport (8S).

Les variations qui se reproduisent régulièrement, par périodes horaires ou annuelles, dans la pression atmosphérique, les changements brusques et souvent dangereux (86) qui surviennent accidentellement dans cette pression, et, en général, tous les phénomènes dont l'ensemble constitue l'état du ciel, doivent être attribués, en grande partie, à la puissance calorifique des rayons du Soleil. Il en résulte que la direction des vents, la hauteur du baromètre, les changements de température, l'état hygrométrique de l'air sont des phénomènes connexes. Les résultats d'une longue série d'observations commencées, il y a longtemps, sur la proposition de Lambert, ont été réduits en tables qui indiquent la pression atmosphérique correspondante à chaque aire de vent; ces tables, connues sous le nom de roses barométriques des vents,, ont permis de scruter plus profondément la liaison des phénomènes météorologiques (87). Avec une admirable finesse d'aperçus, Dove a reconnu, dans la loi de rotation des vents qu'il a lui même établie pour les deux hémisphères, la cause de plusieurs grands phénomènes dont l'océan aérien est le théâtre (88), La différence de température, entre

les contrées équinoxiales et les contrées polaires, engendre deux opposés, l'un dans les hautes régions de l'atmosphère, l'autre à la surface du globe. Comme les points situés vers l'équateur et les points situés vers les pôles sont animés de vitesses de rotation très-différentes, il en résulte que le courant venant du pôle est infléchi vers l'est, tandis que le courant équinoxial s'infléchit vers l'ouest. C'est de la lutte de ces deux courants, c'est du lieu où le courant supérieur retombe et atteint la surface, c'est de leur pénétration réciproque que dépendent les plus importantes variations de la pression atmosphérique, les changements de température dans les couches d'air, la précipitation des vapeurs aqueuses condensées, et même, comme Dove l'a montré, la formation et les figures variées que prennent les nuages. La forme des nues, qui donne aux paysages tant de mouvement et de charme, nous annonce ce qui se passe dans les hautes régions de l'atmosphère; quand l'air est calme, les nuages dessinent, sur le ciel d'une chaude journée d'été, « l'image projetée » du sol dont le calorique rayonne abondamment vers l'espace.

Lorsque le rayonnement opère sur de grandes surfaces continentales et océaniques dont la position relative satisfait à cartaines conditions, comme entre la côte orientale de l'Afrique et la côte occidentale de la péninsule indienne, ses effets deviennent manifestes; il produit les moussons des mers de l'Inde (89), l'Hippalos des navigateurs grecs, dont la direction périodiquement variable avec la déclinaison du Soleil a été facilement reconnue et mise à profit de toute antiquité. Ce furent là les débuts de la météorologie: la connaissance des moussons, répandue dans l'Hindoustan, en Chine, à l'orient du golfe Arabique, à l'ouest de la mer Malaise, la notion encore plus ancienne et plus générale des brises de terre et de mer, tels furent les premiers, les faibles rudiments d'une science qui fait aujourd'hui de rapides progrès. Les stations magnétiques, dont la longue série traverse maintenant, de Moscou à Pékin, toute l'Asie septentrionale, et dont les travaux doivent embrasser le magnétisme terrestre et les autres phénomènes météorologiques ,

sont appelées à fournir d'importants résultats à la théorie des vents. En comparant les observations recueillies sur divers points de cette ligne immense, on pourra décider, par exemple, si les vents d'est soufflent sans interruption depuis le plateau désert de Gobi jusque dans l'intérieur de l'empire Russe, ou bien si le courant produit par la précipitation de l'air des hautes régions ne commence qu'au milieu de la chaîne des stations. Alors on saura, à la lettre, d'où vient le vent. Si l'on ne fait concourir, au résultat cherché, que les lieux où les observations sur la direction des vents ont été continuées pendant plus de vingt années, on reconnaît (d'après les calculs exécutés récemment avec soin par G. Mahlmann) que le vent d'ouest-sud-ouest est le vent régnant, sous les moyennes latitudes des zones tempérées des deux continents. .

Nos idées sur la distribution de la chaleur atmosphérique ont gagné en clarté, sous certains rapports, depuis qu'on s'est efforcé de soumettre les phénomènes à un mode uniforme de représentation graphique, en reliant les uns aux autres, par un système de lignes, tous les points où les températures moyennes de l'année, de l'été et de l'hiver ont été déterminées avec exactitude. Le système des lignes isothermes, isothères et isochimènes , que j'ai proposé en 1817, pourra peut-être fournir une base certaine à la climatologie comparée, si les physiciens consentent à réunir leurs efforts pour le perfectionner. C'est ainsi que l'étude du magnétisme terrestre est devenue une véritable science du jour où les résultats partiels ont été réunis et représentés graphiquement par des lignes d'égale déclinaison, d'égale inclinaison et d'égale intensité.

L'expression de climat , prise dans son acception la plus générale, sert à-désigner l'ensemble des variations atmosphériques qui affectent nos organes d'une manière sensible: la température, l'humidité, les changements de la pression barométrique, le calme de l'atmosphère, les vents, la tension plus ou moins forte de l'électricité atmosphérique, la pureté de l'air ou la présence de miasmes plus ou moins dé-

létères, enfin le degré ordinaire de transparence et de sérénité du ciel. Cette dernière donnée n'influe pas seulement sur les effets du rayonnement calorifique du sol, sur le développement organique des végétaux et la maturation des fruits, mais encore sur le moral de l'homme et l'harmonie de ses facultés.

Si la surface de la terre était formée d'un seul fluide homogène ou de couches possédant même couleur, même densité, même éclat , même faculté d'absorber les rayons solaires,' même pouvoir de rayonner la chaleur vers les espaces célestes, les lignes isothermes, isothères et isochimènes seraient toutes dirigées parallèlement à l'équateur. Dans cette hypothèse, les pouvoirs absorbant et émissif, pour la chaleur et pour la lumière, seraient partout les mêmes sur la surface du globe, à parité de latitude. C'est de cet état moyen, qui n'exclut ni les courants de chaleur à l'intérieur du globe et dans son enveloppe gazeuse, ni la propagation de la chaleur par les courants d'air, que la théorie mathémathique des climats doit partir, comme d'un état primitif. Tout ce qui fait varier les pouvoirs absorbant et émissif, en quelques points situés sur des parallèles égaux, produit une inflexion dans les lignes isothermes. La nature de ces inflexions, les angles sous lesquels les lignes isothermes, isothères, isochimènes coupent les cercles de latitude, la position du sommet de leur convexité ou de leur concavité par rapport au pôle de l'hémisphère correspondant, sont des effets de causes qui modifient plus ou moins puissamment la température sous les diverses latitudes géographiques.

Il est heureux pour les progrès de la climatologie que la civilisation européenne se soit établie sur deux rivages opposés, ou plutôt qu'elle ait rayonné de notre côte occidentale jusque sur une côte orientale, en traversant le bassin de l'Atlantique. Lorsqu'après plusieurs tentatives éphémères en Islande et au Groenland, les habitants de la Grande-Bretagne fondèrent enfin, sur le littoral des États-Unis d'Amérique, leurs premières colonies durables, dont les poursuites religieuses, le fanatisme et l'amour de la liberté accrurent

rapidement la population, les colons qui vinrent s'établir entre la Caroline du Nord et l'embouchure du fleuve Saint-Laurent s'étonnèrent d'éprouver des hivers beaucoup plus froids que ceux de l'Italie, de la France et de l'Écosse, sous les mêmes latitudes. Une pareille différence de climats devait tenir l'attention en éveil; cependant la remarque ne devint réellement féconde en résultats pour la météorologie que lorsqu'elle put être basée sur des données numériques exprimant les températures moyennes annuelles. En comparant de cette manière Nain, sur la côte du Labrador, avec Gothenbourg, Halifax avec Bordeaux, New- York avec Naples, Sant' Augustin, en Floride, avec le Caire, on trouve que, par les mêmes latitudes, les différences entre les températures moyennes de l'année de l'Amérique orientale et celles de l'Europe occidentale sont, en allant du nord au sud: 41° 5; 7° 7; 3° 8; et presque 0°. Le décroissement progressif de ces différences, dans une série qui comprend 28° de latitude, est frappant. Plus loin, vers le sud, sous les tropiques mêmes, les lignes isothermes sont partout parallèles à l'équateur. On voit, par les exemples précédents, que ces questions si souvent posées dans les cercles de la société: de combien de degrés l'Amérique (sans distinguer entre les côtes de l'ouest et celles de l'est) est-elle plus froide que l'Europe? quelle différence y a-t-il entre les températures moyennes de l'année au Canada ou aux États-Unis, et celles de l'Europe? on voit, disons-nous, que, sous une forme si absolue, si générale, ces questions n'ont aucun sens. La différence, en effet, n'est point constante; elle varie d'un parallèle à l'autre, et sans une comparaison spéciale des températures d'été et d'hiver sur les côtes opposées, il est impossible de se faire une idée juste des véritables rapports qui existent entre les climats, et d'apprécier leur influence sur l'agriculture, l'industrie et le bien-être des populations.

En signalant les causes qui peuvent modifier la forme des lignes isothermes, je distinguerai celles qui élèvent la température de celles qui tendent à l'abaisser. La première classe comprend :

La proximité d'une côte occidentale, dans la zone tempérée; . ,

La configuration particulière aux continents qui sont decoupés en presqu'îles nombreuses;

Les méditerranées et les golfes pénétrant profondement

dans les terres *

L'orientation' c'est-à-dire la position d'une terre relativement à une mer libre de glaces, qui s'étend au-delà du cercle polaire, ou par rapport à un continent d'une étendue considérable, situé sur le même méridien, à l'équateur ou du moins à l'intérieur de la zone tropicale; ?

La direction sud et ouest des vents régnants, s il s agit delà bordure occidentale d'un continent situé dans la zone tempérée; les chaînes de montagnes servant de rempart et d'abri contre les vents qui viennent de contrées plus froides;

La rareté des marécages dont la surface reste couverte déplace au printemps, et jusque au commencement del'ete;

L'absence de forêts sur un sol sec et sablonneux; la sérénité constante du ciel pendant les mois d'été; enfin le voisinage d'un courant pélagique, si ce courant apporte des eaux plus chaudes que celles de la mer ambiante.

Je range parmi les causes qui abaissent la température moyenne:

La hauteur, au-dessus du niveau de la mer, dune région qui ne présente point de plateaux considérables; Le voisinage d'une côte occidentale, pour les hautes et les

moyennes latitudes; - La configuration compacte d'un continent dont les cotes

sont dépourvues de golfes;

Une grande extension des terres vers le pôle, et jusqu a la région des glaces éternelles (à moins qu'il n'y ait, entre la terre et cette région, une mer constamment libre pendant

l'hiver); , . s

Une position géographique telle que les régions tropicales de même longitude soient occupées par la mer; en d autres termes, l'absence de toute terre tropicale sur le méridien du pays dont il s'agit d'étudier le climat ;

Une chaîne de montagnes qui, par sa forme ou sa direction, gênerait l'accès des vents chauds, ou bien encore le voisinage de pics isolés, à cause des courants d'air froid qui descendent le long de leurs versants;

Les forêts d'une grande étendue: elles empêchent les rayons solaires d'agir sur le sol; leurs organes appendiculaires (les feuilles) provoquent l'évaporation d'une grande quantité d'eau, en vertu de leur activité organique, et augmentent la superficie capable de se refroidir par voie de rayonnement. Les forêts agissent donc de trois manières: parleur ombre, par leur évaporation, par leur rayonnement;

Les marécages nombreux qui forment, dans le nord jusqu'au milieu de l'été, de véritables glacières au milieu des plaines;

Un ciel d'été nébuleux, parce qu'il intercepte une partie des rayons du soleil;

Un ciel d'hiver très-pur, parce qu'un tel ciel favorise le rayonnement de la chaleur (90).

L'action simultanée de toutes ces causes réunies, de celles surtout qui dépendent des rapports d'étendue et de configuration des masses opaques (les continents) et des masses diaphanes (les mers), détermine les inflexions des lignes isothermes projetées sur la surface du globe. Les perturbations locales engendrent les sommets convexes et concaves de ces lignes. Comme il existe différents ordres parmi ces causes, chaque ordre devra être d'abord considéré isolément. Plus tard, pour obtenir leur effet total sur le mouvement des lignes isothermes, c'est-à-dire, sur la direction et les courbures locales de ces lignes, on examinera comment ces causes réunies se modifient, s'annulent ou se renforcent mutuellement, tout comme s'il s'agissait de petits mouvements ondulatoires qui se rencontrent et se croisent. Tel est l'esprit de la méthode par laquelle je me flatte qu'il sera possible, un jour, de soumettre d'immenses séries de faits, en apparence isolés, à des lois empiriques exprimées numériquement, et de mettre en relief leur dépendance réciproque.

Les alizés (vents d'est de la zone tropicale) font naître des remous ou des contre-courants qui impriment la direction

ouest ou ouest-sud-ouest aux vents régnants des deux zones tempérées; ceux-ci sont donc des vents de terre, pour une côte occidentale. Or, la surface de la mer n'étant pas susceptible de se refroidir autant que celle des continents, à cause de l'énorme masse des eaux et de la précipitation immédiate des particules refroidies, il en résulte que les côtes occidentales doivent être plus chaudes que les côtes orientales, pourvu toutefois qu'un courant océanique ne vienne point modifier leur température. Cette différence a été signalée, pour la première fois, par un jeune compagnon de Cook, par l'ingénieux Georges Forster, qui a contribue d'une manière si efficace à faire naître en moi le goût des entreprises lointaines. Il en est de même de l'analogie qui existe, pour la température, entre la côte occidentale de l'Amérique du nord, sous les moyennes latitudes, et la côte occidentale de l'Europe (91).

Même dans les régions du nord, il existe une ditlerence très frappante entre les températures moyennes annuelles des côtes orientales, et celles des côtes occidentales de l'Amérique A Nain, dans le Labrador (lat. 57° 10'), cette température est de 3°,8 au-dessous de 0°, tandis qu'elle est encore de 6° 9 au-dessus de 0° à Neu-Archangelsk, sur la côte nordouest de l'Amérique russe. La température moyenne de l'ete est à peine de 6°, 2 dans le premier endroit, elle est de 13°, 8 dans le second. Pékin (39° 54'), sur la côte orientale de l'Asie, possède une température moyenne annuelle (11°, 3), moindre que celle de Naples, qui est pourtant un peu plus septentrionale; la différence dépasse 5°. La température moyenne de l'hiver, à Pékin, est au moins 3° au-dessous de 0°; et dans l'Europe occidentale, à Paris même (48° 50'), elle est de 3°, 3 au-dessus de 0°. Les hivers de Pékin sont même, en moyenne, de deux degrés et demi plus froids que ceux de Copenhague, malgré la situation beaucoup plus septentrionale de cette dernière ville (4 7° de latitude plus au nord que Pékin).

Nous avons dit plus haut avec quelle lenteur la masse énorme des eaux de l'océan suit les variations de température de l'atmosphère, et nous en avons tiré la conséquence

que la mer sert à égaliser les températures, qu'elle tempère à la fois la rigueur des hivers et la chaleur des étés. De là une opposition importante entre le climat des îles ou des côtes, propre à tous les continents articulés, riches en péninsules et en golfes, et le climat de l'intérieur d'une grande masse compacte de terres fermes. Ce contraste a été complètement développé pour la première fois par Léopold de Buch. Aucun de ses traits caractéristiques, aucun de ses effets sur la force de la végétation, le développement de l'agriculture, la transparence du ciel, le rayonnement calorifique du sol et la hauteur des neiges éternelles, n'a échappé au grand géologue. Dans l'intérieur de l'Asie, Tobolsk, Barnaul sur l'Obi et Irkoutsk ont les mêmes étés que Berlin, Munster et Cherbourg; mais à ces étés succèdent des hivers dont l'effrayante température moyenne est de — 18° à — 20°. Pendant les mois d'été on voit le thermomètre se maintenir des semaines entières à 30° et 34°. Ces climats continentaux ont été, à bon droit, nommés excessifs par le célèbre Buffon, et les habitants des contrées où régnent ces climats excessifs paraissent être condamnés, corne les âmes en peine du purgatoire de Dante (93),

A sofferir tormenti, caldi e geli.

Jamais dans aucune partie du monde, pas même dans le midi de la France, en Espagne ou aux îles' Canaries, je n'ai trouvé d'aussi bons fruits et surtout d'aussi belles grappes de raisin qu'aux environs d'Astrakhan, sur les bords de la mer Caspienne (46° 21'). La température moyenne de l'année y est d'environ 9°; celle de l'été monte à 21° 2, comme à Bordeaux ; mais en hiver, le thermomètre y descend à 25° et à 30°. Il en est de même à Kislar, sur l'embouchure du Térek, quoique cette dernière ville soit encore plus méridionale qu'Astrakhan (par les latitudes d'Avignon et de Bimini).

Le climat de l'Irlande, des îles de Jersey et de Guernesey, de la presqu'île de Bretagne, des côtes de Normandie et de l'Angleterre méridionale, pays aux hivers doux, aux

étés frais et nébuleux, contraste fortement avec le climat continental de l'intérieur de l'Europe orientale. Au N. E. de l'Irlande (54°, 5) par la même latitude que Kœnigsberg en Prusse, le myrte croît en pleine terre comme en Portugal. La température du mois d'août atteint 21° en Hongrie: elle est de 46° tout au plus à Dublin (sur la même ligne isotherme de 9° Ys)- La moyenne température d'hiver descend à 2°, 4 à Bude ; à Dublin, où la température annuelle n'est que de 9°,.5> celle de l'hiver est encore de 4°,3 au-dessus de la glace; c'est 2° de plus qu*à Milan, qu'à Pavie, qu'à Padoue, que dans toute la Lombardie, où la chaleur moyenne de l'année monte à 12°, 7. Aux Orcades (Stromness), un peu au sud de Stockholm (la différence de latitude n'est pas d'un demidegré), la température moyenne de l'hiver est de 4°, c'està-dire qu'elle est plus élevée qu'à Paris et presque aussi chaude qu'à Londres. Bien plus, les eaux intérieures ne gèlent jamais aux îles de Féroé, placées par 62° de latitude, sous la douce influence du vent d'ouest et de la mer. Sur les côtes gracieuses du Devonshire, dont l'un des ports (Salcombe) a été surnommé le Montpellier du Nord, à cause de la douceur de son climat, on a vu l'agave Mexicana fleurir en pleine terre et des orangers en espalier porter des fruits, quoiqu'ils fussent à peine abrités par quelques nattes. Là, comme à Penzance , comme à Gosport et à Cherbourg sur les côtes de la Normandie, la température moyenne de l'hiver est 5°,5; elle n'est donc inférieure à celles de Montpellier et de Florence que de 4°,3 (93). Ces rapprochements montrent assez en combien de manières une seule et même température moyenne annuelle peut se répartir entre les diverses saisons, et combien ces divers modes de distribution de la chaleur, dans le cours de l'année, exercent d'influence sur la végétation, l'agriculture, la maturation des fruits et le bien-être matériel de l'homme.

Les lignes que j'ai nommées isochimènes et isothèreSj (lignes d'égales températures d'été et d'hiver) ne sont nullement parallèles aux lignes isothermes (lignes d'égales températures annuelles). Si là où les myrtes croissent en pleine

terre et où le sol ne se couvre jamais, en hiver, d'une neige permanente, les températures d'été et d'automne suffisent à peine pour porter les pommes à maturité ; si la vigne, pour donner un vin potable, fuit les îles et presque toutes les côtes même les côtes occidentales, ce n'est pas seulement à cause de la faible température qui règne en été sur le littoral; la raison de ces phénomènes est ailleurs que dans les indications fournies par nos thermomètres lorsqu'ils sont suspendus à l'ombre. 11 faut la chercher dans l'influence de la lumière directe dont on n'a guère tenu compte jusqu'ici, bien qu'elle se manifeste dans une foule de phénomènes (par exemple , dans l'inflammation d'un mélange d'hydrogène et de chlore). Il existe, à cet égard, une différence capitale entre la lumière diffuse et la lumière directe, entre la lumière qui a traversé un ciel serein et celle qui a été affaiblie et dispersée en tous sens par un ciel nébuleux. Je me suis efforcé, il y a longtemps (94), d'attirer l'attention des physiciens et des phytologues sur cette différence et sur la quantité de chaleur encore inconnue que l'action de la lumière directe développe dans les cellules des végétaux vivants.

Si l'on parcourt l'échelle thermique des divers genres de culture (9S) en commençant par celles qui exigent le climat le plus chaud, on rencontre successivement la vanille, le cacao, le pisang et le cocotier; puis l'ananas, la canne à sucre, le caféier, le dattier, le citronnier, l'olivier, le châtaignier franc et la vigne dont le vin est potable. En étudiant la distribution de ces diverses cultures dans les plaines et sur les versants des montagnes, on ne tarde pas à reconnaître que leurs limites géographiques ne sont pas exclusivement réglées par les moyennes températures annuelles. Ainsi, pour que la vigne produise du vin potable (96), il ne suffit pas que la chaleur moyenne de l'année dépasse 9° Y*; il faut encore qu'une température d'hiver supérieure à + 0% 5 soit suivie d'une température moyenne de 48° au moins pendant l'été. Dans la vallée de la Garonne , à Bordeaux (lat. 40° 50'), les températures moyennes de l'année, de l'hiver, de l'été et de l'automne sont respectivement: 43°,8;

6,2; 21°,7; HQ4. Dans les plaines du littoral de la mer Baltique (lat. 52° Af*\ où le vin n'est plus potable (il y est consommé cependant), ces nombres sont: 8°,6;— 0°,7; 17°,6; 86. Certes, il doit exister une opposition bien tranchée entre deux climats dont l'un est éminemment favorable à la culture de la vigne, tandis que l'autre atteint la limite où cette culture cesse d'être productive, et il paraît d'abord surprenant que les indications thermométriques n'accusent pas plus nettement cette différence. Mais on s'étonnera moins si l'on considère qu'un thermomètre placé à l'ombre, abrité complètement, ou à peu près, contre les effets de l'insolation directe et du rayonnement nocturne, ne saurait indiquer la température du sol librement exposé à toutes ces influences, ni les variations périodiques dont cette température est affectée d'une saison à l'autre.

Les mêmes rapports de climats qu'on observe entre la presqu'île de Bretagne et le reste de la France, dont la masse est plus compacte, dont les étés sont plus chauds et les hivers plus rudes, se reproduisent, jusqu'à un certain point, entre l'Europe et le continent asiatique dont l'Europe forme la péninsule occidentale. L'Europe doit la douceur de son climat à sa configuration richement articulée, à l'Océan qui baigne les côtes occidentales de l'Ancien-Monde , à la mer libre de glaces qui la sépare des régions polaires, et surtout à l'existence et à la situation géographique du continent africain, dont les régions intertropicales rayonnent abondamment et provoquent l'ascension d'un immense courant d'air chaud, tandis que les régions placées au sud de l'Asie sont en grande partie océaniques. L'Europe deviendrait plus froide (97) si l'Afrique était submergée, si la fabuleuse Atlantide sortant du sein de l'Océan, venait joindre l'Europe à l'Amérique; si les eaux chaudes du Gulf-Stream ne se déversaient point dans les mers du nord, ou si une nouvelle terre, soulevée par les forces volcaniques , s'intercalait entre la péninsule Scandinave et le Spitzberg. A mesure que l'on avance de l'ouest à l'est, en parcourant, sur une même parallèle de latitude, la France, l'Allemagne, la Pologne, la Russie, jusqu'à

la chaîne des monts Ourals, on voit les températures moyennes de Tannée suivre une série décroissante. Mais aussi, au fur et à mesure que l'on pénètre ainsi dans l'intérieur des terres, la forme du continent devient déplus en plus compacte; sa largeur augmente, l'influence de la mer diminue, celle des vents d'ouest devient moins sensible : c'est là qu'il faut chercher la raison principale de l'abaissement progressif de la température. Déjà même dans les régions situées au-delà de l'Oural, les vents d'ouest sont devenus des vents de terre. Au lieu de réchauffer, ils refroidissent ces pays, lorsqu'ils y parviennent après avoir soufflé sur de grandes étendues de terres glacées et couvertes de neige. La rigueur du climat dans l'ouest de la Sibérie est un effet de ces causes générales; elle est due à la configuration de la terre ferme et à la nature des courants atmosphériques, mais non (98), quoiqu'en aient dit Hippocrate, Trogue-Pompée et même plus d'un voyageur célèbre du xvne siècle, à une grande hauteur du sol au-dessus du niveau de la mer.

Laissons maintenant les plaines pour nous occuper des inégalités dont la surface polyédrique de notre globe est parsemée, et considérons les montagnes par rapport à leur action sur le climat des pays voisins, et à l'influence qu'elles exercent, en raison de la hauteur, sur la température de leurs propres sommets, ou même sur celle des plateaux qu'elles supportent. Les chaînes de montagnes partagent la surface terrestre en grands bassins, en vallées profondes et étroites, en vallées circulaires. Ces vallées, souvent encaissées comme entre des remparts, individualisent les climats locaux (par exemple en Grèce et dans une partie de l'Asie mineure), et les placent dans des conditions toutes spéciales par rapport à la chaleur, à l'humidité, à la transparence de l'air, à la fréquence des vents et des orages. Cette configuration a exercé de tout temps une puissante influence sur les productions du sol, le choix des cultures, les mœurs, les formes gouvernementales et même sur les inimitiés des races voisines. Le caractère de Y individualité géographique atteint, pour ainsi dire, son maximum lorsque la configuration du

sol, dans le sens horizontal et dans le sens vertical, est aussi variée que possible. Le caractère opposé est fortement empreint dans les steppes de l'Asie septentrionale , dans les grandes plaines herbacées du Nouveau-Monde (savanes, 11anos, pampas), dans les landes à bruyères (ericeta) de l'Europe, et dans les déserts de sable ou de pierres de l'Afrique.

La loi que suit le décroissement de la chaleur, par différentes latitudes, à mesure que la hauteur augmente, est d'une haute importance en météorologie; elle n'intéresse pas moins la géographie des plantes, la théorie de la réfraction terrestre et les hypothèses diverses sur lesquelles se fonde l'évaluation de la hauteur de l'atmosphère. Aussi l'étude de cette loi a-t-elle toujours été un des objets principaux de mes recherches dans les nombreuses ascensions de montagnes que j'ai exécutées en dedans ou en dehors des tropiques (").

Depuis que l'on sait, avec quelqu'exactitude, comment la chaleur se distribue à la surface du globe, c'est-à-dire , depuis que l'on étudie les inflexions et les distances des lignes isothermes et isothères, dans les divers systèmes de température à l'est et à l'ouest de l'Asie, de l'Europe centrale et de l'Amérique du nord, il n'est plus permis de poser, sous une forme absolue, cette question: à quelle fraction de la chaleur thermométrique moyenne de l'année ou de l'été, répond une variation de 4° en latitude, quand on se déplace sur un même méridien? Il règne dans chaque système de lignes isothermes à courbures égales une liaison intime et nécessaire entre trois éléments: la diminution de la chaleur dans le sens vertical et de bas en haut; la variation de température pour 4° de changement dans la latitude géographique; et le rapport qui existe entre la moyenne température d'une station, sur une montagne, et la distance au pôle d'un point situé au niveau de la mer.

Dans le système de Y Amérique orientale^ la température moyenne annuelle varie, depuis la côte du Labrador jusqu'à Boston, de 0°,88 par chaque degré ,$e latitude; de Boston à Gharleston de 0°,95; de Gharleston 5au tropique du cancer

(Cuba) la variation diminue, elle n'est que 0°66. Dans la zone tropicale même, la température moyenne varie avec tant de lenteur, que, de la Havane à Cumana, le changement pour un degré de latitude ne dépasse point 0°,20.

Il en est tout autrement du système formé par les lignes isothermes de Y Europe centrale. Entre les parallèles de 38° et de 7 1°, je trouve que la température décroît uniformément à raison d'un demi -degré du thermomètre per chaque degré de latitude. Mais comme, d'autre part, [la chaleur diminue de 4° dans cette région, quand la hauteur augmente de 1 56 ou de 470 mètres, il en résulte que 78 ou 85 mètres d'élévation au-dessus du niveau de la mer produisent le même effet, sur la température annuelle, qu'un déplacement vers le nord de 4° en latitude. Ainsi la température moyenne annuelle du couvent du Mont-Saint-Bernard, situé à 2491 métrés de hauteur, par 45° 50' de latitude, se retrouve dans la plaine par une latitude de 75°50'.

Les observations que j'ai faites jusqu'à 6000 mètres de hauteur, dans la partie de la chaîne des Andes comprise entre les tropiques, m'ont donné une diminution de 1° de température par 187 mètres d'augmentation dans la hauteur. Trente ans plus tard , mon ami Boussingault a trouvé en moyenne 475 mètres. En comparant les lieux situes sur le versant même des Cordillères avec d'autres lieux d'égale hauteur au-dessus de la mer, mais placés sur des plateaux d'une grande étendue, j'ai remarqué que la température moyenne de l'année était plus élevée de 4»,5 à 2°,8 dans ces derniers lieux La différence serait plus forte sans la déperdition de chaleur que le rayonnement ocasionne pendant la nuit. Comme dans cette région, les climats se trouvent étagésles uns au-dessus des autres, depuis les forêts de cacaos des plaines basses jusqu'à la neige éternelle, et comme la température V varie très-peu d'un bout à l'autre de l'année, on peut se faire une idée assez exacte des températures particulières aux grandes villes de la chaîne des Andes, en les comparant à celles qu'on éprouve**! France et en Italie, à certaines époques de l'année. Tandis qu'il règne, chaque jour, sur les

rives boisées de l'Orénoque une chaleur qui dépasse de 4° celle du mois d'août à Palerme, on trouve, à mesure qu'on s'élève sur les Andes, à Popayan (1775 m.) , les trois mois d'été de Marseille; à Quito (2908 m.), la fin du mois de mai de Paris; enfin sur les Paramos où croissent des plantes alpestres, chétives, il est vrai, et cependant couvertes de fleurs, on trouve la température qui règne à Paris au commencement du mois d'avril.

Plus on se rapproche de lequateur, plus la limite des neiges éternelles est élevée; l'ingénieux Pierre Martyr de Anghiera , un des amis de Cristophe Colomb, est certainement le premier qui en ait fait la remarque (après l'expédition entreprise, en octobre 1510, par Rodrigo Enrique Colmenares). Voici ce qu'il dit, à ce sujet, dans son bel ouvrage De rébus oceanicis (i0°): « La rivière Gaira descend d'une montagne (dans la Sierra-Nevada de Santa Marta) qui, au dire des compagnons de Colmenares, surpasse en hauteur toutes les montagnes connues, et cela doit être en effet, puisque cette montagne, située à 10° tout au plus de l'équateur, conserve en tout temps de la neige sur son sommet. » La limite des neiges éternelles, pour une latitude donnée, est la ligne des neiges qui résistent à l'été; en d'autres termes, c'est la plus grande hauteur à laquelle cette ligne puisse remonter dans le cours de l'année entière. Cette donnée doit être soigneusement distinguée des trois phénomènes suivants; l'oscillation annuelle de la limite inférieure des neiges , la chute de la neige sporadique, et la formation des glaciers, qui paraissent ne pouvoir exister ailleurs que dans les zones froides et tempérées. Depuis les immortels travaux de Saussure, le phénomène des glaciers a été étudié, dans les Alpes, par Venetz et Charpentier, et surtout par Agassiz, dont la persévérance et l'intrépidité sont au-dessus de tout éloge.

Nous connaissons bien la limite inférieure des neiges perpétuelles; quant à leur limite supérieure, il ne peut pas en être question, car les cimes les plus hautes sont encore loin d'atteindre ces couches d'air raréfié qui, suivant une opinion très-probable de Bouguer, ne contiennent plus de vapeur

vésiculaire capable d'engendrer des cristaux de glace, par le refroidissement, et de prendre ainsi une forme visible. La limite inférieure des neiges n'est pas uniquement une fonction de la latitude géographique et de la température moyenne annuelle du lieu; ce n'est ni à Téquateur ni même dans la zone intertropicale, comme on l'a cru longtemps, que cette limite parvient à sa plus grande hauteur au-dessus du niveau de la mer. Le phénomène dont il s'agit est, en général, un effet très-complexe de la température, de l'état hygrométrique et de la forme des montagnes; et si on le soumet à une analyse encore plus détaillée , ce que les observations récentes (*) permettent de faire aujourd'hui , on reconnaît qu'il dépend du concours d'un grand nombre de causes, telles que la différence des températures propres à chaque saison; la direction des vents régnants et leur contact, soit avec la mer, soit avec la terre; le degré habituel de sécheresse ou d'humidité des couches supérieures de l'atmosphère; l'épaisseur absolue de la masse de neige qui est tombée ou qui s'est accumulée ; le rapport entre la hauteur de la limite inférieure des neiges et la hauteur totale de la montagne; la position relative de cette dernière dans la chaîne dont elle fait partie; l'escarpement des versants; le voisinage d'autres cimes également couvertes de neige perpétuelle; l'étendue et la hauteur absolue des plaines au sein desquelles la cime neigeuse s'élève comme un pic isolé , ou sur la croupe d'une chaîne de montagnes. Il faut tenir compte enfin de la situation de ces plaines au bord de la mer ou à l'intérieur des continents; il faut examiner si elles sont formées de forêts ou de prairies, de marécages ou bien de sables arides et de grands blocs de rochers.

Sous l'équateur et en Amérique, la limite inférieure des neiges atteint la hauteur du Mont-Blanc de la chaîne des Alpes, puis elle baisse vers le tropique boréal; les dernières mesures la placent 342 mètres environ plus bas, sur le plateau du Mexique, par 94° de latitude nord. Elle s'élève, au contraire, vers le tropique austral; car Pentland a trouvé que, sur la Cordillère maritime du Chili (de 44° lf* à 4 8° de

latitude australe), cette limite est de 800 mètres plus élevée que sous l'équateur, près de Quito, sur le Chimborazo, le Cotopaxi et l'Antisana. Le docteur Gillies assure même que , par 33° de latitude australe , la limite des neiges éternelles se trouve comprise entre 4420 et 4580 mètres, sur les versants du volcan de Peuquenes. Lorsque le ciel est pur pendant l'été la sécheresse extrême de l'atmosphère favorise a tel point l'évaporation de la neige que le volcan d'Aeonca- «ua (au N. 0. de Valparaïso, lat. 32° 7«) a été vu complètement privé de neige; et pourtant sa hauteur dépasse de 450 mètres celle du Chimborazo, d'après les mesures de l'expédition du Beagle (2).

Presque sur le même cercle de latitude boréale (de 30° [a à 31°) sur le versant méridional de l'Himalaya, la limite des neiges est située à 3956 mètres de hauteur. En combinant, en comparant des mesures exécutées sur d'autres chaînes de montagnes, on était arrivé à prévoir ce résultat, que les mesures directes ont ensuite confirmé. Mais sur le versant septentrional, placé sous l'influence du plateau thibétain, dont la hauteur moyenne paraît être de 3500 mètres, la limite des neiges éternelles remonte plus haut, elle est par 4068 mètres environ. Cette différence a été longtemps controversée en Europe et dans l'Inde, et j'ai moi-même consacré plusieurs écrits, depuis 1820, à développer mes vues sur ce sujet («). Il s'agissait de l'un de ces grands faits naturels qui n'intéressent pas le physicien seul, caria hauteur des neiges éternelles a dû exercer une influence puissante sur les conditions d'existence des peuples primitifs. Presque toujours de simples données météorologiques ont déterminé, sur de grandes étendues d'un même continent, ici la vie agricole, ailleurs

la vie nomade.

Comme la quantité de vapeur contenue dans 1 atmosphère augmente avec la température, il en résulte que cet élément doit varier suivant les heures de la journée, les saisons, les latitudes et les hauteurs. Nos connaissances sur l'élément hygrométrique, qui joue un rôle si considérable dans la création organique, ont sensiblement progressé depuis 1 intro-

duction d'un nouveau procédé de mesure où l'on trouve une ingénieuse application des idées de Dalton et de Daniell, et dont l'emploi est promptement devenu général; il suffit d'indiquer ici le psychromètre d'Auguste, à l'aide duquel on détermine la différence du point de rosée avec la température de l'air ambiant, et, par suite, la quantité de vapeur contenue dans l'atmosphère. La température, la pression atmosphérique et la direction du vent ont d'intimes rapports avec l'humidité, dont le pouvoir vivifiant ne dépend pas uniquement de la quantité absolue de la vapeur dissoute dans les couches d'air, mais encore de la fréquence et du mode de précipitation de cette vapeur, soit qu'elle humecte lé sol sous forme de rosée ou de brouillard, soit qu'elle tombe condensée en gouttes de pluie et en flocons de neige. D'après Dove (4): «La force élastique de la vapeur d'eau, contenue dans l'atmosphère de notre zone tempérée, est au maximum, par le vent de S. 0. et au minimum, par le vent de N. E. Elle diminue à l'ouest de la rose des vents; elle va en augmentant, au contraire, dans la région orientale. En effet, du côté de l'ouest, un courant d'air froid, pesant et sec, repousse le courant chaud, léger et humide, tandis que, du côté opposé, c'est le second courant qui refoule le premier. Le courant du S. 0. n'est qu'une déviation du courant équatorial , et le courant du N. E. est le seul courant polaire régnant. »

Si quelques contrées des tropiques ,où il ne tombe jamais de pluie ni de rosée sensibles, et dont le ciel reste complètement pur de nuages pendant cinq et même pendant sept mois, nous offrent cependant un grand nombre d'arbres couverts d'une fraîche et gracieuse verdure, c'est sans doute que les parties appendiculaires (les feuilles) possèdent la faculté d'absorber l'eau de l'atmosphère par un acte particulier à la vie organique, indépendamment de la diminution de température que le rayonnement produit. Les plaines arides de Cumana, de Coro et de Ceara (Brésil septentrional), que la pluie n'humecte jamais, contrastent avec d'autres régions des tropiques où l'eau du ciel tombe en abondance. A la Havane, par exemple, Ramon de la Sagra a conclu de six

ans d'observations qu'il tombe, année moyenne, 2761 millimètres de pluie, c'est-à-dire quatre ou cinq fois plus qu'à Paris et à Genève (5). Sur le versant de la chaîne des Andes, la quantité de pluie annuelle décroît comme la température, à mesure que la hauteur augmente (6). Caldas, un de mes compagnons de voyage dans l'Amérique du sud, a trouvé qu'à Santa-Fé de Bogota (hauteur 2600 mètres), la quantité de pluie ne dépasse pas 1000 millimètres; ainsi elle y est moins abondante que sur certains points des côtes occidentales de l'Europe. Boussingault a vu plusieurs fois, à Quito, l'hygromètre de Saussure rétrograder jusqu'à 26°, par une température de 12 à 13°. Gay-Lussac, lors de sa célèbre ascension aérostatique, a vu le même instrument de mesure marquer 25°,3 dans des couches d'air situées à 2100 mètres de hauteur. Mais la plus grande sécheresse qui ait été observée jusqu'ici, dans les plaines basses, est certainement celle que Gustave Rose, Ehrenberg et moi avons eu l'occasion de mesurer en Asie, entre les bassins de l'Irtysch et de l'Obi, dans la steppe de Platowskaïa. Le vent de sud-ouest avait soufflé longtemps de l'intérieur du continent; la température atmosphérique étant de 23°,7,nous trouvâmes que le point de rosée s'était abaissé à 4°,3 au-dessous de la glace. Ainsi, l'air ne contenait plus que 16/ioo de vapeur d'eau (7). Dans ces derniers temps , quelques observateurs ont élevé des doutes sur la grande sécheresse que les mesures hygrométriques de Saussure et les miennes semblent indiquer pour l'air des hautes régions des Alpes et des Andes; mais on s'est borné à comparer l'atmosphère de Zurich à celle du Faulhorn , dont la hauteur ne peut passer pour considérable qu'en Europe seulement (8). Sous les tropiques , près de la région où la neige commence à tomber, c'est-àdire entre 3600 et 3900 mètres de hauteur, les plantes alpestres, à feuilles, de myrte et à grandes fleurs, particulières aux Paramos, sont baignées d'une humidité presque perpétuelle; mais cette humidité ne prouve pas qu'il existe, à cette élévation, une grande quantité de vapeurs; elle prouve seulement que la précipitation se réitère souvent. On en peut

dire autant des brouillards si communs sur le beau plateau de Bogota. Les couches de nuages se forment et se dissolvent plusieurs fois dans l'espace d'une heure, jeux rapides de l'atmosphère qui caractérisent, en général, les plateaux et les Paramos de la chaîne des Andes.

L'électricité de l'atmosphère se rattache par mille liens à tous les phénomènes de la distribution de la chaleur, à la pression, aux météores aqueux, et, selon toute vraisemblance, au magnétisme dont l'écorce superficielle du globe paraît être doué. Ces rapports intimes se révèlent, soit qu'on considère l'électricité des basses régions de l'air où sa marche silencieuse varie par périodes encore problématiques, soit qu'on l'étudié dans les couches élevées, au sein des nuages où l'éclair brille, où la foudre éclate avec fracas. Elle exerce une influence puissante sur les deux règnes des plantes et des animaux , d'abord par les phénomènes météorologiques qu'elle fait naître, tels que la précipitation des vapeurs aqueuses et la formation de composés acides ou ammoniacaux , ensuite comme agent spécial excitant directement l'appareil nerveux et les mouvements circulatoires des liquides organiques. Ce n'est point ici le lieu de renouveler d'anciens débats sur l'origine de l'électricité qui se développe dans l'atmosphère par un ciel serein. Nous ne rechercherons pas s'il faut attribuer cette électricité à l'évapOration des eaux impures, chargées de sels et de substances terreuses (9), à la végétation (10), aux nombreuses réactions chimiques dont le sol est le théâtre, à l'inégale répartition de la chaleur dans les couches aériennes ou s'il faut recourir à l'ingénieuse hypothèse par laquelle Peltier explique l'électricité positive de l'atmosphère, en supposant au globe une charge constamment négative (*2). Au lieu d'aborder ce vaste champ de discussions, la description physique du monde doit partir des observations électrométriques, telles que les fournit, par exemple, l'ingénieux appareil électro-magnétique proposé par Colladon, pour rechercher comment la tension de l'électricité positive croît avec la hauteur de la station et la rareté des arbres dans les contrées voisines (13); par quelles périodes

varient le flux et le reflux diurnes de l'électricité atmosphérique (d'après les recherches instituées à Dublin, par Clarke, ces périodes seraient moins simples que celles dont j'avais, avec Saussure, reconnu l'existence); et comment la tension varie suivant les saisons, la distance à l'équateur et la proportion locale de la surface des terres à celle de l'Océan.

S'il est vrai de dire, en thèse générale, que l'équilibre des forces électriques est sujet à des perturbations moins fréquentes, là où l'océan aérien repose sur un fond liquide, que dans les atmosphères continentales, il n'en est que plus frappant de voir, au sein des plus vastes mers, les plus petits groupes d'îles agir sur l'état électrique de l'atmosphère et provoquer la formation des orages. Souvent 5 dans de longues séries de recherches entreprises par un temps brumeux, ou lorsque la neige commençait à tomber, j'ai vu l'électricité atmosphérique, d'abord vitrée d'une manière permanente, passer subitement à l'électricité résineuse, et j'ai vu ces alternatives se reproduire, a plusieurs reprises, aussi bien dans les plaines des zones froides que sur les Paramos des Cordillères, entre 3200 et 4500 mètres de hauteur. Le phénomène était de tout point semblable à ceux qu'indiquent les électromètres, quelque temps avant et pendant un orage(u). Chaque vésicule de vapeur est entourée d'une petite atmosphère électrique ; quand ces vésicules se ramassent et se condensent en nuages à contours déterminés, l'électricité de chacune d'elle se porte à la surface et contribue à faire croître la tension générale sur l'enveloppe extérieure (1S). Les nuages d'un gris ardoisé sont chargés d'électricité résineuse, d'après les recherches de Peltier, à Paris, et les nuages blancs, roses ou orangés possèdent l'électricité vitrée. Les nuages orageux peuvent se former à toute hauteur. Je les ai vus couronner les plus hautes cimes des Andes; j'ai même trouvé des traces de vitrification opérées par la foudre sur l'un des rochers en forme de tour qui surplombent le cratère du volcan de Toluca, à 4600 mètres d'élévation. De même dans les plaines basses des zones tempérées, la hauteur de certains nuages orageux, mesurée dans le sens vertical, a été trouvée

de 8000 mètres (16). Mais aussi la couche de nuées qui recèle la foudre peut s'affaisser et descendre quelquefois à i 50 et même à 100 mètres du sol des plaines.

Dans le travail le plus complet que nous possédions jusqu'ici sur une des branches les plus délicates de la météorologie, Arago distingue trois espèces de manifestations lumineuses (les éclairs). Il y a des éclairs en zig-zag dont les bords sont nettement terminés. D'autres éclairs sans formes définies illuminent le ciel; quand ils brillent, on dirait que la nue s'entr'ouvre pour leur livrer passage. Ceux de la troisième classe ressemblent à des globes de feu (47). A peine les premiers durent-ils Y100» de seconde; mais les éclairs globulaires sont beaucoup moins rapides, ils peuvent durer plusieurs secondes. Quelquefois , des nuages isolés, situés à une grande hauteur au-dessus de l'horizon, deviennent lumineux sans que le tonnerre se fasse entendre et même sans aucune apparence d'orage. Ce phénomène singulier persiste assez longtemps; il a été signalé d'abord par Nicholson et par Beccaria, dont les descriptions s'accordent parfaitement avec les observations plus récentes. On a vu aussi, en l'absence de tout symptôme d'orage, des grêlons, des gouttes de pluie et des flocons de neige briller d'une lueur électrique. Indiquons enfin, comme l'un des traits les plus frappants de la distribution géographique des orages^ le contraste singulier qu'offre la côte péruvienne, où il ne tonne jamais, avec le reste de la zone des tropiques, où presque chaque jour, à certaines époques de l'année, il se forme des orages, quatre ou cinq heures après la culmination du soleil. Arago a recueilli, sur cette intéressante question , les témoignages d'un grand nombre de navigateurs (Scoresby, Parry, Ross, Franklin) qui mettent hors de doute l'extrême rareté des explosions électriques par les hautes latitudes boréales de 70° et de 75° (18).

Nous ne terminerons pas la partie météorologique du tableau de la nature sans insister de nouveau sur l'étroite connexité qui relie entre eux les phénomènes de l'atmosphère. Pas un des agents qui, comme la lumière, la chaleur , l'élasticité des vapeurs, l'électricité, jouent dans l'océan aérien un

rôle si considérable, ne peut faire sentir son influence, sans que le phénomène produit ne soit aussitôt modifié par l'intervention simultanée de tous les autres agents. Cette complication de causes perturbatrices nous reporte involontairement à celles qui altèrent sans cesse les mouvements des corps célestes, et surtout ceux des corps à faible masse, qui se rapprochent beaucoup des centres d'actions principaux (les comètes, les satellites, les étoiles filantes). Mais ici la confusion des apparences devient souvent inextricable; elle nous ôte l'espérance de parvenir jamais à prévoir, autrement que dans des limites fort restreintes, les changements de l'atmosphère dont la connaissance anticipée aurait tant d'intérêt pour la culture des vergers et des champs, pour la navigation , le bien-être et les plaisirs des hommes. Ceux qui cherchent, avant tout, dans la météorologie, cette problématique prévision des phénomènes, se persuadent que c'est en vain que tant d'expéditions ont été entreprises, que tant d'observations ont été recueillies et discutées: pour eux, la météorologie n'a point fait de progrès. Us refusent leur confiance à une science si stérile à leurs yeux, pour l'accorder aux phases de la lune ou à certains jours notés dans le calendrier par d'anciennes superstitions.

« Il est rare qu'il survienne de grands écarts locaux dans la distribution des températures moyennes: d'ordinaire, les anomalies se répartissent uniformément sur de grandes étendues. L'écart accidentel atteint son maximum en un lieu déterminé, et décroît ensuite de part et d'autre de ce point, en allant vers certaines limites. Si l'on dépasse ces limites, on peut trouver de grands écarts en sens opposés. Seulement ils se produisent plus fréquemment du sud vers le nord que de l'ouest vers l'est. A la fin de Tannée 4829 (j'achevais alors mon voyage en Sibérie), le maximum de froid tomba sur Berlin, tandis que l'Amérique du nord jouissait d'une chaleur insolite. C'est une supposition tout à fait gratuite que d'espérer un été chaud à la suite d'un hiver rigoureux, ou un hiver doux après un été froid. » La variété, l'opposition même des conditions accidentelles de la température dans

deux contrées voisines, ou sur deux continents producteurs de grains, est un bienfait, car il en résulte une sorte d égalisation dans les prix d'un grand nombre de denrées.

On a justement remarqué que les ind.cat.ons du baromètre se rapportent à toutes les couches d'air situées au-dessus du lieu d'observation («•), jusqu'aux ^«^T»*^ mosphère, tandis que celles du thermomètre et du p yehro- X sont purement locales et ne s'applique * ^ che d'air voisine du sol. S'il s'agit d'étud.er les ^modifications thermométriques ou hygrométriques des couches super.eures fl faut procéder à des observations directes surlesmon- S'nes ou à des ascensions aérostatiques. Ces moyens directs Squent-ils? Il faut alors recourir à des hypothèses qu, puissent permettre d'employer le baromètre comme instrument de mesure pour la chaleur et l'humidite. Les phénomènes météorologiques les plus importants ne s'élaborent pas en général, sur le lieu même où ils s'observent: leur origine est ailleurs. Ordinairement ils débutent par une perturbation qui survient au loin daus les courants des hautes régions; puis, de proche en proche, l'air froid ou chaud, sec ou humide de ces courants déviés envahit l'atmosphère, en trouble ou en rétablit la transparence, amasse lestages aux rmes lourdes et arrondies (cumulus) ou les d.v,se e les dissémine en flocons légers comme le duvet (arrus) A ns. la multiplicité des perturbations se complique ) *> J£ loignement des causes souvent inaccessibles, et j a. peut-être eu raison de croire que la météorologie devait chercher son poin de départ et jeter ses racines dans la zone trop.cale Lion privilégiée, où les vents soufflent constamment dans ïa même direction, où les marées atmosphériques la marche des mlores aqueux et les explosions de la foudre sont assujetties à des retours périodiques.

Après avoir parcouru le cercle entier de la vie inorganioue du globe terrestre, et avoir esquisse a grands traits la forme extérieure de notre planète, sa chaleur interne, sa tension électro-magnétique, les effluves lum.neuses de ses

pôles, son vulcanisme, c'est-à-dire la réaction de l'intérieur contre l'écorce solide, ses deux enveloppes, la mer et l'océan aérien, il semble que ce tableau soit achevé, et il le serait, en effet, au point de vue de la description physique du monde telle qu'on la concevait autrefois. Aujourd'hui nous proposons un but plus élevé à nos efforts; pour nous, le tableau de la nature serait privé de son plus vif attrait si l'organisation, avec les phases nombreuses de son développement typique, en était exclue. La notion de la vie est tellement unie, dans toutes nos conceptions, à celle des forces que nous voyons incessamment à l'œuvre dans la nature , soit pour créer, soit pour détruire, que les mythes des peuples primitifs ont toujours attribué à ces forces l'engendre ment des plantes et des animaux, et présenté l'époque où la terre était inanimée et déserte comme celle du chaos primitif et de la lutte des éléments. Mais le domaine des faits, de l'expérience, de l'observation, l'étude descriptive de l'état actuel de notre planète n'ont de place ni pour la recherche des causes premières, ni pour les inabordables questions d'origine.

Enchaînée à la réalité par l'esprit de modération de la science moderne, la description physique du monde reste étrangère, non par timidité, mais par la nature même de son objet et de ses limites, aux obscurs débuts de l'histoire de l'organisation (20) (ici nous prenons le mot histoire dans son acception la plus usitée). Une fois ces réserves faites, la description physique du monde doit rappeler que tous les matériaux dont la charpente des êtres vivants est formée se retrouvent dans l'écorce inorganique de la terre. Elle doit montrer les végétaux et les animaux soumis aux mêmes forces qui régissent les corps bruts, et signaler dans les combinaisons ou les décompositions de la matière, l'action des mêmes agents qui donnent aux tissus organiques leurs formes et leurs propriétés: seulement ces forces agissent alors sous des conditions peu connues, que l'on désigne sous le nom vague de phénomènes vitaux ^ et que l'on a groupées systématiquement d'après des analogies plus ou moins heureuses. C'est là ce qui légitime la tendance de notre esprit à poursuivre

l'action des forces physiques jusque dans l'évolution des formes végétales, et dans celle des organismes qui portent en eux-mêmes le principe de leurs mouvements. C'est aussi la ce qui relie le tableau de la nature inorganique à celui de la répartition des êtres vivants à la surface du globe, c'està-dire, à la géographie des plantes et des animaux.

Sans vouloir soulever ici de nouveaux débats sur les différences qui séparent la vie végétative de la vie animale, nous ferons d'abord remarquer que si la nature avait donne la puissance du microscope à nos yeux, et une transparence parfaite aux téguments des plantes, le règne végétal serait loin d'offrir l'aspect de l'immobilité qui nous semble être un de ses attributs. A l'intérieur, le tissu cellulaire des organes est incessamment parcouru et vivifié parles courants les plus divers Tels sont les courants de rotation qui montent et qui descendent, en se ramifiant, en changeant continuellement de direction; on les observe dans les plantes aquatiques (les naïades, les characées, les hydrocharidées), et dans les plantes terrestres phanérogames. Tel est le fourmillement moléculaire, découvert par le grand botaniste Robert Brown, et dont toute matière, pourvu qu'elle soit réduite à un état de division extrême, doit certainement présenter quelques traces Tel est le courant gyratoire des globules du cambium (cyclose) dans un système de vaisseaux particuliers. Indiquons aussi les filets cellulaires qui s'articulent et s'enroulent en hélice, dans les anthéridies du chara et dans les orsanes reproducteurs des hépathiques et des algues, filaments singuliers où Mayen, qui fut enlevé trop tôt aux sciences, croyait retrouver l'analogue des spermatozoaires des animaux Qu'on ajoute, à ces courants et à cette moléculaire, les phénomèmes de l'endosmose, de la nutrition et de la croissance des végétaux, ainsi que les courants formés parles gaz intérieurs et l'on aura une idée des forces qui agissent, presque à notre insu, dans la vie en apparence si paisible des végétaux.

Depuis l'époque où j'ai décrit, dans les Tableaux de la Nature, l'universelle diffusion de la vie sur la surface du

globe, et la distribution des formes organiques, soit en hauteur, soit en profondeur, la science a fait d'admirables progrès dans cette voie. Nous devons ces progrès aux belles découvertes d'Ehrenberg « sur la vie microscopique qui règne dans l'océan et dans les glaces des contrées polaires, » et nous les devons, non à d'heureuses inductions, mais à l'observation directe et à l'étude attentive des faits. Depuis cette époque, la sphère de la vie, disons mieux, l'horizon de la vie s'est élargi devant nous : « Près des deux pôles, là où de grands organismes ne pourraient plus exister, il règne encore une vie infiniment petite, presque invisible, mais incessante. Les formes microscopiques recueillies dans les mers du pôle austral, pendant le voyage du capitaine James Ross, offrent une richesse toute particulière d'organisations inconnues jusqu'ici et souvent d'une élégance remarquable. Dans les résidus de la fonte des glaces qui flottent en blocs arrondis, par 78° 40' de latitude, on a trouvé plus de cinquante espèces de polygastriques siliceux et de coscinodisques dont les ovaires encore verts prouvent qu'ils ont vécu et lutté avec succès contre les rigueurs d'un froid porté à l'extrême. La sonde a puisé dans le golfe de l'Erebus, depuis 403 jusqu'à 526 mètres de profondeur, soixante-huit espèces de polygastriques siliceux et de phytolitharia, accompagnés d'une seule espèce de polythalamia à carapace calcaire. »

De toutes les formes microscopiques dont l'observation nous a jusqu'à présent révélé l'existence dans l'océan, les infusoires siliceux sont de beaucoup les plus abondants, quoique l'analyse chimique n'ait pas trouvé de silice parmi les éléments essentiels de l'eau de mer (d'ailleurs la silice ne pourrait exister dans l'eau qu'à l'état de simple mélange ou de suspension). Et ce n'est pas seulement en quelques points isolés, dans les mers intérieures ou près des côtes, que l'océan est ainsi peuplé de corpuscules doués de vie, invisibles à l'œil nu; le phénomène est général. Depuis les recherches que Schayer a faites en revenant de la terre de Van- Diémen, sur de l'eau puisée dans la mer, au sud du Gap de

Bonne-Espérance (par 57° de latitude), et au milieu de la zone tropicale, dans l'Océan Atlantique, on peut considérer comme démontré que la mer, dans son état normal, en l'absence de toute coloration accidentelle, contient d'innombrables organismes microscopiques tout à fait distincts des filaments siliceux du genre chcetoceros,, flottant à l'état fragmentaire comme les oscillatoires de nos eaux douces. Quelques polygastriques que l'on a rencontrés mêlés avec du sable et des excréments de pingoins dans les îles Cockburn, paraissent être répandus par toute la terre; d'autres espèces appartiennent aux deux régions polaires (21).

C'est donc la vie animale qui domine dans l'éternelle nuit des profondeurs océaniques, tandis que la vie végétale, stimulée par l'action périodique des rayons solaires, est plus largement répandue sur les continents. La masse des végétaux est incomparablement plus grande que celle des animaux. Les grands cétacés, les lourds pachydermes réunis formeraient une masse insignifiante à côté des troncs d'arbres gigantesques, de 3 à 4 mètres de diamètre, qui remplissent une seule région boisée de l'Amérique du Sud, comme celle qui s'étend entre l'Orénoque, la rivière des Amazones et le Rio da Madeira. S'il est vrai que le caractère de chaque contrée dépende à la fois de tous les détails extérieurs, si les contours des montagnes, la physionomie des plantes et des animaux, l'azur du ciel, la figure des nuages, la transparence de l'atmosphère, concourent à produire ce que l'on peut nommer l'impression totale; il faut reconnaître aussi que la parure végétale dont le sol se couvre est la déterminante principale de cette impression. Les formes animales ne sont point aptes à produire les grands effets d'ensemble; d'ailleurs les individus mêmes, en vertu de leur mobilité propre, se dérobent le plus souvent à nos regards. Au contraire, la création végétale frappe l'imagination par l'ampleur de ses formes toujours présentes: ici, la masse annonce l'ancienneté, et, par un privilège unique, l'ancienneté s'y allie à l'expression d'une force toujours renouvelée (22). Dans le règne animal (cette dernière considération ressort encore des

découvertes d'Ehrenberg) , ce sont précisément des animalcules microscopiques qui, par leur prodigieuse fécondité (25), occupent et remplissent les plus grandes étendues. Les plus petits infusoires, les monadines, dont le diamètre ne dépasse pas la 1500e partie d'un millimètre, forment des couches vivantes de plusieurs mètres d'épaisseur sous le sol des contrées humides.

Chaque zone possède le don de nous présenter, sous une face particulière, la diffusion de la vie à la surface du globe; mais nulle part l'impression que nous en recevons n'est aussi puissante que sous l'équateur, dans cette patrie des palmiers, des bambous, des fougères arborescentes, où, des bords d'une mer remplie de mollusques et de coraux, le sol s'élève jusqu'à la région des neiges éternelles. Les êtres vivants, dans leur distribution générale, ne sont arrêtés ni par la hauteur, ni par la profondeur. Ils descendent dans l'intérieur de la terre, à la faveur des grandes excavations et des fouilles pratiquées par le mineur; ils s'insinuent même dans les cavernes naturelles fermées de toutes parts, où les eaux météoriques paraissent seules avoir accès. L'explosion de la poudre ayant entr'ouvert une de ces cavernes, j'en ai trouvé les parois recouvertes de stalactites blanches comme la neige, sur lesquelles une usnea avait dessiné ses délicats réseaux.

Des podurelles s'introduisent dans les puits des glaciers du Mont-Rosa, du Grindelwald et de l'Aar supérieur; la chionœa araneoïdes décrite par Dalman, la discerea nivalis microscopique (autrefois nommée protococcus) vivent dans les neiges polaires comme dans celles de nos hautes montagnes. La couleur rouge que prend la neige ancienne (24) avait déjà été remarquée par Aristote, sans doute sur les monts de la Macédoine. Sur les hautes cimes des Alpes suisses, quelques rares lecidea, des parmelia, des umbilicaria colorent à peine les roches dépouillées de neige, tandis qu'on voit encore de beaux phanérogames, le culcitium rufescens laineux, la sida pichinchensisj la saxifraga Boussingaulti^ fleurir isolément sur les Andes tropicales, à 4550 et même à 4680 mètres au-

dessus du niveau de la mer. Les sources thermales contiennent de petits insectes (hydroporus thermalisjj des galionelles, des oscillaires et desconferves; leurs eaux nourrissent le chevelu des racines de végétaux phanérogames. Mais la vie ne se développe pas seulement sur la terre, dans l'eau et dans l'air: elle envahit encore jusqu'aux parties internes les plus variées des animaux. Il y a des animalcules dans le sang de la grenouille et dans celui du saumon. D'après Nordmann, les humeurs de l'œil des poissons sont fréquemment remplies d'une espèce de vers armés de suçoirs (diplostomum). Le même naturaliste a découvert, dans les ouïes de Table, un singulier animalcule double (diplozoon paradoxon), muni de deux têtes et de deux extrémités caudales, en sorte que son développement complet s'opère dans deux directions croisées.

Quoique l'existence des prétendus infusoires météoriques ne fasse même plus l'objet d'un doute, on ne saurait néanmoins refuser d'admettre que des infusoires ordinaires puissent être enlevés passivement, par les vapeurs ascendantes, jusque dans les hautes régions de l'air, de manière à flotter quelque temps dans l'atmosphère et à retomber ensuite sur le sol comme le pollen annuel des pins (2S). Cette considération est capitale pour l'antique querelle de la génération spontanée (26); elle mérite d'autant mieux d'être prise en sérieuse considération, qu'elle peut s'étayer d'une découverte d'Ehrenberg dont j'ai déjà parlé. Les navigateurs rencontrent souvent, à la hauteur des îles du cap Vert, et même à 380 milles marins de la côte d'Afrique, une pluie de poussière fine qui trouble la transparence de l'air comme le ferait un brouillard : or, cette poussière contient les débris de dix-huit espèces dlnfusoires polygastriques à carapaces siliceuses.

La géographie des plantes et des animaux peut être envisagée au point de vue de la variété et du nombre relatif des formes typiques; elle recherche alors le mode de distribution dans l'espace des genres et des espèces. Elle peut encore être étudiée par rapport au nombre des individus dont

chaque espèce se compose sur une surface donnée. Sous ce dernier point de vue, il est essentiel de distinguer, pour les plantes comme pour les animaux, entre la vie isolée et la vie sociale. Les espèces auxquelles j'ai donné le nom de plantes sociales (27) recouvrent uniformément de grandes étendues; à ces espèces appartiennent un grand nombre de plantes marines, les cladonies et les mousses, qui croissent dans les steppes de l'Asie septentrionale : les gazons et les cactées, qui croissent réunis comme les tuyaux d'un orgue; les avicennia et les mangles dans les régions tropicales; les forêts de conifères et de bouleaux sur le littoral de la Baltique et dans les plaines de la Sibérie. Ce mode spécial de distribution géographique, joint au port des végétaux, à leur grandeur, à la forme des feuilles et des fleurs, constitue le trait principal du caractère d'une contrée (28). La vie animale , malgré sa variété et son aptitude à faire naître en nous des sentiments de sympathie ou de répulsion, est, nous le répétons, d'un aspect trop mobile et trop insaisissable pour influer bien puissamment sur la physionomie d'un pays : elle lui reste presque étrangère. Les peuples agriculteurs accroissent artificiellement le domaine des plantes sociales; ils donnent ainsi l'aspect d'une nature uniforme à des régions entières des zones tempérées et de la zone boréale; par leurs travaux, ils font disparaître les plantes sauvages, mais ils en propagent d'autres à leur insu, car certaines plantes suivent l'homme jusque dans ses migrations lointaines. La zone tropicale résiste avec plus d'énergie à ces efforts , qui tendent impérieusement à modifier l'ordre établi dans la création.

L'idée d'une distribution régulière des formes végétales dut naturellement se présenter aux premiers voyageurs qui purent parcourir rapidement de vastes régions et gravir les montagnes où les climats se trouvent superposés comme par étages. Tels furent, en effet, les premiers essais d'une science dont le nom même était encore à créer. Les zones ou régions végétales que le cardinal Bembo avait distinguées dans sa jeunesse sur les flancs de l'Etna (29) , Tournefort les n>

trouva sur le mont Ararat. Plus tard, Tournefort compara la flore des Alpes avec celles des plaines situées sous différentes latitudes; il montra comment la distribution des végétaux est réglée par la hauteur du sol au-dessus du niveau de la mer, ou par la distance au pôle, quand il s'agit des plaines. Menzel, dans une flore inédite du Japon, émit par hasard le nom de Géographie des plantes. Le même nom se retrouve encore dans les Etudes de la Nature, de Bernardin de Saint-Pierre, œuvre d'imagination, i^est vrai, mais d'une imagination vive et brillante. C'était trop peu : pour que la géographie des plantes prît rang parmi les sciences , il fallait que la doctrine de la distribution géographique de la chaleur fût fondée et qu'elle pût être rapprochée de celle des végétaux; il fallait encore qu'une classification par familles naturelles permît de distinguer les formes qui se multiplient de celles qui deviennent plus rares, à mesure que l'on avance de l'équateur vers les pôles, et de fixer les rapports numériques que chaque famille présente, dans chaque contrée, avec la masse entière des phanérogames de la même région. Je compte au nombre des circonstances les plus heureuses de ma vie qu'à l'époque où mes vues étaient spécialement tournées vers la botanique mes recherches aient pu embrasser en même temps les éléments essentiels d'une nouvelle science, et qu'elles aient été si puissamment favorisées par l'aspect d'une nature grandiose où tous les contrastes climatologiques se trouvent réunis.

La distribution géographique des animaux, sur laquelle Buffon a émis, avant tout autre, des vues générales presque toujours justes, a été étudiée d'une manière plus complète, dans ces derniers temps, grâce aux progrès récents de la géographie des plantes. Les courbures des lignes isothermes, des lignes isochimènes surtout, se manifestent vers les limites que certaines espèces végétales et certains animaux a demeures fixes dépassent rarement, soit vers les pôles, soit vers le sommet des montagnes couvertes de neige. Ainsi l'élan vit dans la péninsule Scandinave, sous une latitude plus boréale 10° que dans l'intérieur de la Sibérie, où les lignes

d'égale température moyenne de l'hiver affectent une forme concave si frappante. Les plantes émigrent en germe : les graines d'espèces nombreuses sont munies d'organes particuliers qui leur permettent de voyager, à travers l'atmosphère; la graine, une fois fixée, dépend du sol et de l'air ambiant. Les animaux, au contraire, étendent à leur gré le cercle de leurs migrations, de l'équateur aux pôles; mais ils l'étendent surtout du côté où les lignes isothermes se voûtent, et où des étés chauds succèdent aux hivers rigoureux. Le tigre royal, par exemple, de tout point identique à celui de l'Inde Orientale, fait chaque été des incursions dans le nord de l'Asie, jusque sous les latitudes de Berlin et de Hambourg . Ce fait a été développé dans un autre ouvrage par M. Ehrenberg et par moi (s0).

D'après tout ce que j'ai vu de la terre, dans mes voyages, l'association des espèces végétales, désignée d'ordinaire sous le nom de Flore, ne me paraît pas manifester la prédominance de certaines familles, de manière à permettre d'assigner géographiquement la région des lombellacées, la région 'des solidaginées, celle des labiatées ou des scitaminées. Mes vues personnelles diffèrent, sur ce point, de celles de plusieurs de mes amis, botanistes distingués de l'Allemagne. Ce qui caractérise, à mon avis, les flores du plateau du Mexique, delà Nouvelle-Grenade et de Quito, celles de la Russie d'Europe et de l'Asie septentrionale, ce n'est pas la supériorité numérique des espèces dont la réunion constitue une ou deux familles; ce sont les rapports bien autrement complexes qui naissent de la coexistence d'un grand nombre de familles , et de la quantité relative de leurs espèces. Sans doute les graminées et les cypéracées prédominent dans les prairies et dans les steppes, tout comme les arbres à racines pivotantes, les cupulifères et les bétulinées régnent dans nos forêts du Nord. Mais cette prédominance de certaines formes est purement apparente; c'est une déception produite par l'aspect particulier aux plantes sociales. Le nord de l'Europe et la zone sibérienne , située au nord de l'Altaï, ne méritent pas plus le titre de régions des grami-

nées et des conifères, que les immenses Llanos (entre l'Orénoque et la chaîne de Caracas) et les forêts de pins du Mexique. C'est par l'association des formes végétales, lesquelles peuvent se remplacer en partie l'une l'autre, c'est par leur importance numérique relative et leur mode de groupement que la nature végétale revêt à nos yeux le caractère de la variété et de la richesse, ou celui de la pauvreté et de l'uniformité.

Après avoir pris la cellule simple (31), cette première manifestation de la vie, pour point de départ de ces considérations rapides sur les phénomènes de l'organisation, j'ai dû remonter à des formes de plus en plus élevées dans la série ascendante des êtres. « Quelques granulations mucilagineuses produisent, en se juxtaposant, un cytoblaste de figure déterminée, autour duquel un sac membraneux vient se former plus tard et constituer définitivement la cellule close et isolée. » Ce premier travail de l'organisation peut avoir été provoqué par la production antérieure d'une autre cellule déjà formée (52), ou bien l'évolution originelle de la cellule est cachée dans l'obscurité d'une réaction chimique anatogue à la fermentation qui engendre les filaments byssoïdes de la levure. Mais bornons-nous à toucher légèrement le mystère par lequel la vie apparaît sur la terre: la géographie des êtres organisés ne traite que des germes déjà développés; elle détermine la patrie qu'ils adoptent et les régions où ils sont conduits par des influences extérieures; elle recherche leurs rapports numériques, en un mot, elle se borne à décrire leur distribution générale à la surface du globe.

Le tableau général de la nature que j'essaie de dresser serait incomplet si je n'entreprenais de décrire ici également, en quelques traits caractéristiques, Yespèce humaine considérée dans ses nuances physiques, dans la distribution géographique de ses types contemporains, dans l'influencé que lui ont fait subir les forces terrestres , et qu'à son tour elle a exercée, quoique plus faiblement, sur celles-ci. Soumise, bien qu'à un moindre degré que les plantes et les animaux,

aux circonstances du sol et aux conditions météorologiques de l'atmosphère, par l'activité de l'esprit, par le progrès de l'intelligence qui s'élève peu à peu, aussi bien que par cette merveilleuse flexibilité d'organisation qui se plie à tous les climats, notre espèce échappe plus aisément aux puissances de la nature ; mais elle n'en participe pas moins d'une manière essentielle à la vie qui anime notre globe tout entier. C'est par ces secrets rapports que le problème si obscur et si controversé de la possibilité d'une origine commune pour les différentes races humaines rentre dans la sphère d'idées qu'embrasse la description physique du monde. L'examen de ce problème marquera, si je puis m'exprimer ainsi, d'un intérêt plus noble , de cet intérêt supérieur qui s'attache à l'humanité, le but final de mon ouvrage. L'immense domaine des langues, dans la structure si variée desquelles se réfléchissent mystérieusement les aptitudes des peuples, confine de très-près à celui de la parenté des races ; et ce que sont capables de produire même les moindres diversités de race, nous l'apprenons par un grand exemple, celui de la culture intellectuelle si diversifiée de la nation grecque. Ainsi les questions les plus importantes que soulève l'histoire de la civilisation de l'espèce humaine se rattachent aux notions capitales de l'origine des peuples , de la parenté des langues , de l'immutabilité d'une direction primordiale tant de l'âme que de l'esprit.

Tant que l'on s'en tint aux extrêmes dans les variations de la couleur et de la figure, et que l'on se laissa prévenir à la vivacité des premières impressions, on fut porté à considérer les races, non comme de simples variétés, mais comme des souches humaines, originairement distinctes. La permanence de certains types (53), en dépit des influences les plus contraires des causes extérieures, surtout du climat, semblait favoriser cette manière de voir , quelque courtes que soient les périodes de temps dont la connaissance historique nous est parvenue. Mais, dans mon opinion, des raisons plus puissantes militent en faveur de l'unité de l'espèce humaine, savoir, les nombreuses gradations (54) de la couleur de la peau

et de la structure du crâne , que les progrès rapides de la science géographique ont fait connaître dans les temps modernes; l'analogie que suivent, en s'altérant, d'autres classes d'animaux, tant sauvages que privés; les observations positives que l'on a recueillies sur les limites prescrites à la fécondité des métis (35). La plus grande partie des contrastes dont on était si frappé jadis s'est évanouie devant le travail approfondi de Tiedemann sur le cerveau des Nègres et des Européens, devant les recherches anatomiques de Vrolik et de Weber sur la configuration du bassin. Si l'on embrasse dans leur généralité les nations africaines de couleur foncée, sur lesquelles l'ouvrage capital de Prichard a répandu tant de lumières, et si on les compare avec les tribus de l'archipel méridional de l'Inde et des îles de l'Australie occidentale, avec les Papous et les Alfourous (Harafores, Endamènes), on aperçoit clairement que la teinte noire de la peau, les cheveux crépus et les traits de la physionomie nègre sont loin d'être toujours associés (36). Tant qu'une faible partie de la terre fut ouverte aux peuples de l'Occident , des vues exclusives dominèrent parmi eux. La chaleur brûlante des tropiques et la couleur noire du teint semblèrent inséparables. «Les Éthiopiens,» chantait l'ancien poète tragique Théodectes de Phaselis (37) , « doivent au dieu du soleil, qui s'approche d'eux dans sa course, le sombre éclat de la suie dont il colore leurs corps. » Il fallut les conquêtes d'Alexandre , qui éveillèrent tant d'idées de géographie physique , pour engager le débat relatif à cette problématique influence des climats sur les races d'hommes. « Les familles des animaux et des plantes, » dit un des plus grands anatoniistes de notre âge, Jean Mùller, dans sa Physiologie de l'homme^ « se modifient durant leur propagation sur la face de la terre, entre les limites qui déterminent les espèces et les genres. Elles se perpétuent organiquement comme types de la variation des espèces. Du concours de différentes causes , de différentes conditions, tant intérieures qu'extérieures, qui ne sauraient être signalées en détail , sont nées les races présentes des animaux ; et leurs variétés les plus frappantes se

rencontrent chez ceux qui ont en partage la faculté d'extension la plus considérable sur la terre. Les races humaines sont les formes d'une espèce unique, qui s'accouplent en restant fécondes et se perpétuent par la génération. Ce ne sont point les espèces d'un genre; car si elles l'étaient, en se croisant elles deviendraient stériles. De savoir si les races d'hommes existantes descendent d'un ou de plusieurs hommes primitifs, c'est ce qu'on ne saurait découvrir par l'expérience (38). »

Les recherches géographiques sur le siège primordial, ou, comme on dit, sur lé berceau de l'espèce humaine, ont dans le fait un caractère purement mythique. « Nous ne connaissons, » dit Guillaume de Humboldt, dans un travail encore inédit sur la diversité des langues et des peuples, « nous ne connaissons, ni historiquement ni par aucune tradition certaine , un moment où l'espèce humaine n'ait pas été séparée en groupes de peuples. Si cet état de choses a existé dès l'origine, ou s'il s'est produit plus tard, c'est ce qu'on ne saurait décider par l'histoire. Des légendes isolées se retrouvant sur des points très-divers du globe, sans communication apparente, sont en contradiction avec la première hypothèse, et font descendre le genre humain tout entier d'un couple unique. Cette tradition est si répandue qu'on l'a quelquefois regardée comme un antique souvenir des hommes. Mais cette circonstance même prouverait plutôt qu'il n'y a là aucune transmission réelle d'un fait , aucun fondement vraiment historique, et que c'est tout simplement l'identité de la conception humaine, qui partout a conduit les hommes à une explication semblable d'un phénomène identique. Un grand nombre de mythes, sans liaison historique les uns avec les autres , doivent ainsi leur ressemblance et leur origine à la parité des imaginations ou des réflexions de l'esprit humain. Ce qui montre encore dans la tradition dont il s'agit le caractère manifeste de la fiction, c'est qu'elle prétend expliquer un phénomène en dehors de toute expérience , celui de la première origine de l'espèce humaine , d'une manière conforme à l'expérience de nos jours; lama-

mère, par exemple, dont, à une époque où le genre humain tout entier comptait déjà des milliers d'années d'existence, une île déserte ou un vallon isolé dans les montagnes peut avoir été peuplé. En vain la pensée se plongerait dans la méditation du problème de cette première origine; l'homme est si étroitement lié à son espèce et au temps, que Ton ne saurait concevoir un être humain venant au monde sans une famille déjà existante et sans un passé. Cette question donc ne pouvant être résolue ni par la voie du raisonnement ni par celle de l'expérience, faut-il penser que l'état primitif, tel que nous le décrit une prétendue tradition, est réellement historique, ou bien que l'espèce humaine, dès son principe, couvrit la terre en forme de peuplades? C'est ce que la science des langues ne saurait décider par elle-même , comme elle ne doit point non plus chercher une solution ailleurs pour en tirer des éclaircissements sur les problèmes qui l'occupent »

L'humanité se distribue en simples variétés, que l'on désigne par le mot un peu indéterminé de races. De même que dans le règne végétal , dans l'histoire naturelle des oiseaux et des poissons, il est plus sûr de grouper les individus en un grand nombre de familles que de les réunir en un petit nombre de sections embrassant des masses considérables; de même dans la détermination des races il me parait préférable d'établir de petites familles de peuples. Que l'on suive la classification de mon maître Blumenbach en cinq races (Caucasique, Mongolique, Américaine, Ethiopique et Malaie), ou bien qu'avec Prichard on reconnaisse sept races (59) (Iranienne, Touranienne, Américaine, des Hottentots et Bouschmans, des Nègres, des Papous et des Alfourous), il n'en est pas moins vrai qu'aucune différence radicale et typique, aucun principe de division naturel et rigoureux ne régit de tels groupes. On sépare ce qui semble former les extrêmes de la figure et de la couleur, sans s'inquiéter des familles de peuples qui échappent à ces grandes classes et que l'on a nommées tantôt races scythiques, tantôt races allophyliques. Iraniens est, à la vérité, une dénomination mieux choisie pour

les peuples d'Europe que celle de Caucasiens; et pourtant il faut bien avouer que les noms géographiques, pris comme désignation de races, sont extrêmement indéterminés, surtout quand le pays qui doit donner son nom à telle ou telle race se trouve, comme le Touran ou Mawerannahr, par exemple, avoir été habité, à différentes époques (40), par les souches de peuples les plus diverses, d'origine indo-germanique et finnoise, mais non pas mongolique.

Les langues, créations intellectuelles de l'humanité, et qui tiennent de si près aux premiers développements de l'esprit, ont, par cette empreinte nationale qu'elles portent en ellesmêmes, une haute importance pour aider à reconnaître la ressemblance ou la différence des races. Ce qui leur donne cette importance c'est que la communauté de leur origine est un fil conducteur , au moyen duquel on pénètre dans le mystérieux labyrinthe , où l'union des dispositions physiques du corps avec les pouvoirs de l'intelligence se manifeste sous mille formes diverses. Les remarquables progrès que l'étude philosophique des langues a faits en Allemagne depuis moins d'un demi-siècle facilitent les recherches sur leur caractère national (41), sur ce qu'elles paraissent devoir à la parenté des peuples qui les parlent. Mais, comme dans toutes les sphères de la spéculation idéale, à côté de l'espoir d'un butin riche et assuré, est ici le danger des illusions si fréquentes en pareille matière.

Des études ethnographiques positives , soutenues par une connaissance approfondie de l'histoire, nous apprennent qu'il faut apporter de grandes précautions dans cette comparaison des peuples et des langues dont ils se sont servi à une époque déterminée. La conquête, une longue habitude de vivre ensemble, l'influence d'une religion étrangère, le mélange des races, lors même qu'il aurait eu lieu avec un petit nombre d'immigrants plus forts et plus civilisés, ont produit un phénomène qui se remarque à la fois dans les deux continents, savoir, que deux familles de langues entièrement différentes peuvent se trouver dans une seule et même race; que, d'un autre côté, chez des peuples très-divers d'origine

peuvent se rencontrer des idiomes d'une même souche de langues. Ce sont les grands conquérants asiatiques qui, par la puissance de leurs armes , par le déplacement et le bouleversement des populations, ont surtout contribué à créer dans l'histoire ce double et singulier phénomène.

Le langage est une partie intégrante de l'histoire naturelle de l'esprit; et bien que l'esprit, dans son heureuse indépendance, se fasse à lui-même des lois qu'il suit sous les influences les plus diverses, bien que la liberté qui lui est propre s'efforce constamment de le soustraire à ces influences, pourtant il ne saurait s'affranchir tout à fait des liens qui le retiennent à la terre. Toujours il reste quelque chose de ce que les dispositions naturelles empruntent au sol, au climat, à la sérénité d'un ciel azur, ou au sombre aspect d'une atmosphère chargée de vapeurs. Sans doute la richesse et la grâce dans la structure d'une langue sont l'œuvre de la pensée, dont elles naissent comme de la fleur la plus délicate de l'esprit; mais les deux sphères de la nature physique et de l'intelligence ou du sentiment n'en sont pas moins étroitement unies l'une à l'autre ; et c'est ce qui fait que nous n'avons pas voulu ôter à notre tableau du monde ce que pouvaient lui communiquer de coloris et de lumière ces considérations, toutes rapides qu'elles sont, sur les rapports des races et des langues.

En maintenant l'unité de l'espèce humaine, nous rejetons, par une conséquence nécessaire, la distinction désolante de races supérieures et de races inférieures (42). Sans doute il est des familles de peuples plus susceptibles de culture, plus civilisées, plus éclairées; mais il n'en est pas déplus nobles que les autres. Toutes sont également faites pour la liberté , pour cette liberté qui, dans un état de société peu avancé, n'appartient qu'à l'individu; mais qui, chez les nations appelées à la jouissance de véritables institutions politiques, est le droit de la communauté tout entière. « Une idée qui se révèle à travers l'histoire en étendant chaque jour son salutaire empire, une idée qui, mieux que toute autre, prouve le fait si souvent contesté, mais plus souvent encore mal compris,

de la perfectibilité générale de l'espèce, c'est l'idée de l'humanité. C'est elle qui tend à faire tomber les barrières que des préjugés et des vues intéressées de toute sorte ont élevées entre les hommes, et à faire envisager l'humanité dans son ensemble, sans distinction de religion, de nation, de couleur | comme une grande famille de frères, comme un corps unique, marchant vers un seul et même but, le libre développement des forces morales. Ce but est le but final, le but suprême de la sociabilité, et en même temps la direction imposée à l'homme par sa propre nature, pour l'agrandissement indéfini de son existence. Il regarde la terre, aussi loin qu'elle s'étend; le ciel, aussi loin qu'il le peut découvrir, illuminé d'étoiles, comme son intime propriété, comme un double champ ouvert à son activité physique et intellectuelle. Déjà l'enfant aspire à franchir les montagnes et les mers qui circonscrivent son étroite demeure; et puis, se repliant sur lui-même comme la plante, il soupire après le retour. C'est là, en effet, ce qu'il y a dans l'homme de touchant et de beau, cette double aspiration vers ce qu'il désire et vers ce qu'il a perdu ; c'est elle qui le préserve du danger de s'attacher d'une manière exclusive au moment présent. Et de la sorte, enracinée dans les profon deurs de la nature humaine, commandée en même temps par ses instincts les plus sublimes , cette union bienveillante et fraternelle de l'espèce entière devient une des grandes idées qui président à l'histoire de l'humanité (4S). 55

Qu'il soit permis à un frère de terminer par ces paroles, qui puisent leur charme dans la profondeur des sentiments, la description générale des phénomènes de la nature au sein de l'univers. Depuis les nébuleuses lointaines, et depuis les étoiles doubles circulant dans les cieux, nous sommes descendus jusqu'aux corps organisés les plus petits du règne animal, dans la mer et sur la terre; jusqu'aux germes délicats de ces plantes qui tapissent la roche nue, sur la pente des monts couronnés de glaces. Des lois connues partiellement nous ont servi à classer tous ces phénomènes; d'autres lois, d'une nature plus mystérieuse, exercent leur empire dans les régions les plus élevées du monde organique,

dans la sphère de l'espèce humaine, avec ses conformations diverses, avec l'énergie créatrice de l'esprit dont elle est douée, avec les langues variées qui en sont le produit. Un tableau physique [de la nature s'arrête à la limite où commence la sphère de l'intelligence, où le regard plonge dans un monde différent. Cette limite, il la marque et ne la franchit point.