LA TERRE
TABLEAC BBS PHAhOMËNES TBnnESTBes.
Après la nature céleste, abordons la nature terrestre. Un lien mystérieux les unit, et c'était le sens caché dans le mythe des Titans (23), que l'ordre dansie 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 inlluciices ne doit pas empêcher d'en reconnattre la similitude et la coosexilé. Une faible partie de la chaleur terrestre provient de l'espace où se meut notre planète, et cette température de l'espace, résultant des radiations calorifiques de tous les astres de l'univers, est presque égale, d'après Fourier, à la température moyenne de nos régions polaires. Mais l'action prépondérante appartient au Soleil : ses rayons pénètrent l'atmosphère, éclairent et réchaulTent sa surface; ils produisent des courants électriques et magné-
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tiques ; ils foot nattre et déve)oi^>eDt le germe de la vie dans les êtres organisés.
Nous aurons d'abord ^ considérer la répartitioa des éléments solides et liquides, la figure de la Terre, sa densité moyenne et les variations de cette densité jusqu'à une certaine profondeur ; enSn , la chaleur et la teosioD 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 te phénomène des tremblements de terre, dont l'effet se fait ressentir dans des cercles de commotion plus ou moins étendus , le jaitlissemait des sources thermales, et les puissants elTorls des agents volcaniques. Les secousses intérieures, tantôt brusques et répétées, tantôt continues, et par suite peu sensibles, modifient peu à peu les hauteurs relativeâ des parties solides et liquides de l'écofce 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 inconaue, surgissent des masses en fusiou ; elles s'épanchent eu 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 croCite dont elle s'est recouverte. Des roches nouvelles se produisent sous nos yeux, tandis que les forces plutoniques modifient les rodies anciennes par voie de contact avec les formations ré- I. 12
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- ecnte9, pin souvrat encore par l'inHoeDCe d'une source voisine de chaleur; même là où )a péDétratioD n'a pas eu lieu, les pn-UcuEes crislallinei sont déplacées et s'unissent en un tissu plus dense. Les eaux offrent des formations d'une tout autre nature : telles sont les cod- (H^tioqa de débris d'animaux ou de végétaux, les sédîp^entsi t«neux, argileux ou calcaires, tes oonglomérats «0ïn|K}sé8 des détritus des roches, recouverts par des couches formées des carapaces siliceuses des infusoires ftt par l«s terrains de transport, où gisent les espèces •nimalw de l'ancien monde. L'étude de ces formations, ^ ces couches disloquées, relevées, infléchies en tous ^ns par des [H^siODS contraires ou par les efforts des agents volcaniques, a conduit ti comparer l'époque actuelle aux époques antérieures, à combiner tes faits suivant les plus simples règles de l'analogie, h généraliser les rapports d'élendd© et ceux des forces qu'on voit encore à l'œuvre; elle a tiré ainsi du vague et de l'obscurité la géognosie qu'on soupçonnait à peine il y a cinquante ans.
Od 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 l'on en exo^rte la Lune. Grâce aux admirables progrès des obseï^ vatiOQSet 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 ta Terre seule, le contact immédiat nous met en rapport avec les éléments dont se composent la nature oi^-
— *7ft — nùpie et la nataro ioorganique. €eUe inmenee flért« d'éléipects combùiés i ^nsibrmés de ville pianières, offre it notre qcMnlé l'alinnDt q^i lui rnavieBU flll« pose un btit à nQs F«ebeF<^> elle ouvre un vaate champ it nos, investigations, et l'eaprit hma^in, forti&é dans cette, lutte coDtiDuelle , s'élève et ft'agraadit avec ma coaqtiêtes* Ainsi le moade deg Taits se réfléchit dans le ffloode d^ idées, et chaque grande elaese de phéotH nènç» devient h son tour l'otijet d'une nouvelle snenoe. pans la science de ta terre, l'homn» retrouve cette supériorité d'action qui résulte de sa position mente sur I9 surface du globe. Nous avons vu comment ta {^lyàque du ciel, depuis les kûntainee nébuleuses jusqu'au corps central de notre système, est limitée aux notions générales de volume et de masse. Là, dos sens ne peuvent percevoir aucune trace de vie, et si l'on a pu hasîuder quelques amjecturf» sur la nature des él^ meqts qui constituent tel ou tel corps céleste , il a fallu les déduire de simples ressemblances. Mais les propriétés de la matière, ses affinités chimiques, les modes d^agrégation régulière qui en réunissent les particules, tantôt en cristauit, tantôt en une texture grenue 1 aes rapports avec la lumière qui la traverse en se déviant ou en se divisant, avec la chaleur rayonnante, tiw^miaa à l'état neutre ou polarisée, avec les forces âectromagnétiqueG si énergiques, en un mot, ce tréscv de conuaissancea qui donnent à nos sciences physiques tant de grandeur et de puissance, nous le devons uni- ^nient à la surface de la planète que nous habitons, et plug pncore ^ sa partie solide qii'^ ^ partie liquide.
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Hais il serait superflu de dous arrêter plus longtemps sur ce sujet : la supériorité intellectuelle de rhomme, 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 nir une partie des éléments.
Après avoir signalé la différence essentielle qui existe , à cet égard , entre la science de la terre et la scieoce des corps célestes, il est indispensable de recouaattre aussi jusqu'où peuvent s'étendre nos recherches sur les propriétés de la matière. Le cliamp en est circonscrit par la surface terrestre, ou plutôt par la profondeur où les excavations naturelles et les travaux des hommes dous permettent d'atteindre dans les couches voisines de la surface. Or, dans le sens vertical, ces travaux ne pénètrent guère qu'à 650 mètres au-dessous du niveau de la mer, c'est-à-dire à 7^ du rayon de la terre (2&). Les masses cristallines lancées par des volcans encore en activité, et semblables pour la plupart aux roches de la surface, proviennent de profondeurs indétermioées, mais au moins 60 fois plus grandes que celles où les travaux de l'homme ont pu atteindre. Là où un lit de charbon de terre plonge et se recourbe pour remonter plus loin à unedistence bien connue, il est possible d'évaluer en nombre la profondeur de la couche; et l'on a montré que ces dépôts de charbon, mêlés des débris organiques de l'ancien monde, s'enfoncent à 3000 mètres au-dessous du niveau de la mer (en Belgique, par exemple) ; les calcaires et les couches devoniennes, recourbées en forme de vallées,
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atteignent une prorondeur 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 (1 myriamètre et îV]) ce qui revieot à ffr du rayoQ (erreslre. 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 da Sorata. Tout ce qui est situé plus profondément que les dépressions dont j'ai parié, que les travaux des hommes, que le fond de ta mer où la soude a pu parvenir (James Ross a filé 25&00 pieds de sonde sans l'alteiadre), 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 & laquelle les roches sont à l'état de ramollissement ou de fusioD complète, sur les cavités que remplissent les . vapeurs élastiques, sur l'état des gaz intérieurs soumis à UDe pression énorme et à une haute température,
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— 18^ — enfin sur la loi qne suivebl les densiWs croissantes des coudies comprises entre lé ceDlre el ta surfece de la
La température croissant zvet la proftmdeut ei h i^(Hlon 'àe l'inlétieu^ ida globe contre la surface, nous cobdnini ^ la loQgoe série ■àes phénomènes volcaniques; tels sont les (remblemeats de lerK, les émissions gazeuses, les souir^es thermales, les tolcanfi Ae twne, et 1^ cotiradts île lave qui s'épandient ées tfalètw d'éruption ; enfin, la puissance Ses forces Mastiques s'exerœ aussf ^ altérant le niveau i)e la surface. De grandes plages i des continents enUere sont soulevés on dépriinés ; les parties solides se 9èparent des parties fluides; l'océan, traversé par des courants chauds ou firoids, comnïe par des fleilvee isolés dans la masse liquide, couvre les pdles de glace, et baigne de ses eaax les rotAies tantôt denses et résistantes, tantôt désagrégées el réunifâ eu bancs mobiles. Les limites qui séparent les eaux des oontisents ou dffi terres subissent de Tréquents changemenls. Les plaines ont oscillé de bas en haut et de haut en bas. Après le sOulèveoMUt des continents -, il s'est produit de grandes fissures presque toutes parallèles t ee Ail probablement veTs les mêmes époques que les chaldes de montagiWs saisirent. Des lacs Balés et de grandi amas d'eautt intéHeuree^ lobgtempB habités par tes mêmes ef^iëceis animales , furent violemment «é(i«râ^ et les nStes fossUee de Maquillages et de i»opliiyle&, qn'oti retrouva partout identiqueti, témoignent aseec de «es révohittthis. Ainsi, en SHivanl 4es ^éÉMuème
daas leur mutuelle dépendauce, od découvre que les foroee puissaa.tes, dout l'action s'exerce dans les eiK trailles du globe, sont aussi œlles qui étwanloit l'écoroe i^reEtre, et qui ouvreot des issues aux cotreuts de lave chassés par l'éaorme pressioa dçs TE^euis élastiques.
Or, ces forces qui jadis 60ulev^%ut, jusqu'à la pé> gion des neiges perpétuelle, les cimes dw Aades «t de l'Hioialaya, ont produit aussi daos les roches des combinaisons et des a^gations nourries; «UeS ont transformé les couches qui s'étaient antérieuranaent déposées du sein des eaux, où déjii pullulait som mille formeita vie organique. Nous reconoarâmia id toute la série des formations superpi^ées par ordre d'ancienDeté ; nous retrouvons dans ces couches toutes les variations de forme qu'a snbieif la surface, ks effets dynamiques des fcstxs de soulèvement, «t jusqu'aux actions chimiques des vapeurs émises par les
Les parties solides et desséchées de la surface terrestre où la végétation a pu se développa dans toute sa luxuriante vigueur, c'est-à-dire les continents, soot m rapport continuel d'action et de réaction avec les mers envirounanles où règne presque exclusivement l'organisation animale. L'élément liquide est à son tour recouvert par les couches atmosphérique, oc^an a^ien dont les chaînes de montagnes et les plateaux gmt les bas-foeds. Là se produisent aussi des coaniEts et des variatioBS de température ; rhomidité lasscHblée dans ks régions uua^uses <fe l'air se eondwse a
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des sommets âevés, coule sur les flancs des monlagoes, et de là va répandre parloul dans les plains le mouvemMit et la fécoodiié.
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. Certaine 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 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,.
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185 — (laos une seule et même œuvre, la description de la surface de ootre globe; les maDifestations des forces sans cesse en action dans son sein , l'électroœagnéiisme et la. chaleur souterraine; les rapports d'élendae 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 el des animaux; enfin la gradation physique des races humaine, tes seules qui soient aples 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 expo^tion 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 impar^ faite 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 compléler les parties défectueuses de mon œuvre. Il est dans l'ordre même des progrès scientifiques que les faits restés longtemps sans lieu avec l'ensemble ttennent successivement s'y rattacher et se soumettre
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âUx lois générales. ]e 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 allendant qu'un jour vienne où, -comme Socrate le demaudait (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 mioé- .ic:! .1 ■,.,,.i^r Taux J Son ^pS^^ accuse la fluidité primitive, ou ■^•i\vneh/ du moins le ramollissement de sa masse. Pour tous '' ceux qui savent lire dans le livre de la nature, l'apla-
tissement de la Terre est une des données les plus anciennes de la géognosie ; de même, la forme elliptique du sjAéroïde lunaire et la direction constante de son grand axe vers notre planète sont des faits qui remontent à l'origine de notre satellite. <i La figure mathématique de la Terre est celle que prendrait 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 delà surface réelle (27), que se rapportent toutes tes 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 me-
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Mre ekCctitée dans deux dirertions rectaUgdïires.
D^à DOze DiesBPes dé ée^s (détetisiiiations de la ■GDurbtttC4e U terre «a dfffëreDts points de sa suiface), dont Wttf ttt^>artt^Dent ^ notre siècle, nous ont •ppris à connîAre \» ^gure de notre ^dl», -que déjà Ptioe «^pelait « eti point dans famTers » (2S). C(S «BesoreB oe s'acctjrdewl point è donnel', poar différents néndieoB, fe i^me i^om-but^ soixt la même letittrde; cette confffadioâou mime «st un «rgotttent en KtTear •4e l'exa<tiujde des instruments einployés, et de la fidâitd ôm TéBUltata partiels. La décroiswoce île la pesaotear, 'quand oa marche de l'éqUateur au pôle, dépend de la loi que suivent les variatiottE de la denflité «bm ritrtérîeur du $lobe ; il en sera de mette de tonte coBctasio* qu'on voudra déduire sur la figure de le Teft«, Aussi, lorsque Newton, inspiré par des conndératioQs tkéoriques, et sans doute aussi par la ëéoooTeite de j'aplatissement de Jupiter, qne Gassini •nit faite «vaM 1^6; quand Newton, dis-je, annonça, dans ses ianaortelB Philosophits naltureUis Prineipi&y raptatàBenient de la Tenre (99), il ea 6sa la vateur è ^,^ «Sans t'iiypothèee d'une masse tumogème, tanifie <pK les Biesun» leflbctives, soumises aux poiiKatite* Méthodes d'oife anatyse ré^emmoNt ;pc«fectmQBée, ont («wpré'^ J'j^tSBseHMM éi sp^ficdUe iterreetre, oà la feoeité des iloudies «at oonsidérée oosome «MÎSBMt vepsle onira^ est à très-'pe« près j-*^.
ïras méllmdes ont été ««sployées pouv «tétenniner la uwu'bwc 4e la ferre : oe «mt les maeeuree île 4k^KB, 4esioÉ>servati0B6 da pendule, -et oértafsés iMé-
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galités lunaires;^ toutes les trois ont conduit au même résultat. La première méthode est à la fois géométrique et astroDomique ; dans les deux autres, od passe des mouvements observés avec exactitude aux forces qui les ont produits, puis de ces forces mêmes à leur cause commune, qui est liée à raplatissemeot de la Terre. Si, dans ce tableau générât de la nature, où il ne peut être qu^tion des méthodes, j'ai fait exception pour celles que je viens de citer, c'est qu'elles sont éminemment propres à faire ressortir l'étroite solidarité qui relie la forme et les forces aux phénomènes généraux. D'ailleurs, ces méthodes ont joué dans la science un rôle capital : elles ont fourni l'occasion de soumettre à une épreuve délicate les instruments de mesure de toute espèce, de perfectionner en astronomie la théorie des mouvements de la lune, et en mécanique celle du pendule oscillant dans UQ milieu résistant; on peut dire enSn qu'elles ont sollicité l'analyse à s'ouvrir de nouvelles voies. Après la recherche de la parallaxe des étoiles qui a conduit à ta découverte de l'aberration et de la nutation, on ne trouve, dans l'histoire des sciences, qu'un seul problème, celui de la 6gure de la Terre, dont la solution puisse rivaliser d'importance avec les progrès généraux qui résultent indirectement des efforts tentés pour atteindre le but. Onze mesures de de^^, dont trois furent exécutées hors d'Europe, une au Pérou (l'ancienne mesure française), et deux aux Indes orientales, ont été comparées et calculées par Bessel, d'après les méthodes les plus rigoureuses : il en est ré-
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salle un aplatissement de îi^ (30). Ainsi, daos cet ellipsoïde de FévolutiOD, le demi-diamètre polaire est (Jus court de 1093S toises (21 kilomètres eoTiron ou 5 lieues de poste) que le demi-diamètre équatorial ; le renflement équatorial a donc à peu près cinq fois la hauteur du Mont-Blanc, et deux fois et demie seulement la hauteur probable du Dhawalagiri, la plus haute montagne de la chaîne de l'Himalaya. Les inégalités lanaires (perturbations du mouvement de la Lune en longitude et en latitude) ont donné, à Laplace, un aplatissement de ^, c'est-à-dire le même résultat que les mesures de degrés. Mais les obsenrations du p^dule (31) ont conduit en moyenne à un aplatissement beaucoup plus fort {■^).
On raconte que, pendant le service divin , Galilée, encore enfant et sans doute un peu distrait, reconnut qu'on pourrait mesurer la hauteur du dame 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 Ggure de la Terre, ou plutôt pour constater que l'inégale densité des COTiches terrestres influe sur la longueur du pendule à secondes! On ne peut trop admirer ces propriétés géognostiques d'un instrument dfôtiaé 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 tles volcaniques (32), et sur les versants des chaînes de montagnes (33), des cavité soutenvines ou des masses pe-
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santés de basalte et de loélaphyfe. Mrih«nretMement, ces belles propriétâs deriament autant d'mcoDT^tenls gravée, quand il s'agit d'appliquer la raétbode des oscillations du pendule h l'étude de I9 forme géo^le de la Terre. Les chaînes de noDlagMis et la densité variable des couches réagissent ansai, mais d'une oaanière moins nuisible, sur la partie astf^momique d'une mesore de degré.
Quand la figure de la Terre est connue, on peut eo déduire t'infloence qu'elle exerce sur les OHHivementa de la Lune; réciproquement, de la < sance parfoite de ces mouvements on peut i à la forme de notre planète. C'est ce qui a fait dire k Laplace (â&) : n II est très-remarquable qu'un astronome, sans sortir de son observatoire , en comparant senlement 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 mesares de degré isolées et sur les observations du pendule, l'avantage d'être indépendant des accidents locaux ; c'est l'aplattasemeot moyen de notre planète. Comparé à la vitoSM de rotation de la Terre, il prouve que la densité des eouobee terrestres va en croissant de la surraoe au centre 1 l'on obtient le même résultat pour Jupiter et pour Saturne, quand on compare leurs aplatissements avec les durées de leurs rotations respeotiveB. Ainsi, la
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conoaissaoce de la Sgure exiérieure des astres conduit à celle des propriétés de leur masse intérieure.
Les deux hémisphères paraissent aroir à peu près la mèiue courbure sous les mêmes latitudes (35) ; mais les mesures de degré et les observatious du pendule doQDeut, pour lea diverses localités, des résultats tellement difiéreuts qu'aucune figure régulière ne peut s'adapter à toutes lea déterminations aiosi obtenues. La figure réelle de la Terre est à une figure ré^ gulière» géométrique, u ce que la surface accidentée d'une eau en mouvement est à celle d'une eau tranquille, -a
Après avoir ainsi mesuré la Terre, il fallait eDcore la peser. Plusieurs méthodes ont été imaginées dans ce but. La première consiste h déterminer, par une combinaison de mesures astronomiques et géodésiques, la quantité dont le fit 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 rechercbes récentes que Beich a faites avec la balance de torsion ont fixé la densité mojfeuw de la
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Terre entière à 5,&&, celle de Teau pure étant prise pour unité. Or, d'aprte la nature des roches qui composent les couches supérieures de la partie solide du globe, la densité des continents est à peine 3,7; par conséquent, la densité moyenne des continents et des mers n'atteint pas 1,6. On voit par là 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 nou~ vdle raison à ajouter à celles qui ont fait donner au pendule vertical ou horizontal le nom d'instrument géognoslique.
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 Leslîe 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 nattre bientôt des idées encore plus fantastiques, dans des esprits entièrement étrangers aux sciences. On en vint à faire croître des plantes dans cette sphère creuse; on la peuola d'animaux,
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et, pour en chasser les lénèbres, on y lit circuler deux astres, Plulon et Proserpine. Ces régions souteiraines furent douées d'une température toujours égale, d'uD air toujours lumineux par suite de la pression qu'il supporte : ou 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 uoe 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 instaninient et publiijuement invités, par le capitaine Symmes, à entreprendre cette expédition souterraine. Telle est l'énergie de ce penchant maladif qui porte certains 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 xvii° siècle, le célèbre Halley, dans ses spéculations magnétiques, avait creusé ainsi l'intérieur de la Terre : it 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 Holbei^, ont fait fortune do 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 iniluence extérieure. Ainsi, la force centrifuge, conséquence
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âa MaUvefDcût âe rotation dont le sphéroïde terrestre est aaimé, a déterminé l'aplatissement du globe; à SOH 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 ie veut Fourier, les couches superficielles, en rayonnant vers les espaces célestes, se sont refroidies et solidifiées les premières, les parties plus voisines du centre doivent avoir conservé leur fluidité et leur incandescence primilives. 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, en6n
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sar les transR:>rina lions chimiques que les matières solides on liquides doÎTent subir sons l'ioftaence d'ime pression énorme, nous ne pouToos appliquer sans réserve à notre planète les lots de fa 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 (37). Déjà notre esprit réussit avec peine à se représenter la (imite qui sépare la masse liquide intérieure des couches solides dont se compose l'écorce terrestre, ou bien celle gradation insensible, par laquelle les couches passent de la solidification complète à la demi-fluidilé des substances terrestres ramollies, mais non pas en fusion. Or, les lois connues de l'hydraulique ne peuvent s'appliquer à cet élat intermédiaire sans de grandes restrictions. L'atti'aclion 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, one 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 paissantes, 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.
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D'après les expériences assez concordantes auxquelles OD a soumis l'eau de divers puits artésiens, il paraît 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 k myriamètres (ft à 5 fois la hauteur du plus haut sommet de la chaîne de l'Himalaya) (38).
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 équaloriales, se meut dans l'intérieur de l'écorce terrestre jusque vers les pôles; là, elle se déverse dans l'atmosphère et va se perdre dans les régions éloignées de l'espace. Le troisième mode de propagation est le plus lent do 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 transmis^ à la surface. A l'époque des plus anciennes révolutions de la Terre, cette déperdition de la chaleur centrale a dû élre considérable; mais, à partir des temps historiques, elle
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s'est tellement raleotie qu'elle échappe presque k nos iastruments de mesure. Ainsi, la surface <le la Terre se trouve placée entre l'incandescence des couches intérieures et la basse température des espaces célestes, température vraisemblablement iurérieure au point de congélation du mercure.
Les variations périodiques que la situation du Soleil et les phénomènes météorologiques produisent dans la température de la surrace, ne se propagent dans rintérieur de la Terre qu'à une très-ratble profondeur. Cette tente transmission de la chaleur à travers le sol diminue la déperdition qu'il éprouve pendant l'hiver; elle est favorable aux arbres à racines profondes. Ainsi, les points situés à diverses profondeurs, sur une m^me liijne verticale, atteignent, à des époques très-Klifférenteâ, le maximum et le minimum de la température qui leur échoit en partage, et plus ils s'éloignent de la surface, plus la différence de ces deux extrêmes diminue. Dans la région tempérée que nous habitons (lat. iS'-Sâ"), 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 h peine à un demidegré. -Sous les tropiques, la couche invariable se trouve déjà à 1 pied au-dessous de la surface, et Boussingault a tiré parti de cette circonstance pour déterminer, d'une manière simple et, à son av^s, très-sûre, la température moyenne de l'atmosphère du lieu (39). Od peut considérer cette température
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Moyenne de l'atmosphère, en un point donné de la inrfece ou mieux dans nn groupe de points rappro> ébés, corane l'élétnent fondamental qui détermine, dans diaqoe contrée, la nature du climat et de la végétation. Mais la t^npératare moyenne de la eurftice entière est très-différente de celle du g^obe terrertne kii-niéine. On s'enqaierl souvent si le cours des si6titx • eeosibleinent modifié cette moyenne (erapératufeda globe, si le climat d'une région s'est détériwé; si i'hiver n'y serait pas devena plus doux et l'été moins diand. Ije thermomètre est l'unique moyen de , résoudre de parpiiles questions , et c'est à peine si sa découverte remonte à deux siècles e4 demi; il n'a guère été employé d'une manière rationnelle que depws cent vingt ans. Ainsi, la natnre «t la noaveaaté da moyen restreignent considérablement le champ de nos recherdies sur les températures atmosphérit^nes. Il n'en est plus de même s'il s'agit de la chaleur centrale de la Terre. De même que de l'égalité dans la dnrée des oscillations d'un pendule on peut conclure à ('invariabilité de sa t«npératnre, de même la constance de la vitesse de rotation qui anime le globe terrestre nous donne la mesure de la stabilité de sa t«mpéra*ni«e moyenne. La découverte de cette relation entre la ionguew du jour et la chaleur du globe, est assurément l'une des plus brillantes applications qu'on ait -pu i»K d'une longue connaissance des mouvements «étesles à l'étude de l'état thermique de notre planète. On sait que la vitesse de rotation de la fem 'dépend de son vohinie. La masse de la Terre
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venant à so refroidir fat voie de rafoosenent, asn votuDoe doit diminuer; par coaséqu^t, tout djécroissetoeut de températui'e correspond à ua accrMsseuaent de la vitesse de rolaUoi), c'est-^-idire à «lae dimioudioa ilaoe la longueur du jour. Or, en tenant compte des iBt'galitt-g f;écu)airos du mouvement de la LuDe dans le <?al£ul dcE «éclipses observées au^c époques les fias reculées, od trouve q«e, tiepuis le temps d'Hipparque, c'eet-à-dire <]epuis deux mille ans, la loBguew du jour n'a c^aineroent pas dinïinué de la centième partie d'une seconde. On peut doat: affirmer, eu rea- Uaot daae les mâmes limites, que la ttoopétatui» moyenoe du globe terrestre n'a pas varié de ;^ de degré depuis deux mille ims {kO).
Cette invariabilité dans les dimensions suf^acee une égale invariabilité dans la répartiti(Ki de ia deostté, ài l'intérieur de la Terre. Il en résulte qae la tatmatioD des volcans actuels, l'éruption délaves ferrugineuses, et le transport des lourdes massée de pierres qui ont comblé les fentes et les crevasses, n'ont produit, en réalité, que des modiGcatioBS insignifiante; ce sont des accidents superDciels, doBt J«s dimensions s'évanouissent, quand <m les compare à celles du globe.
Les considérations que je viens de présenter sur la chaleur interne de notre planète «reposent presque exdustvement sur les résultats des belles fechorcbes de Fouriw. Poisson a élevé dee doutes sur la réalité ■de cet accroissement continu de la chaleur tterrestre, depuis la surEaca du gldwjuaqu'aM centre; suivait lui»
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toute chaleur a pénétré 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 de la 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 (kl), soit k ces courants galvaniques que nous considérons comme de l'électricité en mouvement dans un circuit fermé (A2J. La marche mystérieuse de l'aiguille aimantée dépend k 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 rougeâtres qui colorent le ciel de nos régions arctiques, exercent sur elles une action passagère, mais immédiate. Lorsque le mouvement bo-
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raire de l'aiguille est troublé par un orage magnétique, il arrive souvent que la perturbation se manifeste simuIlanénieDt 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 (fi3]. 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 tes sépare, même quand elles seraient suspendues sous terre à de grandes profondeurs, et nous apprendre, par exemple, à quelle dislance 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'uo port ou il doit relâcher (ÙA).
Hais si ta 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 ou gît la cause perturbatrice est encore à chercher; exisle-t-elle dans l'écorce terrestre ou dans les
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— 202 ^ lyij^'onB supérieures de l'atmosphère? la question n'est malheureusement pas soluhle actuellement. Si l'on considère U Terreoomme un aimant réel, il faut alors, ^vuBtt'expressioR du oéicbre fondateur d'une théorie générale du magnétisme terrestre, Frédéric Gauss, attribuer à la ïerre, par chaque huitième de mètre cubique, la force magnétique d'un barreau aimanté, dont le poids serait d'une livre (&5). S'il est vrai que le fer, le nickel, et probablement le cobalt (mais non le chrome (46), qu'on a longtemps adjoint aux précédents métaux), soient les seules substances qui puissent retenir d'une manière durable les propriétés magnétiques, en vertu d'une certaine force coercitive, d'un autre côié, le magnétisme de rotation d'Arago et ies courants d'induction de Faraday prouvent que toutes les substances terrestres peuvent devenir passagèrement magnétiques. Les recherches du premier de ces deux illustres physiciens ont établi que l'eau, la glace (47), le verre, le charbon et le mercure, exercent une action sur les oscillations de l'aiguilleaimantce. Presque toutes les substances présentent un certain degré d'atmantation , lorsqu'elles jouent le rôle de eonduetears, c'est-à-dire, lorsqu'elles sont traversées parim courant d'éilectricité.
Les peuples occidentaux paraissent avoir connu 'irès-anciennement la force d'allfaclion des aimants naturels ; mais, fait bi^ remarquable, ce sont les peuples de l'extrémité orientale de l'Asie, les Chinois, qui seuls ont connu l'action directrice que le globe terrestre exerce sur 'l'aiguille aimantée. MiHe ans et plus,
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■ — ftflS — arnnl notre ère , à l'époifie si obscarc de Codnie et da retour des HéradideB dans te Péloponèse, tes Chnois avaient d^à des balances magnétiques, dont ua des bras portait une fignre humaine qui indiquait «onetaBament te sud; et ils se servaient de cette tmuBsole pow se diriger à travers tes steppes imiDeoses de la Tartarie. Déjà., ao iir siècle de notre ère, c'est-àtfcre «cpt oents ans au moins avant l'inUroduction de ia boKsole dans les mers européennes, les jonques «hiaoises «aviguaient sur l'oci^an Indien (àS) d'après l'indicetioa magnétique du sud. J'ai fait voir, dans un antre oovrage, qaelte sopériorilé (W) la connaissance et l'emploi de l'aiguille aimantée, à ces époques recalées, avaH donnée aux géographes chinois snr les géographes grecs ou romains, qui ignorèrent toujours, par exemple, ta vraie direction des Ap«)nins e* des PjTCBées.
La Ibrce magnétique de notre planète se manifeste h h surface par trois classes de phénomènes, dont l'une répond h Vinlensité variable de la force ellemême, tandis que les âerrx autres comprennent les fcits pdatiffe à sa direction variable, c'est-à-dire VincHwxisoH et la déetinaison; ce dernier angle est compté, en chaque iten, dans te sens horizontal, à partir dn néndien terrestre. L'effet complet que te magnétisme çrùdoit à l'extérienr peut ainsi se représenter grap'hiqwmeM, à l'aide de 'trois systèmes de lignes, h savoir : les lignes «sorfi/rtsffttyues, 'les lignes isocliniques et les bigots isogmiifties, ou, en d'autres termes, les lignes ^■^le intensité, if^te inclinaison, et d'égale 6.6-
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clinaisoD. La distance et la position relative de ces lignes ne restent point constantes : elles sont soumises à de coDlinuels déplacements oscillatoires. CepeodaDt. il est sur la surface du globe des points (50) , tels que la partie occidentale des Antilles et le Spitzberg, où la déclinaison de t'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 lie 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 orientale et occidentale, compliquent les représentations graphiques qui répondent à des siècles différents, et empêchent d'y reconnaUre 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 (13 sept. 1492) 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'tle de Flores (51). Sauf une petite partie de la Russie, l'Europe entière a maintenant une déclinaison occidentale, tandis qu'à la fin du wu' siècle, à Londres en 1657, puis en 1669 à Paris, l'aiguille était dirigée exactement vers le pôle (malgré la faible distance de ces deux villes , la différence des deux
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époques est ici de douze années) . Deux excellents observateurs, Hansteen el Adolphe Erman, ont signalé l'étoonant {Aénomène que les lignes d'égale déclinaison présentent dans les vastes régions de l'Asie septentrionale ; concaves vers le pôle entre Obdoi'sk sur l'Obi et Turuchansk, elles sont convexes entre le lac Baïkal et la mer d'Ocliolsk. Dans ces régions du nord de l'Asie orientale, entre la chaîne de Werchojansk, Iakoutsk et ta Corée septentrionale, les lignes isogoniques .forment un système particulier très-remarquable, dont la forme ovataire (53) se reproduit sur une plus grande échelle dans la mer du Sud, presque sous le méridien de Pitcaim et de l'archipel des Marquises, entre 20* de latitude boréale et 215° 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'horizQn 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 uiinules, tandis qu'elles montent à treize ou quatorze minutes dans l'Europe^ centrale. Or, comme depuis SJ heures du malin jus-
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qu'à lî dii soir, terme moyen, l'extrémité botéate de
faiguiUe marche de l'est à l'ouest daBS rbémisphère septentrional, et de l'ouest ii l'est dans l'héiusiAère austral, oa a eu raisoD d'avancer (ââ) qu'il doit y avoir sur la terre une région, située probablemeot entre l'équateur terrestre et l'équateur magaétique, oè la variaUoD horaire de la déclioaistHi est nulle. Cette dernière courbe pourrait être nommée ligne sans variortion horaire de la déclinaison; elle n'a pas été trouvée jusqu'à présent.
De Btême qu'on a donné le nom de pâles magrté' titiues à ces points de la surface terrestre où la force horizontale disparaît, points dont l'importance a du reste été fort exagérée (54), de même l'équateur w»agnélique 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 Diiperrey (55), qui a bTiversé l'équateur magnétique à six reprises différentes, de 1SS3 a 4823, les nœuds des deux équateurs, c'est-à-dire les deux points où la ligne sans inclinaison coupe l'équateur terrestre et passe ainsi d'un hémisphère dans l'autre, sont placés d'une manière peu régulière : en 1835, le nœud qui se trouvait près de l'Ile de Saint-Thomas, vers la côte occidentale de l'Afrique, était à 188* î du nœud situé dans la mer du Sud, près des petites ties de Gilbert, à peu près sous le méridien de l'archipel de Yiti. Au commencement de ce siècle, j'ai déterminé astrono*
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miqtiemait, à 9600 mètres au-dessus du niveau de )a mer, le point (7° l' tat. aust. et 80° 5A' long, occid.) oh ta chaloe des Andes est coupée par Téquateur magnétique, entre Quito et Lima. A l'ouest de ce point, l'équateur magnétique traverse presque toute la mer du Sud dans l'hémisphère austral, et se rapproche lentement de l'équaleur terrestre. II passe dans l'hémisphère septentrional un peu en avant de l'archipel Indien , touche seulement les extrémités méridionales de l'Asie, et pénètre ensuite dans le continent arricain, à l'ouest de Socotora, vers le détroit de Bab-el-Mandeb ; c'est alors qu'il s'écarte le plus de l'équaleur terrestre. Après avoir traversé les régions incoonues de l'intérieur du continent africain dans la direction sud-ouest, l'équateur magnétique revient dans la zone australe des tropiques, vers le golfe de Guinée; il s'écarte alors tellement de l'équateur terrestre qu'il va couper la côte brésilienne par 15° de latitude australe, vers Os Ilheos, au nord de Porto- 9^nro. De là aux plateau:^ élevés des Cordillères, où je pus observer l'inclinaison de l'aiguille entre les mines d'ar^'ent de Micuipampa et l'ancienne residence des locas, Gaxamarca, il parcourt toute l'Amérique du Sud, vaste contrée, qui, vers ces latitudes, est encore pour nous nne terra incognito magnétique, de même que l'Afrique centrale.
De nouvelles observations, recueillies et discutées par Sabine (56), nous ont appris que, de 1825 à 1837, le nœud de l'île Saint-Thomas s'est déplacé de k", en avançaol de l'orient vers l'occident. Il serait extrô-
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— 20fi — inemeot important de savoir si l'autre nœud, situé dans la mer du Sud, vers les ties Gilberl, 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 diiïérents systèmes de lignes isocliniques se relient à celte grande ligne sans inclinaison, dont tes variations de foroie et de position changent les latitudes magnétiques-, et influent ainsi sur l'inclinaison de l'aiguille, jusque dans les contrées les plus éloigoées (57). Oo voit aussi que, par une Tavorable répartition des terres et des mers, les j de Véquateur magnétique soDt 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 à la surrace du globe, sous le double point de vue de la déclinaison et de l'ioclioaison de l'aiguille ailhantée, il nous reste encore à l'envisager par rapport à l'intensité de la force elle-même, 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 chrono-
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métrie, ce genre de mesure dépasse en exactitude toutes les autres déterminaLions magnétiques. Sans doute, Ifô lignes isogoniques sont plus importantes pour le navigateur et pour le pilote ; mais s'il s'agit de ia théorie du magaélisme terrestre, les lignes d'égale intensité sont celles dont on espère aujourd'hui les résultats les plus féconds (58). Le premier &dt que l'on ait constaté par des mesures directes, c'est la décroissance de l'iatensitë totale en allant de l'équateur vers le pôle (59) .
Si Dous connaissons actuellement la loi que suit cette diminution d'intensiti et la distribution géographique de tous les termes dont elle se compose , nous le devons, surtout depuis 1819, à l'infatigable activité d'Edouard 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 docum^ts 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 Torce 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 d'Ërman dans la partie méri- 'dionate de l'océan Atlantique, où se trouve une zone de &ible intensité (0,706) qui va d'Angola, par l'Ile I. U
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— Suéde Sainte^Bétèoe, ji^qu'am côles d» Brésil, avec \eg démènes obsemlioBS du graad oaTigatew Jancs Ctark Bon, près àa c^ Greuer, ea tniuTe que b force magoétique aa^eote presque daas le rappOTt de 1 à â vers le p6te magnétique austral (ce p^ eal «tué sur ka terre Victoria, à l'ouest au volcan Brebt», éoDt le somaiet &'élère au milieu des glaeee, à âSQtV mètres ai>-de8sus de la met) (6I>) . L'iutrasité, près d« pôle magnétique austral, étaiit à très-pew près 2,05S (t'uDité qu'on a adoptée dans ce genre d'éffrhotiofl est rinteosilé que )'ai déterHiaée sui Pérou sw l'équateur nu^étique), Sabine a tBooré qu'eHe était seul^neut t,63& au pâle magaétique nord, près des Uefl Mehille, par Ik" 37' de latitude eepteatrioDale, taudi» qu'elle est 1,803 à New-York, c*esl-à-dtre 90H8 la même latitude que Naples.
Les brillautes découvertes d'Oersted, d'Ar^^ et de Faraday out établi ud rapport intime eutre la tension électrique de l'atiDOSpbère et la tension eiagnétiqoe du ^Ic^ terrestre. D'après Oersted, ud cooduoteur est aimanté par le courant électrique qui le traverse; d'après Faraday, te magaétisme &it nattre, par induction, des courants électriques. Ainsi, le nagoélisme n'est qu'une des formes mahi[4eâ sons teflqmlte» l'électricité peut se manifester ; il était réservé à notre époque de prouver l'identité des forces électriques et magnétiques, identité pressentie obscivément dès les temps les plus reculés. « Lorsque l'ambre {eteetmm) est anin%é par le firottuneat et par la cha-* leur, dit Piioe d'après Thaïes et l'écote ionique (61),
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)) altirc les fregDMAle ft'éccm» et de feditles sèches, toat coffiOM FainaDt attve le fer. » Os retrouve la raéme idée dans tes asBates scieatifriaes d'qa petipte qui occupe f extraite oriaolale de l'Asie, el le physicien chioeifi Kuof^o !'a reproduite, avec les mêmes lerates, dans sob éloge de l'aimMit (63). A ma graode surprise, j'ai dû recoDoritre que les saaTages des borda de l'OréDoque, nne défi races les pins dé^dées de te terre, serent produire de l'électricité par le frottement; les ent^Dts àe ces tribus s'amusaieBt à frotter les graioes aplaties, desséchées et brillaotes, d'une plante griRpant* à siliques (c'était probablement une negntia), jusqu'à ce qu'elles attirassent des brins de GotoB GO de roseaux. Ce n'était fô qu'un jouet d'enfaot pour ces sauvages nus, au teint ouivrét mais pour nous, quel sujet de sérieuses réflexions! Quel tMme entre ces jeux électriques des sauvages et nos paratonnerres, nos piles Tollalques, dos appareils nagnétiquee producteurs d'étincelles! Des rnlHiers d'années de progrès et de développem^t intellectuel OBi ereusé cet abîme.
Quand oa réflécbit à la perpétuelle md)ilité des f^DomèDes du magnétisme terrestre, lorsqu'oa voit ftolBDsilé, la dédinaison, l'inclinaiscm, varier à la fois avee les heures du jour et de la nmt , avec \es saisons de l'année, et même avec le nombre des années écoulées, on ae peut se refuser à cfoire c|ue les courants électrtqoes dont ces phéoontènes dépendent fwment des systèmes parlielH très-cooiplexes dans l'intérieur de fécoroe de notre fdanète. Mais quelle est l'origiiie
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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 (63)? Accorderons-nous une certaine loQuence sur la distribution des forces magnétiques au mouTement de rotation de la Terre et aux vitesses différentes que les zones possèdent d'après leurs distances à l'équaleur? 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 l'on se représente l'intérieur du globe terrestre comme une masse liquéfiée par une chaleur énorme, il faut renoncer à ce ooyau magnétique , dont certains physiciens ODt doué la Terre, pour expliquer les phénomènes qui nous occupent. Cependant, le magnétisme ne disparait complètement qu'à la chaleur blanche {Gh), 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 modiâcations 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 h réchauffement
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progressif de la Terre , sous l'iallueDce du mouvemeDt diurne apparent du Soleil; mais cette action n'intéresse que la couche la plus superficielle, car des observatiODS faites avec soio eu plusieurs lieux du globe, à l'aide de tiiermomètres enfoncés dans le sol à diverses profondeurs, ont montré 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 { de celle du globe enlier, s'accordera difficilement 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'at-^ mosphère.
Ainsi, dans l'état actuel de nos connaissances, il fout 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 elTorts 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-Diemen, de Paris à Pékin, la Terre ^t couverte, depuis 1828, d'observatoires magnétiques, où l'on épie sans cesse chaque manifestation régulière ou irrégulièreduniagnétisme terrestre, à l'aide d'observations simultanées (65). On y mesure des variations de jj^ dans l'intensité totale. A CM^ines époques, on y observe pendant S/i heures consécutives, par inlcr-
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v«Il6S de deux minutas «t àeime. 8q trois nts, d'éprès tes calculs d'm ilinsbv astronoae loglais^ le nombre des obserratic^ à discuter doit s'élever à 1958000. lamais efforts aussi grandioses, aussi dignes d'admiration , n'ont été tentés dans ie faut d'approfondir une des grandes lois de la nature. En conparaat ces loisârcdles qui règ^ieat dans notre atitiospfière ou dans certaioM régions plus éloignées encore^ chi powra t«inoAter, tout nous porte à te «roire, jusqu'à la source même <te maaifestetious loagDéiiqMe. Dès è préseot du moins, il nous est permis de nous glonSer du lymbre et de l'importance des moyens qui sont mis en œuvre; mais prétendre que la théorie physique dv magnétisme terrestre ne laisse \A\is rien à désirer aujourd'hui, ce serait agir comme Tout ceux qui ne tiennent compte des feits qu'autant qu'ils s'accommodent à teurs spéculations.
D'intimes rapports unissent h la fois le magnétisme du ^obe et les forces ^ectro-dynamiqoes qu'Amp^ a mesarées (67) h la production de la lumière polaire, ainsi qu'à la dialeur de notre planète, dont les p6l«s magnétiques sont considérés comme des pôles de froid i(68) ■ Il y a plus de 138 ans, Hallcj soupçonnait que les aurores boréales pourraient bien être de simples phénomènes magnétiques (69) : aujourd'hui la briUanle découTerte de Faraday, qui lit naître de la lumière par l'action des seules forces maguétiqnes, a (tonné il ce tugoe soupçon la valeiu* d'ana certituda expérimentale.
fl existe des pbonomènes «vaatHXtsreurs de l'au-
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rore boréale : <léjà, pendaBt le jour qui fn-écède l'apparilic» nocteme, la laarcbe iirégulièf^ de l'aignilie amatHéi tmootce uae perturbsriicMi cImib J'équilitHre des forces magBéUqu» de la Terre. Lorsque cette pertai>bBt»on 6'«6t développée dws Uute son énergie, l'équilibre troublé se rétt^t par une 4é(^ai^ ac- «Ofl^gaée de koàière. « Il oe faut pas consiiiénr l'aurore boféala elle-même coiuae la <au8e estérieve de la perturhatioD, mais comme le néealtat d'nœ activité tairestre, dcmt la puissance s'élève junfi'À iaii*e naître des pbàraoïèBes lumiseux, et qui se mani&ele ainsi, d'an côté, par oette piioduclion de Innièpe, 4e J'aub^, par les oBcillatic»is de l'aiguille aimantée » (TA). L'apparitiwi de l'aurore boréale est l'acte 4]ui met fin à un orage magnétiqttej de même que dans les orages électriques, od phéacHnèoe de lumière, l'éclair, annonce que l'écfuilibre OKMDentMiûaent trouUé vient de se rétablir eatia dans la disteibatioa de l'électricité. L'orage électrique est d'ordinaire «èrconscrit dans un faible espace, hors duquel l'<état ^eotrique de l'atmosphère n'a point été troublé. V<xag& magnétiqoB, au coKtcaire, étewl son influence «ar uœ grande partie des CMitinents; et, c'est enc(H« là une décomerte «l'Arago, cette action se iàit seBlB* loin des lieux ou le phénomène de lumière a été visible. Lorsque le oiâl se coume 'fie Duages orageux, bisque l'atmosphère passe kéquemment d'nn état électrique à r^t cfppeaé, il n'arrive pas toujours que les déchaînes se maniièetent par des éclairs; de même, les orages magnétiques peuvent produire Je grandes pertwba-
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— -2My ~ lions dans la marche horaire de i'aiguilîe aimantée, sans que l'équilibre doive nécessairement se rétablir, du p6ie à l'équateur, ou même d'un pôle à l'autre, par une produclioD d'effluves lumineux.
Pour réunir dans un seul tableau tous les traits qui caractérisent le phénomène, il Tant décrire d'abord la naissance, puis les diverses phases d'une aurore boréale complètement développée. A l'horizon, vers le méridien magnétique du lieu, le ciel, d'abord pur, commence à se rembrunir; il s'y forme une sorte de voile nébuleux, qui monte lentement et 6nit par atteindre une hauteur de 8 ou 10 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 eiïet de contraste avec l'arc brillant (71). 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 18°, 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 inrérieur paratt moins sombre, et le milieu de l'arc brillant s'éloigne plus que partout ailleurs du méridien i tique.
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Quelquefois l'arc lumineux paratt agité, pendant des heures entières, par une sorte d'eOervesceuce et par un continuel changement de renne, 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. Il en est de même des étincelles électriques : elle 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 dilTérents points de rhorizoD, et se réunissent en une mer de flammes dont aucune peinture ne saurait rendre la magnilîcence, car, à chaque instant, de mondes ondulations en font varier la forme et l'éclat. A certains moments, l'intensité de cette lumière est telle que Lowenœm put reconnaître en plein soleil, le 29 janvier 1786, les jeux de lumière et les ondulations de l'aurore hoirie. Le mouvement, en effet, paraît accroître la visibilité du phénomène. Autour du point qui répond, dans le ciel, à la direction de l'aiguille librement suspendue par son centre de gravité, les rayons paraissent se rassembler, et former adors 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
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— 21« — cette couronne; fiwiB qiami celle^i p«ratt, «He annome tmjours la 8« thi plïfiioiB&ne. Les rayoes devienaent alors 9IM rares, (dsE coorts et moiDS vivement adorés. La couronne et les arcs lutnmeaK se i!is90lyeDt, et bientôt on ne voit plm sor la voûle c^e^ que de targes taches n^uletrses ianoobiles, pSles, ou d'une couleur craidrée ; elles oot ^à <fisparu, que les (races du segment obscur, par oil l'apjiantkm débuta, persistent encore à rhorizoD. Enfin, il oe reste Soureiït, de tout ce beau spectacle, qa'vn faibte Tiuage blanchâtre, îi bords déchiquetés, ou divisé «n petits amas, comme les eirro-ctirmili.
Cette liaison qui paraît exister entre la lumière polaire et l'apparition d'une certaine espèce de nnages, noQS montre que la production de la lumière électro-magnétiqne est une simple phase d'un phénomène météoroîogiqae. On dirait que le magnétisme terrestre agit sur l'atmosphère, en condensant les vapeurs qui s'y trauTent dissoutes, nrienemann croyait Tmfime que «es nuages pomrodés étaient le svhstra- (wmiSe la lumière polaire, et ses isbsCTVations d'Islande ont été pleinement confirmées par les observations [^s récentes de Franklin et à» Richardson an pôle Nord américain, rt par celles de l'amiral Wrangï^ sur les c&tes sibériennes de la mer Glaciale. Tons ont affirmé que « te himière polan% émettait ses plus vfis rayons, lorsque les hautes régions de l'atr contenaient des amas de cirro-slratî assez ténus et assez légers pour faire naître une couronne autour <)e la Lune. • Quelquefois les nuages se groupent et s'anrangent en
— S19 — pfem jAur à pctu ftrès «crame tes rayons d^ine aurore boréadB;«)on5 ihi pereisBent troat)terVaig«iHe aimantée. Après une britlante aaran kfrëale, m a pH reMmnaï- Ire, dans la matiade MtTftttte, des traînes ■de nuages ^ avaient pani , pendant ïa nuit, «Mant de rayons Jamioeux (73), Des bande» polaires convergentes, c>st-è-4ire dns tratnëcs de nnages {{ui se disposent dans le «ens du méridien magnétiqTO, ûnt attiré mon attention pendant mes voyages au Mexique et dans l'Aisie «ei*entrionale. II faut classer sans doute ces ^iparitione parmi les ^nomènes diurnes que je viens décider <7ft).
O toit «sser souvent des aurores australes dans nos dimata (Dalton m a observé plusieurs en Angielerre) , et l'on voh des avroves boréales entre les tropiques, au Mexique, par exemple, au Pérou et même jQsqu'su ÙS" degré de latitude australe (le 14 janvier 1631). H n'est pas rare que l'équilibre magnétique soit trosMé simultanément vei^ les deux pôles. Tou- |ours esiHl fif»t> l'aspect du j^iénomène dépend de la position (te l'obeerwieur : diacun voit son aurore boré^ de môrae que chacun voit son arc-en-cie!. Il font distiBgaer 0Dti<e la zona terrestre, <ok tapparition fannàuQise, quand vile B'y raenifeste, est partout visible au même instant, et les régions beaucoup moins étendues oà die se i«pmd«it pi<esque toateB tes nuits. Sovrent la même avrore a été observée ïi ta même benne ra Angteterro et en Pensylvanie, à Itoroe et à Péfciii zeatement la (réqnenoe de oes apparitionB 4imiBuc avec ta latitude magnétique, ou, «n d'aaireR
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termes, elle décroU à mesure que le lieu de l'obser^ vation s'éloigne , dod du pôle terrestre , mais du pôle magaétique. Tandis qu'en Italie une aurore boréale est un phénomène excessivement rare, rien a'est plus fréquent, au contraire , en Amérique , sur le parallèle de Philadelphie (lat. â9° 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 l'Esclave, et à Fort-Entreprise dans le haut Canada, chaque nuit, vers certaines époques de i'année, le ciel s'illumine de lueurs changeantes, et, comme le disent les habitants des ties Shetland, les jets de lumière forment dans le ciel « une danse joyeuse » (75). Dans ces régions, où le phénomène se reproduit avec une fréquence exceptionnelle, il existe des zones, on dirait presque des veines, oîi les aurores sont plus brillantes que partout ailleurs, sans doute à cause de certaines influences locales (76). Wrangel voyait leur éclat diminuer à mesure qu'il s'éloignait du littoral de la mer Glaciale, vers Nijoé-Kolymsk. Enfin, tes aurores boréales ne sont ni plus vives ni plus fréquentes au pôle paagnétique 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 angulaires qui ne sauraient inspirer une grande confiance, à cause de t'iocertitude où les oscillations continuelles de la lumière laissent l'observateur sur ses véritables
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limites ; aussi les résultats de ces mesures varient-ils entre quelques myriamètres et 1000 ou 1200 mètres, même eu rejetant les mesura anciennes (77) ; 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 /i mynamètres 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 per^ mettent d'apprécier à leur juste valeur les récits des pécheurs du Groenland et d^ chasseurs de renard
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sibériens, ob doute que lus orages magnétiques, défà seitibtabies aux orages électrkptee par te practuotioB de la Lumi^, s'en rapprochent encore par kt preductioD du himi. On dirait Traiment ^m )ee aïkvorw tKNTâales stHit devenue sileocieusefi, depuis (fu'oD les (^)serve avec plus de soio. Parry, FvaiikHn et Ridiardsoi», au pdie Nord; Tbi«iefnau, en Isteodet Gieseke, an Groentend; Lottia et Brarais, au cap Nord; Wraogel et Anjou, sur les bords de la mer Glaciale, ont tu des aurores boréales par loilUMiB, sans jamais eatendre le plus léger bruit. Veut-oo que ces [H^uves négatives cèdent défaut deux . affirmations positives, celle de Hearoe, à rembouchnre de la rivière de la Mine de Cuivre, et celle de Henderson en Islande? Mais alors, il faudrait oublier quesi Hood entendit, pendant l'apparition d'une aurore boréale, une sorte de crépitation, un bruit de balles de fVisil vivement secouées ensemble, le jour suivant le même bruit se répéta sans être accompagné cette fois de lumière poteire ; il fondrait rejeter t'explicattoD si plausible de Wrangel et de Gieseke, qui attribuaient ces craquements h une subite contraction de la neige durcie ou de la glace, sous t'influence d'un rerroidis- SCTient brusque de l'atmosph^. Voici d^JWeurs comment te croyance à ces prétendues crépitatons de Paurore boréale a pu s'accréditer, non dans le peuple, il est vrai, mais parmi les voyageurs sdentifiques : on assimilait autrefois les aurores boréales aux phénomènes électriques qui se produisent dans un air raréSé, comsie doit l'être celui des hautes r^ons de
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— aas —
l'aiaHtsplière ; dès tors, chaque bnik dercoait , pour l'ebscrvatew (ffévana, ke petiitcment de KtitiaccBe éleeUrique. Da aotiveltes Fecberc^> ex^cotàee à L'aide d'étectroscopea très-seosibles, n'oat doDoé jmi)a'i préseat, coAtre toute aUesle, qm d» résultais piireDiiWl itégalils, car éaraml tes {dus briUantea ao- Ktee , l'état électrique de l'atiBo^ihère est resté iavari4>teL
Le toagoétisme terrestre, au contreàre, est aioclilié par l'atuore boréale; l'iutensité , la déclmaisoB et l'ioclioaisoD sont affectées à la fois. Dans la Biétoe «ait, suivant les phases succeesives de sou développettteat, l'aurore boréale attire ou rqwusse Vextrénilé de l'aiguiUe aiBiaolée. Parry ctroyait pouvoûr condaffe de l'ensemble des observations qu'il avait biles près do pôle magnétique, dana les lies Melville, que lœ aurores boréales, loin de troabler t'atguill» aiuantée, exerçaient plutôt sur elle « une ae^ lion sédative; » mais cette opinion est e(^iedite par un ésamai plus- attentir du voyage de Parry hii- Mttete (78), par les belles observatioos de Richardsoa, de Hood et de Frankte dans le haut Canada, et demièrem^t euciwe par celles de Bravais et de LoUin ee Lapeaie. Nous l'avons déjà dit, la prodiifrtion de la lauèm p(daire est l'acte par lequd se rétablit HD équl^re momenlaaéaeBt troublé ; son eSet ■ir la boBSSole se règle sur l'inleiisité de la décba^e léparatrice ; û l'aurore boréale est très-faible, si elle s'él^e à peine a»<des3U8 de l'honacn, cet effet sera hii- Biteid instable, et les obwrvatews de Bosekop eoreot
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plus d'uoe occasion de s'en assurer pendant leur longue station hibernale. On a comparé avec raison les faisceux cylindriques des rayons de l'aurore boréale à la lumière qui se produit dans un circuit voltaïque, entre deux pointes de charbon (ou, suivant Fizeaux et Foucault, entre une pointe de charbon et un globule d'argent), lumière qu'un aimant attire ou repousse. Cette analogie rend superQue l'hypothèse de ces vapeure métalliques en suspension dans l'atmosphère, dont quelques physiciens célèbres ont voulu faire le srtbstr^um de l'aurore boréale.
ËD 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 Tait sa grande importance, que la Terre est douée de la propriété d'émettre une lumière propre, une lumière distincte de celle que lui envoie e Soleil. L'intensité de la /umi'ère 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 1831) pour permetU^ de lire sans peine des cairactères 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 édairée par le Soleil brille souvent d'une Ëùble lueur, phosphorescente. Peut-être d'autres pla-
nèles (Jupiter), la Lune et même les comètes possèdent-elles aussi une lumière née de leur propre substance, indépendante de celle que te 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 doot 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 remarqués par Rozier et par Rcccaria ; telle est enSn , d'après une ingénieuse remarque d'Arago, cette lumière diiïuse, qui guide nos pas au miKeu des nuits d'automne ou du printemps, alors que les nuages interceptent toute lumière céleste et que la neige ne couvre point la terre (79) . 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 manifeslé la vie animale d'un monde invisible. Telles sont les
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— 9.9.(i — sources nombreuses fie la lumière terrestre. Fàut^l ailmcUre que celle lumière csl aussi à l'état latent, qu'elle est virtuellement contcDue dans certaines vapnirs, afin d'expliquer la formation à distance des images de Moser, découverte où la réalité se présente encore à nous comme ces formes mystérieuses qa'OD n'aperçoit qu'en rêve?
Si , d'un côtù , )a chaleur centrale de notre planète se rattache à la production des courants électromagnétiques et de la lumière terrestre qui natl de ces courants, sous un autre point de vue, elle se présente comme la source principale des phénomènes giîognos tiques. Nous nous proposons de considérer actuellement ces phénomènes dans leur enchataement 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 géognosio (la partie minéralogique de la physique terrestre), que d'avoir constaté cet enchaînement des phénomènes. On a pu renoncer désormais <i 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 etsoti-
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fèvements); 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 vapeui^ Eiilftireuses, les mises (éruptions boueuse), et enfin ]es éruptions des montagnes ignivomes. Dans un tableau giinéral de la nature, tous ces détails se confondent dans une seule et même conception , celle de la réaction ijue l'intérieur d'une planète eœerce 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'extérieur n'a 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 Tinépuisable 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 l'écorce terrestre, la direction générale des grandes chatnes de montagnes et des plateaux, la configuration articulée des continents, ont exercé une notable influence sur le sort de l'espèce
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humaine. Dans cet enchaincment des phéDomèDes, le philosophe peut remonter, de terme en terme, jusqu'à l'époque où la matière agglomérée en sphère passa de l'étal Quide à l'état liquide ou solide, époque où se développa aiDsi la chaleur centrale de la Terre, indépendamment de l'action calorifique des rayons
Afin de saivre, dans le tableau des phénomènes géognostiques, l'ordre mOme de leur fiIiati,on 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 1797, 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 la Culca, colline dont la hauteur est de plusieurs centaines de pieds. Ordinairement la secousse se propage en ligne droite ou ondulée, à raison de & ou 5 myriamètres par minute; quelquefois elle s'étend à ta 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'as-' sertion du père de l'histoire (80) et de TtiOophjlactc
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Simocatta (81), qui croyaient les iremblemenls de terre inconnus en Scythie , j'ai constat*? (82) , pendant mon voyage dans l'Asie septentrionale , que la partie niéridiooale de l'Altaï se trouve sous la double inlluence du centre d'ébranlement du lac Baïkal et des volcans des montagnes Célestes (Thian-chan). Ij)rsque 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 mlerférence, 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 i'écorce terrestre, k 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) indiqueot 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 coupôles, des églises élevées, des maisons massives à [^usieurs étages, et les tremblements de terre y sont fréquents; mais, à ma grande surprise, je vis rare-
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I ment ces secousses lézarder les murailles, tandis que, <> dans les plaines du Pérou , des oscillations beaucoup moins fortes eodommagent des chaumières de bambou fort peu élevées. Les indigènes, qui ont ressenti des tremblements de terre par milliers, croient que cette différeace tient moins à la durée longue ou courte des secousses , à la lenteur ou à la rapidilt'; de l'oscillalioa horizontale (83), qu'à la régularilû des mouvements qui se produisent en sens contraires. Les secousses circulaires ou giratoires sont les plus rares, elles sont aussi les plus dangereuses. Des murs ont été retournés sans être renversés, des allées d'abord rectiligoes ont été courbées , des champs couverts de cultures diSërenles ont glissé les uns sur les autres, lors du grand tremblement de Biobamba, dans la province de Quito, le k février 1797; ces singuliers effets s'étaient déjà produits en Calabrc, 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 tmilieu des décombres d'uue maison , on avait re rouvé tous les meubles d'une autre demeure ; il- I fallut que Vaudiencia (le tribunal) |)rQnonçÂ.l sur tts contestations qui s'élevù^ot au sujet de la propriété
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d'objets qui avaient été transportés ainsi à plusieurs centaines de mètres.
Dans les pays où les tremblements de terre sont relalivemcDt plus rares (par exemple, dans l'Europe méridionale), on croit giînéralement, par suite d'une induction incomplète, que le calme de l'atmosphère, [pi'uDe chaleur accablante, qu'un horizon chargé do 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 Gumana, à Quito , au Pérou et au Cliili , le sol est souvent agité par do violentes secousses. J'ai ressenti des tremblements de terre par un ciel serein comme pendant la piuie, par hu frais vent d'est comme par un temps d'orage. En outre, ces phénomènes m'ont paru n'exercer aucune in- Quence sur la marche de l'aiguiile aimantée; le jour d'uD tremblement' do terre , les variations horaires de la déclinaison, et la hauteur du baromètre (85) ne présentent aucune anomalie entre les tropiques. Adolphe Erman a fait la môme remarque, dans la zone tempérée, à l'occasion d'un tremblement de terre qui se fît ressentir à Irkutsk, près du lac Baïkal (8 mars 1829). Lors de la violente secousse du & novembre 1799 à Gumana, je trouvai que la déclinaison et l'inlensité de la force magnétique étaient restées à leur état normal; mais , à mon grand étonnemeot, l'inclinaison de l'aiguille aimantée avait diminué de /i8' (86). Je n'avais aucun motif de soup-
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çonner 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 élémenls du magnétisme terrestre. S'il est généralement vrai que rien, dans l'aspect du ciel ou dans l'état de l'atmosphère, n'annbDce 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'eiïet 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 secoures. Je me suis assuré, par l'étude attentive des diverses phases du tremblement de terre de Riobamba {^ 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 (et gran ruido) qu'on entendit sous le sol de Quito et d'Ibarra. mais non à Tacunga ni à Hambato, villes pourtant I>Uis rapprochées du centre d'ébranlement, se produisit J 8 ou 20 minutes après la catastrophe. Un quart d'heure après le célèbre tremblement qui détruisit Lima (28 octobre 17&0), on entendit à Truxîllo
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UD coup de tonnerre souterrain, maie sans ressentir de secousse. De même, longtemps après le grand tremblement de terre de la Nouvelle-Grenade {16 novenibri! 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 se-
La nature du bruit varie beaucoup : il roule, H gronde, il résonne comme un cliquetis de chatnes enlre-cboquées ; 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 ils se sont produits. A Caracas, dans les plaines de Calabozo et sur les bords du Rio-Apure, l'un des affluents de rOrénoque, c'est-à-dire sur une étendue de 1300 myriamètres carrés, on entendit une effroyable détonation, sans éprouver de secousses, au moment oii un loirent de lave sortait du volcan Saint-Vincent, .situé dans les Antilles à une dislance de 120 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 17&fi, on entendit des détonations souà Honda , sur les bords du Magdalena :
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cependant , la dislance de ces deux points est de 8i myriamètres, leur différeDce de niveau est de 5500 mètres, et ils sont séparés par les mass^ colossales des montagnes de Quito, de Pasto et de Popayan, pardes vallées et des ravins sans nombre. Ëvidemmeot 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, 6a février i835, les mêmes phénomènes se reproduisirent it Popayan, à fiogota, à Santa-JIarta 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 ceujc qui ont longtemps habité un sol sujet à de fréquents ébranlements ; on attend avec anxiété ce qui doit suivre ces grondements intérieurs. Tels furent les bramidos y Iruejios subterraneos (mugissements et tonnerres souterrains) de Guanaxato, riche et célèbre ville mexicaine située loin de tous les volcans actifs (87). Ces bruits commencèrent le 9 janvi»" 178&, à minuit, et durèrent plus d'un mots. J'ai donné une relation trèscirconstanciée de ce pbénomène remarquable, d'après les documente que la municipalité de la ville avait mis à ma disposition, et les récils d'une foule de témoins. Du 13 au 16 janvier, on eût dit un orage souterrain ; on Mitendait les édats secs et brefs de la foudre, alternant avec les longs roulements d'un tonnerre éloi-
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goé. Le bruit cessa comme il avait commencé, c'està-dire graduellement. Il était limité dans un faible espace; à quelques myriamètres de là, sur un lerraio 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 setrouvaient amassées, et il fallut que les plus courageus. ixtvinsscut ensuite disputer ces trésors aux brigands qui s'en étaient emparés. Peudant 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 ri-pété 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 tait naître au loin ?
Quelque formidable que soitj pour le spectateur, rëruption d'un volcan, elle est cependant toujours circonscrite dans d'étroites limites. Il n'en est pas ainsi des tremblements de terre : c'est h peine si l'œil distingue les oscillations du sol, mais leurs ravages peuvent s'étwidre sur des milliers de ligues. Dans les Alpes, sur les cfiles de la Suède, au$ Antilles, au t^nada , en Thuringe, et jusque dans les marais du littoral de la BaUt(|ue, on a ressenti les secousses du tremblement de terre qui a détruit Li^ODoe, le i" novembre 1755. Etes rivières éloignées furent détournées de leurs cours, phénomène déjà signalé dans l'anti-
quilé par Démétrius 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 ta 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 montèreot , noirs comme de l'encre, à une hauteur de plus de 7 mètres. On a calculé que les secousses se flrent sentir, dans celte fatale journée, sur une étendue de pays quatre fois plus graude que celle de l'Europe. Aucune force destructive, sans excepter notre plus meurtrière invention, n'est capable de faire périr autant d'hginines 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; peut-être cinq fois autant dans l' Asie-Mineure et en Syrie, sous Tii>èreet sous Justin l'Ancien, vers les années 19 et 526.
Il n'est pas rare de voir, dans ia chatne 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, è peu près à chaque heure, pendant des mois entiers, je n'en cMinais d'exemple que dans des lieux éloignés de tout volcan actif, savoir : sur le versant oriental du Mont- Cenis, à Fenestrelle et à Pignerot, depuis le mois d'avril 1808; aux États-Unis de l'Amérique du Nord, entre New-Madrid et Little-Prairie (88) , au nord de
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Cincinnati, en dôcembre 18H , et pendant l'hiver entier de 1812; enfin, dans le pachalik d'Alep, vers les mois d'août et de septembre 1822. En générât, le peuple n'a que des ooljons fort restreintes sur ies' grands phénomènes de la nature; il tei; 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 JustiQe cette crainte; (el fut pourtant le cas du volcan de Jorullo, qui, après quatre-vingt-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 29 septembre 1759.
Si l'on pouvait avoir des nouvelles de l'état journalier de la surrace terrestre tout entière, ou 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 fa fréquence et l'universabté 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 Flessingue, on a ressenti des tremblements de terre. Ils se produisent dans le granit comme dans le micaschiste, dans te calcaire comme dans le grès, dans le Irachyte comme dans l'amygdaloïde. Ce n'est pas la conslitulion chimique des roche.s, c'est leur structure
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mécanique qni influe sur la propagation de la secousse ou des ondes d'ébranlement. Lorsque ces ondes suivent une côtfi, ou lorsqu'elles se meuvent au pied et dans la direction d'une chatne de moDtagDes , elles paraissent quelquefois s'interrompre en cerlaios endroits, et cela, depuis des siècles; l'ébranlement n'a pas cessé pourtant : il s'est propagé dans l'intérieur de la tore, sans jamais se faire sentir dans ces points de la surrace. Les Péruviens disent de ces coucbes supérieures, où l'on ne sent jamais d'ébranlement, n qu'elles Forment un pont » (89) . Comme les cbaînes de montagnes paraissent avoir été soulevées sur de longues failles, il est probable que les parois de ces assures favorisent ia propagation des ondes qui se meuvent dans leur direction. Cependant les ondes d'ébranlement se propagent quelquefois dans une direclioD perpendiculaire à celle de plusieurs chaînes parallèles. C'est ainsi que nous les voyons traverser â la fois la Cordillère du littoral de Venezuela et la Sierra-Parime. En Asie , les tremblements de terre se sont propagés (22 janvier 1832) de Labore et du pied de l'Himalaya, à travers la chaîne de l'Hindou-Kho, jusqu'à Badakscban , jusqu'à l'Oxus supérieur, et môme jusqu'à Bokbara (90). 11 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 (14 septembre 1797) , et seulement depuis cette époque, la presqu'île de Maniquarez, située en face des collines calcaires du continent, éprouve, dans ses cou-
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ches de micasnhiste, toutes les secousses de la cdte méridionale. Les secousses qui agitèrent presque sans interruption, de 18H à 1813, le sol des vallées du Mississipi, de l'Arkansas et de l'Ohio, allaient eo gagnant vers le nord d'une manière frappante. On dirait des obstacles soulcrraini^ successivement renversés; dès que la voie est libre, le mouvement ondulatoire s'y propage cbaque 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 andessus de leur ancien niveau des pays entiers, tels que la côte du Chili en novembre 1822, et Ulla- Bund en juin 1819, après le tremblement de terre de Culch ; 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), des mofettes, si nuisibles aux troupeaux qui paissent sur les Andes, de boue, de fumées noires et même de flammes (à Messine, 1783, cl à Cumana, 1797). Pendant le grand tremblement de terre qui détruisit Lisbonne, le 1" 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 ent aucune éruption pendant la catastrophe de Riobamba, malgré le voisinage de plusieurs montagnes volcaniques ; maïs il sortait du sein de la terre
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un grand nombre d'éminenci-s coniffues formées d'une matière que les indigènes nomment moya : composé singulier de charbon, de crislaux d'augite el de carapaces siliceuses d'infusoires. Une grande quantiude gaz acide carbonique, qui sortit des crevasses pendant le tremblement de terre de la Nouvelle- Grenade (16 novembre 1827) daos la vallée du Magdelana, asphyxia une muUitude 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 pbénomènes 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 i'état électrique des couches aériennes. Dans les régionij 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 dé(;rire est encore entourée d'obscurité. Sans doute, il faut attribuer à la réaction des vapeurs soumises h une pression énorme, dans l'intérieur de la terre, toutes les secousses qui en agitent la
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surface, depuis les explosions les plus fonnidables jusqu'à ces faibles secousses, nullement dangereuses, qu'oD ressentit pendant plusieurs jours h Scaccia en Sicile, avant le soulèvement volcanique de la nouvelle lie de Julia. Il est évideût 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 de Pichincha, je ressentais constamment les secousses 20 ou 30 secondes avant t'éruption des vapeurs ou des scories incandescentes; plus les explorons étaient tardives, et plus les secousses étaient fortes, parce que les vapeurs s'étaient alors accumulées en plus grande quantité. Cest dans cette remarque, si simple et si souvent coDÛrmée 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 voisines sont menacées de secousses prochaines. En général, les I^us forts tremblements de terre ne se produisent pas auprès des volcans en activité, témoin ceux qui ont amené la destruction de Lisbonne, de Caracas, de Lima, de Cachemir (92), et d'un nombre con-
sidérable de villes en Calabre, en Syrie et daos l'Asie-HiDeure.
Si Tactivité des volcans, lorsqu'elle ne trouve p^ d'issue, réagit sur le sol et provoque àes tremblements de tene, ceux-ci réagissent à leur tour sur les i^éDomèneg volcaniques. Les fissures aident à la formation des cratères d'érupticm; elles favoriseot les réactions chimiques que te contact de l'air engendre dans ces cratères. Une colonne de fumée que l'on voyait sortir du volcan de ■ Pasio, dans l'Amérique du Sud, disparut subitement, le à février 1797, pendant le grand tremblement de terre qui détruisit Riobamba, 36 myriamètres 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 où un torrent de matières ignées jaillissait dans les plaines de Chalcis (93). En rapportant ce fait, le célèbre géographe d'Amasea îgoute : « 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 rejelées au dehors, le littoral est moins sujet aux tremblements de terre qu'à l'époque où, avant la séparation de la Sicile et de l'Italie inférieure, toutes les issues étaient bouchées. »
Ainsi la puissance volcanique intervient dans les tremblements de terre; mais cette puissance, universellement répandue comme la chaleur centrale de la planète, s'élève rarement, et seulement en quelques points isolés, jusqu'il f»x)duire des phénomène
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d'émptioB. Les humms liqaéfiéea de basalte , de ptéla- ' pbyre et da gniaiteia qui surgiMeot de l'iotérieur, reiupUBaeDt peu h peu lee fifisures et finiiMHit par Iwmer toute issue aux vapeura. Alon obb vapaars i'^coumolent , leur toKioo l'accrott , et leur réaeliai contre l'écoroe terrestre peut e'exffi«er de trois nuh- BÏèree diâ^nntei i aUes àbraol^t la sol, ou ellea tp souièveot brufquMiieDt, ou elles font varin- lestfrneat U diffîreQce de oivaau entre les ceptiawis «t les mers. Cette dernière actiou m devient sewrible qu'après de loaguee anoées ; elle a été (dMervée, pour la premiàre fois , lur uoe éteadoe cocundérable de la Suède.
AvaDt de quitter ce grand phéDdm^ie, que nous avons considéré bien moins dans ses détails que dans ses rapporta généraui avec la physique du globe, je dois encon siguler rorigioe de l'impression [h^v fonde, de l'effet tout particulier qu'un premier treni- Memoit de terra produit sur bous , même quand il D'est accompagné d'aucun bruit soulenttin. Cette im^ pressiw na provient pas, à mon avis, de ce que les images des catastrophas dont l'histoire a conser^ souvenir s'ofirait alors ta foule à notre imaginatidB. Ce <|ui BOUS saisit, c'e^ que nous perdons tout à coup notre eœSaaee innée dans la stabilité du kA. Qè» ntttra enfonce , nous étions habitua au contraste de la HH^ilité de l'seu aveo l'immc^ilité de la terre. Tous les témoignages de nos sens avaient fortifié ■ûtre aéeuiité. Le sol vien(<-il à tmnblar, ce moment ■iffit pour détmire l'expérienœ de toute la vie. C'est
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une puissance iaconnue qui se révèle tout ii coup; le calme de la nature n'était qu'une illusion, et nous nous sentons rejeiés violemment dans un chaos de forces destructives. Alors chaque bruit, chaque souffle d'air excite l'attention; on se défie surtout du sol 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 lézasiils , 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, ou fuir? partout on croit marcher sur un foyer de destruction. Heureusement les ressorte de notre Âme ne peuvent rester ainsi tendus bien longtemps, et ceux qui liabitent un pays où les secousses sont peu sensibles et se suivent a de courte intervalles , finissent par éprouver à peine un faible sentiment de crainte. Sur les côtes du Pérou, le ciel est toujours serein; on n'y connaft 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 à une longue habitude et à l'opinion très-répandue qu'il y a seulement deux ou trois secousse désastreuses à craindre par siècle, les tremblemente 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
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chaleur, de courants éleclro-magDétiques , de la lumière des aurores polaires, et des mouvemeols 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 méianged'azote(9fL]; du gaz hydrogène sulfuré, des vapeurs sulfureuses, plus rarement des vapeurs d'acide sulfureux ou d'acide hydrocblorique (95) ; enfin du gaz hydrogène carboné, 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 assures 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 cordillère de Quindiu, à 3080 mètres au-dessus du niveau de la mer, j'ai vu de chaudes vapeurs sulfureuses déposer du soufre dans le micaschiste (97), et au sud de Quito, près de Ticsan, dans le Cerro- Cuello, cette même roche qu'on regardait naguère comme une roche primitive, renferme un énorme lit de soufre aumilieu du quartz pur.
De toutes ces émanations gazéiformee, les plus nombreuses et les plus abondantes sont celles d'acide
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cartxmiqtie qii'an nomme aussi mofeties. Dans les contrées Tolcnniques, comme Sôbt, en Allemagne, la rallée profondément iHTinée de l'Eifèl, les envtram du l«o Lad) , te cirque de Wehr et la Bohème occidentale) les émid^otis d'acide carbonique appaminent comme un dernier effort de l'activiEé volcanique. Aux époques entérieureti, la chaleur plus Ibrte du globe terrestre et le nombre considérable de failles que les roches ignées n'avaient pas encore comblées, Aivorisèrent puissamment ces émissitms; de grandes quantités de vapeurs d'eau chaude et de gaz acide carbonique se mêlèrent à l'atmosphère et produi*sirent, sous presque toutes les latitudes, cette vi^étalion exubérante, cette plénitude de développement organique dont Adolphe Brongniart a \ncé le taUeau (9S). Dans les régions toujours chaudes, tonjours 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 outrilioQ 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 oationsi Ces lits de combustibles sont principalement répartis en bassins que ta nature semble avoir spëcia*lemeoi accordés k certaines contrées de l'EuropiN telles que les lie* Britanniques» la Belgique , la Framv, les provinces Rhénanes inCértaures et ta SItésie supérraure. L'énorme quantité d'acifle carbonique dont la coubi*aiMii enc la cbatix a produit les roches oal-
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caires, et doDtlecarboneseutcoDtribue, pour un hui- Uème enviroD , à former ces couches puissante (99) , sortit alors du seio 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'aucien monde puisèrent idceœamment. L'air, ainsi purifié par le développement de la vie végétale, ne contient plus aujourd'hui qu'une proportion de gaz acide caiiionique extrêmement faible et sans influence délétère sur les organisations animales du monde actuel. Alors aussi, d'abondantes émissions d'acide suifurique en vapeurs ont amené la destruction des mollusques et des poissons , dont les nombreuses espèce habitaient les eaux de l'ancien monde ; elles ont formé les oou(^es de gypse contournées en tous sens, et soumises alors, sans aucun doute, à de fréquentes
Des causes physiques analogues font jaillir encore aujourd'hui , du sein de la terre , des gaz, des liquides, de la vase et des laves fondues ; celles-ci sortent des cralères d'éruption qu'on peut considérer comme des espèces de sources intermittentes (100). Toutes ces matières doivent leur température et leur constituhon chimique aux lieux mêmes d'où elles surgissent. La chaleur moyenne des sources est inférieure à celle de l'atmosphère, quand leurs eanx descendent des hauteurs. Leur chaleur augmente avec la profondeur des oûucbes qu'elles traversent; nous avons déjà indiqué la loi numérique de cette progneesiOD. Les eaux
qui proTieDDent du haul des moDlagnes peuvent se mélaoger à celles de t'iatérieur de la terre : il en résulte que la température des sources ne donne pas toujours avec exactitude la position des lignes isogéolhermes ou lignes d'égale- température interne de la Terre (1) ; nous avons eu plus d'une occasion d'en faire la remarque dans l'Asie septentrionale, mes compagnons de voyage et moi. La température des sources , dont les physiciens se sont tant occupés depuis un demi-siècle, est, comme la limite des neiges éternelles, le produit de causes très-complexes et très-nombreuses. Elle est une fonction de la température de la couche terrestre où elle jaillit, de la chaleur spécifique du sol , enfin , de la quantité et de la température des eaux pluviales (2) ; or , ce dernier élément diffère essentiellement de la température des couches mférieures de l'atmosphère (3).
Pour que les sources froides puissent donner fidèlement la température moyenne, il faut qu'elles soient pures de tout mélange avec les eaux qui descendent des hauteurs, ou avec celles qui viennent des couches très-profondes; elles doivent, en outre, parcourir un long trajet souterrain , à une profondeur constante de 13 à 19 mètres , dans nos climats , et de i mètre seulement, d'après Boussingault, dans les contrées équinoxiales (ù) . En effet , les couches dont nous venons d'indiquer la profondeur sont, dans ces régions diverses, celles où la température commence à être constante; en d'aulres termes, ce sont les couches où les variatiqns Jioraires, diurnes ou même men-
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suelles de l'atiuospfaère cessent de se faire sentir. Od rencontre des sources thermales dans toute espèce de terrain et même les sources permanentes les plus chaudes ont été trouvées loin des volcans. J'en vais citer ici deux exemples que j'extrais de mes journaux de voyage : ce sont les Aguas ealtentes de las Trincheras dans l'Amérique du Sud , entre Porto Gabelle et Nueva Valencia, et les Aguas de Camangillas, près de Guanaxuato, dansi'empire du Mexique. Les premières sortent du granit; elles avaient 90°,â; les secondes SOTtent du basalte, et marquaient 96°, ft. D'après ce que nous savons sur l'accroissement de la chaleur dans l'intérieur de la terre, les couches où œs eaux ont acquis une température si élevée doivent être situées à une profondeur de 2200 mètres. Si la chaleur interne de la terre est la cause générale qui produit les sources chaudes, les roches que celles-ci traversent ne peuvent en modifier la température qu'en vertu de leur perméabilité ou de leur capacité pour la chaleur. Les plus chaudes de toutes les sources permanentes, celles dont la température est de 95° ou de 97°, sont aussi les plus pures et les moins chargées de matières minérales en dissolution; leur chaleur paraît être moins constante que celle des sources comprises entre 50° et 7&°. L'invariabilité de celles-ci , sous le rapport de la température et de la composition chimique, s'est maintenue d'une manière bien remarquable, du moins en Europe, depuis cinquante ou soixante ans, c'estr4i-dire depuis que l'exactitude de nos mesures thermomé-
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— «50 — triqnw et de bos analysée a pei'mis de la tiOQBtaler. BoussÎDgault a trouvé que les thermes de Las Triocheras ont varié de 7° enviroti en vingt-trois aos; leur temp^ture a monté de 00°,â h 97", dq)uis mon voyage, en 1800, jusqu'à 1823, époque de celui de Boussiagault (5). Cette «ource, dont les eaux couleot avec la plus grande rég^rité, est doue mainte^ mdt d'eaviroa 7° plus chaude que les sources iotermiltenles du Geyser et du Strokr, récemment étudiées, avec un soin extrême, par Knig de Nidda. L'apparition subite 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 tocnbeat dans l'intérieur de la terre, pour reparaître plus loin , après avoir été en contact avec un foyer volcanique. Lorsque le Jorullo s'éleva tout à coup, en septembre 1769 , à 513 mètres au-dessus des plaines environnantes, deux petits ruisseaux, Bios de Gui^ timba y de San Pedro , disparurent à la fois : quelque temps après , de fortes secousses leur ouvrirent une issue, et ils reparurent sous forme de sources tbei^ maies. En 1603, je meam^ai leur température : elle était de 65°, 8.
Il est certain que les sources de la Grèce coulent actuellement aux lieux mêmes où elles coulaient dans les tempe béll^iques. La source d'Ek^sinos , située h deux beuros de marche au sud d'A)::gos, sur le veraant du Cbaon , a été citée par Hérodote. A Delphes» CD voit encore la Gassotis (mamtenant la fontaine de
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SttBt-Nio^ds) qui sort de la terre , au sud de Ib Leâofaé , el qui traveree le temple d'Apollon ; la Castalie coule lot^ure au [»ed du Pâmasse, et la Firèse près de l'Acrocorintbet ks tbermes d'^epse^ où Sylla se baignait, pendant la guerre de Mitfaridate, existent encora ai^ord'hui en Ëubée (6). Je cite voIoDliere ces détails i ils montrent que , dans ce pays ei souvent agita par de violente iremblements de terre » les oouches intérieures ont coo^rvé, au moins depuis deux mille ans, leur forme primitive et jusqu'aux petites fissures d'où s'épanchent les eaux de ces sources. La ■ Fontaioe jaillissante de Lillers, département du Pasde-Calais, fut forée vers l'an 1136 1 depuis cette époque, etlea coulé, sans interruption, à la même hauteur et avec la même abondance. Enfin, l'habile géographe des côtes de la Caramanie , le capitaine Beaufort» a vu briller, près de l'ancienne Phasélis, les flammes volaniquee que Pline a décrites comme des flammes vomies par la Chimère de Lycie (7) .
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 axer la loi du décroissement de la chaleur interne du globe (6). On a reconnu, dans ces derniers temps, que saint Patrice (9), évéque de Pertusa, s'était formé une idée fort juste de ces phénomènes, vers la fin du 111* siècle, par l'examen des sources d'eau chaude de Cartbage. Ob lui deotandait qu'elle pouvait être
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l'origine de ces eaux bouillaDtes qui jailli^nt du snd 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'Etea 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 insup- ' portable. »
Puisque tes 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. Eu 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 dépât, 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 Baflos de Caxamarca, sur le versant occidental des Cordillères péruviennes^ Charies Darwin a trouvé des restes d'une végétation primitive dans le travertin de la terre de Van-Diémen , près d'Hobart-Town. Nous avons cité ces deux roches, la lave et le travertin, dont la production se
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coDtÏQue eocore sous nos yeux, afin de sigaaler tes
. deux extrêmes des formatioos 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 Irès-élevés, mais de courte durée. Lorsque la salse de Jokmali se forma, )e 27 novembre 1827, dans la presqu'île d'Abscheron, à l'onent de Bakou (mer Caspienne], les flammes s'étancérent a une hauteur extraordinaire ; ce phénomène dura trois* heures. Pendant les vingt heures suivantes, elles s'élevèrent à peine à un mètre au-dessus du cratère d'où la boue s'épanchait. Près du village de Baklichli, à l'ouest de Bakou, la colonne de flamme fut si haute, qu'on l'apercevait à une distance de 4 ou 5 myriamètres. 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 Zibio, près de Sassuolo, dans l'Italie septentrionale. Depuis quinze siècles, la salse sicilienne de GirgenU (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
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rangé«s, haute de 2, de 3 et Btéœe de ftO mètnit; leur hauteur est variabje, ainsi que leur fcurma. lie bassin supérieur est fort petit et Fenpli d'eau ; il en coule des torreets de fonge argileuse, acea»pegaées de dégagements périodique de gai. Ordioai^ rement oea boues sont firoidra } quelquefois eUes sont cbaudas, par exemple dans l'Ile de Java, à Damak, proTioce de Samarang. Les éruptioog gazéîlbnnes, accompagaées'da bruit, sont aussi de natura variable : oo y « trouvé de l'hydrogèDa atélé à des vapMira de oaphte, du gaa acide caitooique, et otême de l'azote presque pur (10), L'existeoce de ce dernier gaz a été constatée par Parrot, dans la presqu'île de Tamao, et par ZDoi, daus les volcaucitos de Turbaco (Amérique du Sud).
L'apparition des volcans de boue offre toujours un caractère de violeaoe, quoiqu'il n'y ait peut-être pas deux phénomènes de ce genre qui l'offrent au même degré ; après cette premi^ éruption acoompagoée de Hammes, ils présentent à l'cdiservataur l'image d'une activité intérieure du globe terrestre, GaiUe, -il est vrai» mais continuelle ei gagnant toujours du terrain. La commuaioatioa avec les couches profoodes, oà règne iwe forte dialeur, est bientôt interrompue, et tes éruptions de boues froides montrent que le siège du phénomène, dès qu'il est parvenu à sa deuxième phase, n'est peut-être pas trèa-éloigné de lasurGu». La réat^on de l'intérieur du globe coDlre Boa éoorce extérieure se manifeste avec une toute autre puissance dans lee volcans proprement dila, c'est-à-dire daes
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— 255 — • ces points où il existe une communication, soit permanente, soit périodiquement renouvelée, avec un Toyer situé à une grande profondeur. Il faut distinguer soigneusement entre les eSets 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 rolcan permanent dans le cratère même de soulèvement, ou au milieu des débris de son échafaudage primitif. A des époques difibrentes 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 feldspathlque et de dolérite (Puy-de-Dôme et Chimborazo); ou lorsque les couches, pressées de has en haut, ont été brisées, puis relevées extérieurement de manière h produire un escarpement inténeur 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
QuHement le cas géoéral, le cralère de soulèremenl offre alors l'aspect d'une Ile Tolcaoique. C'est ainsi que s'est formé le cirque de Nisyros, dans la mer Egée (11), et celui de Patma, dont Léopold de Buch a doDoé uae savante de^ription. Il arrive parfois qu'une moitié de l'eacciule 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 paysages 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 leucittque (Somma), ou dans les mélanges d'augite et de labrador, analogues à la dolérite. C'est là ce qui donne aux bords des cratères une si grande variété d'aspect, n Ces enceintes ne présentent aucune apparence d'éruption ; U 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 voisinage de ces cratères, des traces d'une activité volcanique encore existante. La puissance qui a produit des effets aussi considérables a dû être longtemps accumulée et renforcée dans l'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 ttes au-dessus du niveau de la mer, en brisant des roches à texture grenue et des conglomérats (couches de-tuf contenant des plantes marines). Les vapeurs fortement comprimi^s
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s*échappent par ces cratères de sotilèvement, mais l'énorme masse ainsi soulevée retombe et referme aussitôt l'ouverture qui n'a pu se former, un moment, que par UD tel effort ; il ne se produit pas de volcan (13) . » Un volcan proprement dit n'existe que là oii il s'est formé une communication permanente de l'intérieur du globe terrestre avec l'atmosphère. Alors la réaction de l'intérieur contre la surrace procède par longues périodes. Elle peut, comme ce fut autrefois le cas du Vésuve [Fisove] (13) , s'interrompre pendant des siècles, et se reproduire ensuite avec une énei^ie nouvelle. A Rome, on penchait déjà, du temps de Néron , à classer l'Etna parmi les volcans qui s'éteignent peu à peu (lA) ; plus tard, ^lien affirmait que le soiîimet s'affaissait et que les navigateurs ne pouvaient plus l'apercevoir d'aussi loin qu'autrefois (15). 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 oat 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 allongée; tel est le Pichincha, au ' [Hed 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 1- 17
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simples qui se réunissent pour former le granit, le gneiss et le micaschiste, ou le Irachyle, le basalte et la dolérite, est complélemeot iodépeacUfite «le nos climats actuels et reste idwtique soiu toutes les latitudes, de même nous voyoos partout les mêmes lois présider à l'ordre de eurperpo»tioii des c»uches dout se compose réoorce terrestre , à leurs pénétrations mutuelles, et aux effets de leur soulèvement. C'est surtout à l'aspect des volcans que Toh est frappé de cette identité générale de forme et éa 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 tes îles des mers lointaines, des palmiers, d^ arbustes nouveaux pour lui , et les formes étranges d'une flore exotique; mais la nature inor^aniqfle lui off're encore des sites qui lui rappellent les dômes arrondis des montagnes de l'Auvergne, les altères de soulèvement des Canaries ou des Açores, te Vésuve et les fissures éruptives de l'Islande. Un coup d'œil jeté sur le satellite de notre planète permet de généraliser l'aMalogie que nous venons de signaler. Les cartes de la Lune, dessinées à l'aide de télescopes moyens, nous montrent la surlace de cet astre iparseroée de vastres cratères de soulèvement, qui «itourent des émineoces coniques, ou qui les supportent sur leurs enceintes circulaires. 11 est impossible de méconnaître ici les effets d'une réaction de l'intérieur du globe lunaire contre les couches extérieures, réaction éminemment favorisée
— &59 par la faiblesse de la pesanteur qui règne à la surface de notre satellite.
Si les volcans portent à juste titi« ,* en teancoup de langues, le nom de montages ignlvomes, il ne faut pas en condure que ces tcoûtagnes ont loirjours été formées par l'acciimulation incessante des coulées de lave. Leur formation paraît plutôt résulter, en général, d'un soulèvement brusque des masses ramollies de trachyte , ou d'augite mélangée au labrador. La hauteur du volcan donne la mesure de la force qui l'a produit; cette hauteur est si variîdile que certains cratères ont à peine 'les dimensions d'une simple colline (tel est le volcan de Cosima, 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 semblé que leur activité élait 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 dislance de 16 myriamètres) ; le Vésuve (1181 mètres) ; l'Etna (3313 m.) ; le Pic de Ténériffe (3711 m.) ; le Colopaxi (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 sommcls, doit croître avec leurs hauteurs. Il ne faut donc pas s'étonner si le plus petit de tous, le Stromboli (Strongylej , est en pleine
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activité depuis le temps d'Homère, et sert encore aujourd'hui de phare aux navigateurs, tandis que ies 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 renouvellent à peine une fois par siècle. Celte loi , que j'ai signalée depuis longtemps, souffre à la vérité quelques exceptions; mais on pourrait lever toute difliculté en admettant que la communication du cratère avec le foyer volcanique n'est pas libre au mtfme 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 certain laps de temps, et par suite ses éruptions pourraient se ralentir, sans qu'on fût eo droit de conclure à une extinction prochaine. Les considérations précédentes , sur le rapport qui existe entre les hauteurs absolues des volcans et la fréquence de leurs éruptions, nous conduisent naturellement à l'examen des causes qui déterminent l'épanchementde la lave en tel ou tel point d'une montagne volcanique. Rarement l'éruption se fait par le cratère même; elle s'effectue presque toujours par des ouvertures latérales, vers les points où la paroi de la montagne offre le moins de résistance; cette remarque a été faite sur l'Etna, dès le xvi' siècle, par un jeune homme qui fut plus tard le célèbre historien Bembo (16). Il se forme quelquefois des cônes d'éruption sur ces fissures latérales; les plus grands passent souvent, mais à tort, pour des volcans nouveaux; ils se sui-
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vent dans la directiou tnême de ta fissure qui s'est refermée. l.es cônes moins élevés sont arrondis en forme de cloche ou de ruche; ils soal rassemblés |)ur grou|>es sur d'assez grandes étendues de terrain. Tels sont : les homitos de Jorullo (17), les cônes qui surgirent sur les flancs du Vésuve pendant, l'éruption d'octobre 1822, ceux du volcan d'Awalcha, d'après Postels , et ceux du Lavendfeld, près des monts Baïdares, dans le Kamlscbatka, d'après Erman.
Au lieu d'être libres et isolés au milieu des plaines, les volcans peuvent être entourés, comme ceux de la double chaîne des Andes de Quito, d'un plateau élevé de trois à quatre mille mètres. Cette circonstance suflirait peut -être pour expliquer les phénomènes particuliers k ce geure de volcans, dont le cratère ne vomit jamais de lave, même au milieu de formidables éruptions de scories iDcandescentes et d'explosions qui se font entendre à plus de cent lieues (18). Tels soDt les volcans de Popayau, ceux du plateau de Los Paslos, et ceux des Andes de Quito, sauf le volcan d'AnUsana, 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 de la coadguration 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
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de cendres an Yésnve est te tiers de celle de ki monlagoe «Htière; pour le Pic de Téoériffe, cette banieur est -^ seolement de la hauteur totale, et cependant le Vésuve est trois fois ntoiiM ékvé qoe le Pic. Sous t» rapport, un volcan beaucoup plus grand que celui de lénénfk se rapproche du Vésuve : c'est le Rucu- PicMflcha. De tous les volcans qu'il m'a été donné de voir dans les deux hémisphères, le Cotopaxi est celui doi^ te «Âœ est le plus régulier et le plus pittoresque. La fonte subite des neiges qui en reconvient le sommet annonce une éruption prochaine; avant que ta fiim^ ne monte dans l'air raréBé qui baigae le sommet et l'ouverture du cratère, tes parois du cdne de cendres deviennent incandesceates et brillent d'une lueur rongeâtre, tandis qoe ta mont^ne apparaît eotBbe une énorme masse noire, d'un aspect sinistre.
Situé presque toujours sur le sommet de la montagne, le cratère forme une vallée profonde, e» forme de cÔDe tronqué, dont le fond est souvent accessible, malgré ses continue)^ changements. Le plus ou moins de profcradeor du cratère est même un iadice qui permet de juger si la dernière éruption est récente ou ancienne. De tangues crevasses, d'oà s'échappe»! des torrents de fun^, ou bien de petites excavations circabîres remplies de matières en ftision, s'ouvrent et se referment alternativement dans cette vïrflée. ie fond se gonfle et s'aflàisse; it s'y élève des monticirfes de scories et des cônes d'éruption qui sorgissenl parfois au-dessus des bords du cratère et cbi
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l'aspect de la montagne, pour des années entières ; inais à J'éruplion suivante, ces cônes retombeot et disparaisseDt tout à coup. Les ouvertures de ces cônes d'éruplioD, qui surgissent ainsi de yintérieor du cratère, ne doivent pas être eonfcadues, comme cela n'est arrivé que trop souvent, avec le cratère même tjui les reBferme. 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 (/i855 naètres) ; on peut du moins se placer sur le bord et considérer les sommités du cône qui s'élève du fond de la vallée iDlérieure, au milieu des vapeurs sulfureuses; c'est un magniQque spectacle : jamais ta nature ne s'est 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 à 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 ni à s'épancher par-dessus
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— 26Ù — les bords. Si pourtant une rupture a lieu dans les fliuics de là moDtagne, l'écoulement de la lave fondue se fait par celte jssue, et le courant igné suit une direction telle, que le Tond même du cratère proprement dit ne cesse pas d'être accessible à l'époque du ces éruptions partielles. Pour donner une idée juste de ces phénomènes si souvent défigurés par des nar- ■"ations fantastiques, nous avons dû insister sur la description de la forme et de la structure normale des monts ignivomes; nous avons dû 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 montré que, dans un intervalle de quarante-neuf ans (de 1773 à 1822), le bord du Vésuve, situé vers le nordouest (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 {19}. •
Les volcans qui s'élèvent au-dessus de la limite des neiges 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 de.-^ inondations redoutables, des torrents qui entraincnt |)êle-mêle des blocs de glace el des scories fumantes. Os neiges exercent encoiv une action continue, pendant la (>ériode de repos du volcan, par leurs iiilil-
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tratioDS iocessanles dans les roches de trachyte. Les cavernes qui se trouveat sur les flancs de la moDtagne ou à sa base, sont iransformées peu à peu CD réservoirs souterrains que d'élroits canaux fout 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 enlière 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 Tait connaitre aux habitants des plaines de Quito er petit poisson Pimelodes Cyclopum, qu'ils appellent Prenadilta (20). Dans la nuit du 19 au 20 juin 1698, le sommet du mont Garguairazo, 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, padu tuf délayé et par une vase argileuse (lodazales) contenant des poissons morts. Les dèvres 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 Imhabaru avait rejetés.
Comme les boucs et les eaux ne sortent point du cratère mrme, mais des cavernes qui existent dans la masse trachytique de la montagne, leur apparition n'est pas un phénomène volcanique, dans le sens strict
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de ce mot : eHe ne se rattache que d'mw manière indirecte à l'éruption du volcan. On pourrait eo dire autant d'ua phénomène météorologique fort singulier que j'ai décrit ailleurs sous le nom d'orage volcanique. Des vapeurs d'eau extrêmement chauiJes 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 (a colonne de fumée et de cendres. Leur condensation subite et, selon Gay-Lnssac, la formation d'un nuage à large surface, augmentent la tension électrique : des éclairs sortent, en serpentant, du sein de la colonne de cendres; l'on distingue parfaitement les roulements dn 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 Bn de l'éruption du Vésuve. D'après Olarsen, ta 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 Tactiv^Ié dynamique et la structure des volcans; it nous reste ii jeter un coup d'oeil sur l'immense variété de leurs produits matériels. Les forces souterraines détruisent tes anciennes combinaisons des éléments, pour en former de nouvelles ; leur action s'exerce sur la matière liquéfiée par la clialeiir, aussi longtemps que le permet son état de fluidité ou de désagréga-
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tioft. Les matières liquides ou simplement EamoUies se soliitifieBl sous l'induence d'uoe pression plus ou utoias coQsidéi'alile, et la diUticeoce des pressicos parait être la caue» priocipale de la diflereoce qui existe eatr» les roches pliUoniqws et les roches volcamitfms. L» Dom de lave s'aj^que aux matières fondues qtû soPteDt, eu ioagues coulées, d'ua oriSce volcanique, lorsque pluslears courants de lave se reocooACMit el sont arrêtés par un obstacle, ils s'étendent eo largeur, rewpUesent de grâ*ds bassins et s'y soIidiQeal, en formaai des «ouches superposées. C'est là tout ce qu'où peut dire de général sur le genre d'activité volcanique ftoDV A s'agit.
Des fragments de roches apparteeaat aux terrains que les volcaBS traversent sont souvent rejetés au dehors avee une enveloppe d'origine ignée. C'est ainsi que >'at va des fragments angulaires de syé»)te leldifiathique contenus dans la lave noire du volcan Bwxicain de Jorulio, lave coiaposée principalement d'aHgïle. Mais les masses de dotomie et de calcaire granulaire qni contiennent de magnifiques groupes de minéraux cristallisés (vésuvianes et grenats reco»verte de uéioiûte, de népbéline et de sodalite), n'ont point été rejetés par le Vésuve : « ils appartiennent plutôt à des couches de tuf^ formation très-répandue et ph» ancienne que le soulèvement de la Sommn ou du Vésuve; ce sont probablement des produits d'une acticn volcanique sous-marioe, dont lé foyer devait 6b% situé a une grande profondeur (âl). » Parmi les produits des volcans actuels, se trouvent cinq métaux :
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)e fer, le cuivre, le plomb, l'arseotc, et te sélénium découvert par Stromeyer dans le cratère de VoicaDo. Les vapeurs des fumarolles coDtieaaeDt des sublimalions de chlorures de fer, de cuivre, de plomb et d'ammoniaque. Du fer spéculaire (2â) et du sel marin (le dernier surtout en grande quantité) remplifisent les cavités des coulées de lave récente, et tapissent les fissures qui se sont formées dans les parois jlu cratère.
La composition minéralogique des laves varie suivant la nature des roches cristallines qui composent le volcao, 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'obsidieooe, la perlite et la ponce, manquent 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 tes analyses chimiques ou cristallograpbiques. Mon compagnon de voyage en Sibérie, Gustave Rose, et après lui Hermann Abich, ont obtenu déjà d'heureux résultats dans leurs recherches sur la structure de ces roches volcaniques si variées.
Les 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 chevriers de l'île de PantcUaria. Un matin, le 26 octobre i S22. on vit ^rtir du Vôsuvu, par
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— 269^ — une fissure laU^ralc du cratère, un courant fjue l'on crut looglemps rormé d'eau bouillaute; en l'examinant de plus près. Monlicelli 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 les airs comme une colonne immense, Ifpr 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 particullèremeat aux vignes et aux oliviers. C'est cette colonne de ceodres ascendantes que Pline le Jeune décrivait, dans sa célèbre lettre à Tacite , en la comparant à un pin dont la cime seule sorait j^arnie de branches. Les lueurs qu'on aperçoit pendant les éruptions de scories, et l'éclat rougeâtre des nuages placés au-dessus du cratère ne sont point de véritables fiaromes et ne peuvent être attribuées à du gaz hydrogène brûlant; ce sont des rellels de la lumière des masses 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 vues sortir du sein de la mer, comme à l'époque deStrabon, pendant les éruptions de volcaiis situés près de la cûle , ou queh|ue l«mps avant le soulèvement d'une Ile nouvelle, ce sont des questions que nous ne prenons pas sur nous de déddor.
Demander ce qui bittte dans les volcans , dierdier ce qui engendre la chaleur, fond tes métoasetles roches , et produit les couraDts de lave d'uae grande épaisseur (2â) , dont la température est encope Irèséievée plusieurs années après leur sortie d« «ratère, c'est déjà préjuger la q«estion; du moins, c'est admettre HBfdicitement que tout vc^can suppose un amas de matières combustibles propre à alimenter son activité, de même que les lits de charbon de terre alimenlent des incendies souterrains. Suivant les phases diverses que les sciences chimiques ont parcourue, 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. Hâtons-nous de dire que, dans son dernier ouvrage, Consolations in iravel and last days of a Philosopher j 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 (1,2), l'absence d'hydrogène dans les émanations gazéiformes des fissures volcaniques ou des laves encore diaudes, et bien d'autres considérations chimiques (24) sont en contradiction manifeste avec les anciennes idées de Davy et d'Ampère. Si l'éruption des laves dcranait lieu à un
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«fdgagWnerrt d'hyilrogône, en quelle énorme niasse ce gaz ne devrait-il pas se dégager, quand la lave (|Hi s'épaoche d'un cratère d'éruption couvre des contrées -eQUères, et acquiert une épaisseur de plusieurs centaines de pieds , là où elle a été 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-Jœkut , du 11 juin au 8 août 1783. Veut-on, pour étayer l'hypothèse d'une combustion souterraine, recoarir h l'introduction de l'air dans l'intérieur des volcans, OB , comme on l'a dit par métaphore, à une aspiration de notre planète? on rencontre des difTicultés 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 géognosie 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 planôle 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 di'jà rappelé plusieurs
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fois, n'est point une <ii'iile accumulation de faits isolés; elle n'est pas bornée parles étroites limite; de la certituile matérielle; elle doit s'élever aux vues générales et aux conceptions synthétiques. Pour quoi serait-il interdit à l'esprit humain, avide de savoir, de s'élancer du présent pour remonter vers les temps passés , 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, ià 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 ta terre, et symbolisée par un fleuve de feu souterrain , le Pyriphîégélhon (25) ?
Indépendants de l'influence des climats dans leur mode de distribution géo^aphique, les volcans ont été rangés en deux classes essentiellement différentes : les vokans centraux et les chaînes ro/eaniques. u Les premiers forment toujours le centre d'un groupe de volcans secondaires fort nombreux et assez régulièrement disposés dans tous les sens.
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Ceux qui composent les chaînes volcaniques sont échelODoés, à de faibles distances, dans une même direction, comme des cheminées qui se seraient formées sur une grande faille. Cette seconde classe se subdivise à son lour : ou bien les volcans d'une même chaîne s'élèvent du fond de la mer, sous forme d'tlots 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 faite de cette chaîne primitive dont ils forment les sommets (26). » Le Pic de Ténériffe, par exemple, est un volcan central; il est le centre d'un groupe auquel appartiennent les Iles volcaniques de Palma et de Lancerole. 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 annonci^e par l'aflleuremeot brusque de certaines roches (dolente, mélaphire, 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 , Jt admetti'e que les roches sporadiques, dont je viens de faire l'énumération , ont été I. 18
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- 27/1 — le siège d'anciens pliénomènes volcaniques, et la cause déterminante des éruplioas. C'est au pied du puissant Tunguragua , près de Penipe (sur les bords du Rio-Puela) , que j^ai tu nettement , pour la première fois, une roche volcanique traverser une couche de mlcascfaisle reposant sur le granit.
Lorsque les volcans des chaînes voîcanigues du Nouveau-Continent sont très-rapprochés, îl existe entre eux une certaine liaison. Au Pérou, l'activité volcanique paratt 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) ; {à 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 soulei'raines , et les preuves nombreuses qui justifient cette assertion rappellent une parole bieo remarquable de Sénèque : a Un cratère n'est que l'issue des forces volcaniques qui agissent à une grande profondeur (28). », Une dépendance mutudie relie pareillement les volcans du plateau mexicain, l'Orîzaba, le Popocatepetl , le JoruUo, le Colima, tous situés dans la même direction , sur une grande faille qui s'est étendue transversalement d'une mer à l'autre,
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par 18° 59' et 19" 12' de latitude septentrionale. Cest précisément ,dans cette direction, reconnue et signalée par moi-même (29) , c'est sur la même faille que le Tolcan de JoniIIo a surgi , le 29 septembre 1759, à 513 mètres au-dessus des plaines environnante. Ce volcan n'a vomi de la lave qu'une seule fois; de même , le mont Epomeo , dans l'tle d'Ischia , n*a eu qu'une éruption , Vers l'an 1302.
Mais si le JoruUo, situé à 15 myriamètres de tout volcan actif, peut passer pour une montagne nouvelkt dans le sens propre de ce mot, son apparition ne doit pourtant pas être assimilée à celle du Monte- Nuovo (19 septembre 1538), qui n'est qu'un simple tratère de soulèvement. Il est plus exact et plus naturel, à mon avis, de comparer, comme je l'ai fait autrefois, l'érectioD subite du volcan mexicain, au soulèvement volcanique du pic de Méthone (actuellement Metbapa), dans la presqu'île de Trézène. Ce dernier phénomène, décrit par Strabou et par Pausanias, a fait naître, dans la riche imagination d'un poëtc romain, des aperçus qui offrent une aQinilé 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 cberchaient en vain une issue j sous !eur effort puissant, le sol se tuméfia comme une vessie qui se gonfle d'ait 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
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pic de Mélhone s'est rlcvé enlre Tréz^ne et Épiiiaure, en un lieu où Bussegger a rencontré des veines' de trachyte; sa formation remonte à 2S2 ans avant notre ère, c'est-à-dire à &5 ans avant la séparation volcanique de Théra (Santorin) et de Thérasia. Ajoulons que tous les faits analogues, actuellement acquis à la science, justifient la poétique description qu'Ovide nous a laissée de ce grand événement naturel (30).
De toutes les îles d'éruption qui font partie de chaînes volcaniques, la plus imporrante est Santorin. « C'est le type complet des Iles 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 (31}. » L'tle de San-Miguel, l'une des Açores, est aussi le théâtre de phénomènes semblables qui se produisent par périodes de quatre-vingts ou de quatre-vingt-dix ans (32) ; mais le fond de la mer n'y a pas toujours été soulevé aux marnes points. L'!le Sahrina, ainsi nomm^ par le capitaine Tiltard, parut le 30 janvier ISil; 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 lard (33) à l'apparition éphémère de rtte Ferdluandea (le 2 juillet 1S31 , dans la mer de Sicile, entre les côtes calcaires de Sciacca et l'tle volcanique de Pantellaria) .
Le grand nombre de voloans actifs situés dans les
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t\&s ou sur les côtes, et les éruptions sous-marines qui se produisent encore de temps en temps, ont fait penser que l'abtivilé volcanique est subordonnée au voisinage de la mer; on a cru que l'une ne pouvait se développer ni durer sans l'autre. « L'Elna et les {tes Ëoliennes, dit Justin (â&), ou plutôt ïrogue Pompée que Justin a abrégé, brûlent depuis bien des siècles; or, comment ce feu pourrait-il durer si la mer ne lui fournissait un aiimenl? » 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'introduciion des eaux marines daOs leurs foyers, c'est-à-dire dans les couches profondes de i'écorce terrestre. Celte théorie a soulevé une discussion fort compliquée : |X)urtant, 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 aqueuses que les volcans exhalent incontestablement, en grande quantité, même dans leurs périodes de re|X)s, 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 28600 mètres, cette force serait de 2S00 atmosphères), peut-elle faire équilibre à la pression hydrostatique des eaux de la mer, et leur permettre, dans certains cas, ud libre accès dans les foyers volcaniques (35) ? La produclioD d'une grande quantité de chlorures métal-
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liqqes, la présence du sel marin dans les crevasses des cratères, celle de i'acide hydrochlorique libre dans les vapeurs d'eau qui s'en dégagent, supposentelles nécessairement l'intervention des eaux de la mer? L'inactivité des volcans, soit temporaire, soit permanente et définitive, est-elle déterminée par l'oblitération défi canaux qui auraient primitivement conduit vers leurâ foyers les eaux de ta mer ou les eaux météoriques 9 EnBn 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 acUvité 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 Popocatepetl et te volcan de la Fragua, situés respectivement à 15, 35 et 29 myriamètres des bords de rOcéao; dans l'Asis centrale, presque à égale distance de la mer Glaciale et de l'océan Indien (273 et 28>/i myriamètres), s'étend une grande chatne de moatagoes volcaniques, le Thian-chan [les Monlagnet
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Célestffs signalées au^ géologues par Abel RémusaL] (36), dont Toûl partie le Pé-cfaaa qui vomit de la lave, la solfatare d'Urum-tsî, et le volcaD encore actif du TurTao (Hotseu). Le Pé-chan est situé à 250 myriamètres de la mer Caspieqne, à S2 et à 39 mvriamètr^ des grands lacs d'Issikoul et de Balkasch (S7) ; les écrivains chiDois oot décrit ses éruptions, qui dévastèrent les contrées environnantes, vers le i^' et le vu' siècle de notre ère ; il est impossible de ne pas reconnaître les courants de lave, lorsqu'ils disent : « Les masses de pierres fondues coulaient, aussi fluides que de la graisse fondue, sur xme étendue de 10 ^t. » Enfin, parmi les quatre grandes chaînes parallèles, l'Allaï, le TfaiaQ-cbaa, le Kouen-lun et l'Himalaya, qui traversent de l'est à l'ouest le coDtinenl asiatique, ce sont les deux chaînes intérieures, situées à 297 et à 13& myriamètres de toute mer, qui possèdent des volcans vomissant du feu, comone l'Etna et le Vésuve, exhalant des vapeurs ammoniacales conune les volcans de Guatimalai tandis qu'il n'en n'existe aucun dans la chaîne la plus voisine de la mer, dans l'Himalaya. Ainsi les phéacmènes volcaniques ne dépendent point du voisinage de la mer, en ce sens qu'ils ne sauraient être causés par l'iotroduction des eaux dans les régions souterraines. Si les côtes paraissent oOi-ir un gisement favorable aux éruptions, c'est qu'elles forment les bords de profonds bassins occupés par la mer, et ces bords recouverts seule^ ment par des couches d'eau, situés d'ailleurs à quelques milliers de mètres au-dessous de l'intérieur des
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condnenis, doivent préseofer, 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 communicali(Ai permanente entre l'atmosphère el rinléricur du globe, ne remonte pas ii 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 trachyle 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 grèu bigarrés (38). Il faut se garder de confondre les cratères actuellement actifs, avec les épancheuieuts 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 chaine de montagnes; alors l'extiDction 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 t'iie consacrée k Vulcain, le Musychlos (39), dont Sophocle cite u les tourbillons de llammes, » est actuellement Bleint; CD |>eut en dire autant du volcan de Médine,
281 — qui, d'après Burckhardt, a vomi ud dernier torrent de lave le 2 novembre 1276. Chaque phase de l'aclivité d'uo volcan, depuis sa naissance jusqu'à son extinction, es caractérisée par des produits différents. D'abord, le volcan vomit des scories incandescentes, des couranls 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 tard, le volcan devient solfatare; les vapeurs d'eau qu'il émet sont mélangées d'hydrogène sulfuré et d'acide carbonique. Ëolin, le cratère lui-même se refroidit entièrement, et tl ne s'en exhale plus que du gaz acide cartwnique. Il est pourtant une classe singulière de volcans, tels que le Gaiunîjgung de Java, qui ne vomissent point de lave, mais qui lancent des torrents dévastateurs d'eau bouillante, chargés de soufre en combustion et de roches réduites en poussière (&0). 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 examinés par des géologues initiés aux doctiines de la chimie moderne.
Nous voici arrivés au terme de la description générale des volcans, l'une des plus importantes manifestations de l'activité intérieure de notre planète. Je l'ai fondée, en partie, sur mes propres observations; mais, poar en tracer les coatoure généraux, j'ai dû Dicndre pour guide les travaux de mon ami Léopold Je Bucb, le plus grand géologue de notre époque, le
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premier qui ait reconnu rintime conoexitéet la dépendance mutuelle des phénomènes volcaniques.
Longtemps on n'a vu dans la vuîcanicité (la réaction 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 UQ 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 mioéralogique 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 à une seule et même doctrine, celle de ta vuîcanicité. Si la science est parvenue à rattacher ainsi deux grandes classes de phénomènes à une seule conception, elle U doit à la direction vraiment philosophique que suivent aujourd'hui tous les géologues. Les science procèdent comme les grands intérêts politiques de l'humanité; elles tendent incessamment à ramener à l'unité les parties qui sont restées longtemps
On peut classer les roches, d'après leurs différences de structure ou de superposition, en roches strati^ées et non stratifiées, en lamellaires .et compactes, en normales et anormales; mais quand on cherche à découvrir, par l'étude des phénomènes qui
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se produisent encore sous oos yeux^ commeat les roches ont été formées, puis modifiées, dû trouve qu'elles peuvent êtrç distribuées en quatre classes foQdamentales :
1° I^ roches d'éruption, sorties de l'intérieur de la terre, ou volcaniquement, à l'état de fusion, ou pltUaniquementj à l'état de ramollissement plus ou moîas marqué.
2° Les roches de sédiment^ précipitées ou déposées du sein d'uD milieu liquide où elles étaient primitivement dissoutes ou tenues en suspension. Telle est la plus graode partie des groupes secondaire et tertiaire,
i" Les roches transformées (métamorphiques), dont la texture et le mode de stratiQcatioa 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 (fi2) qui accompagnent la sortie de certaines masses à l'état de fluidité ignée ; ce dernier mode d'altération est le plus fréquent.
&° 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 dffî 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 de rochœ de
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tonte nature. Mais ce n'est là qu'un faible reQel 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 noire globe s'est développée avec plus d'énergie, sur un sol moins résistant et dans une atmosphère plus étendue, plus chargée de vapeurs. Aujourd'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'éruption (le granit, le porphyre, le basalte, le mélaphyre). A peine s'il est resté, sur une étendue telle que celte de l'Europe, quatre ouvertures, quatre volcans par où les matières ignées puissent faire irruption. Mais autrefois, l'écorce naissante, fracturée en tous sens, encore peu épaisse, soumise à des tluctuations continuelles, tantôt soulevée, tantôt affaissée, laissait presque partout communiquer la masse intérieure en fusion avec l'atmosphère, et les effluves gazeux, dont la nature chimique devait varier autant que les profondeurs d'où ils s'échappaient, venaient donner comme une vie nouvelle aux développements successifs des formations plutoniques et métamorphiques. Ce que nous venons de dire pour la période ignée, nous pouvons le dire aussi de celle où tes terrains de sédiment se sont formés. Les couches de travertin qui se déposent journellement à Rome comme à Hobart-Town, en Australie, nous retracent l'image, mais une image
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bien affaiblie, de la loiinalioD des terrains fossilifères. Sous des influences encore peu connues , nos mers actuelles produisent incessamment, par voie de [H'écipitation, d'atterrissement et de cimentation, sur les côtes 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 co'mparable à celle du marbre de Carrare (â3). 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 (à la Guadeloupe). Les nègres des colonies françaises nomment cette formation maconne-bon-Dieu {hh). On a trouvé dans l'une des Canaries , l'Ile de Lancerote , une petite coucbe d'oolithe qui, malgré sa nouveauté, rappelle le calcaire du Jura; c'est une production de la mer et des tempêtes (&5).
Les rocbes composées sont des associations déterminées de certains minéraux simples, le feldspatb, le mica, la silice, l'augile, la néphéline. Les volcans produisent encore sous nos yeux des roches semblables à celles du monde primitif; les éléments sont les DQ^mes de part et d'autre, mais ils sont difTérem nient groupés. Nous avons dit plus haut (fi6) 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'éqiiàteur, les moindres détails se répéter dans la disposition alternante des couches siluriennes, et les marnes effets se
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reproduire au contact des masses augitiquesd'éniptJon.
Il nous faut maÏDleuant considérer de plus près les quatre classes fondamentales de roches (classes** correspondantes à quatre phases de formation) qœ nous ofll^nt les couches stratifiées ou massives de r écorceterrestre. Et d'abord, parmi les roches endo- ' gènes ou d'érapUon que la géoguosie nnMierae a désignées sous les noms de roches massives et anormales, nous trouvons plusieurs produits de l'action Immédiate des forces souterraines, dont nous allons, éaumérer les groupes principaux :
Le granit et la syéniie, appartenant à des époques très-différentes î cependant le granit traverse souvent la syénîte (&7) ; il est alors d'une origine pins récente que la force qui a soulevé cette dernière roche. Lorsque le granit apparaît en grandes masses isolées, sous forme d'ellipsoïdes faiblement vôiltés, 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 œpèce de mer formée de rochers , doit son origine à la contraction de la surface primitive du granit (48). Dans l'Asie septentrionale (49) , sur les rives pittoresques du lac Kolivan (Allai) , eomme sur les revers de la chatne maritime de Caracas, à Las Trincheras (50) , 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 chi-
Doise d'TIi (au sud du lac Kolivan , entre Buctitarmiiisk et la rivière Narym) , m'a vivement frappé; je n'avais 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 daos le steppe, tantôt es petits monticules hémisphériques, bauts de 2 ou â mètres tout au plus, tantôt , comme le basalte , en forme de coupe dont la base présente deux coulées étroites diamétralement opposées (51). Aux cataractes de l'Orénoque comme dans le Fichtelgebirge (Seissen), en Galice coouue sur le Papagallo (entre la mer du Sud et le plateaudu Mexique) , j'ai vu le granit en grands globes aplatis qui offraient des divisions concentriques, semblables à celles de certains basaltes. Dans la vallée d'irtyscb, entre Buchtarminsk et Ustkamenogorsk , le granit recouvre le schiste argileux de transition sur une longueur de près d'un myriamètre (52) ; il envoie dans cette couche , de haut en bas, d'étroites veines qui £& ramifient et se terminent en pointes efTilées.
Je cite ces détails dans l'unique but de faire ressor- ' tir, par quelques exemples, le caractère fondamental des roches d'éruption, dans une des roches les plus généralement répandues dans la nature. De même que le granit couvre l'argile en Sibérie et dans le dépariement du Finistère (lie de Mihau) , de tnéme il recouvre le calcaire jurassique, dans les montagnes d'Oisans (Fermonls) , de même il recouvre la syénite , et au milieu de celte roche, la craie, à Weinboehla, eu Saxe (53). Dans l'Oural, à Mursinsk, le granit est
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poreux; ses cellules sont, comme les cellules et les fissures des roches volcaniques récentes, remplies de magnifiques cristaux principalement de bërils et de
Ixiporphyre tjnarlzeux, qui se joint souventen forme de gangue 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 granilitfue, très-pauvre en quartz, la pâte feldspalhique est presque granulaire et feuilletée (5^).
« Les grunsteins, les diorites, mélange granulaire d'albite blanche et de hornblende d'un vert noirâtre, formant des porphyres dioritiifues , lorsque les cristaux d'albite sont disséminés dans une pâte compacte. Ces grunsteias , tantôt purs , tantôt mêlés de feuillets intercalés de diallage (Fichtelgebirge) , et passant, dans ce dernier cas, à la serpentine, ont été injectés quelquefois 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 (55).
t V hypersthetifels est un mélange granulaire de labrador et d'hypersthène.
« Veuphotide, et la serpentine , où le diallage se trouve quelquefois remplacé par des cristaux d'augite et d'uralite, et alors très-rapprochées d'une roche plus commune, je dirais presque d'une roche d'éruption plus active , le porphyre augitique (56) .
*lAmélapkyre,et les porphyres à cristaux d'augite,
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d'.uralite et d'oligoklas. C'est à cette dernière espèce de porphyre qu'appartient le pur vert antique^ si célèbre par son emploi daus les arts.
a Le basalte avec l'olivine et ses éléments, qui, traités par les acides, donneot des précipités gélatineux, Wphonolithe (porphyre argileux), le trachyte el la dolérile; la première de ces roches est partiellement divisée en plaques minces; la deuxième présente toujours cette structure qui donne à ces deux, roches, même sur de grandes étendues, l'apparence d'une sorte de stratiâcation. D'après Girard, la mésotype et la néphéJine entrent pour une part importante dans la composition et la texture interne des masses basaltiques. La néphéline du basalte rappelle au géologue la miascite des montagnes de l'ilmen, dans l'Oural (57), minéral qu'on a confondu avec le granit, et qui coqtient quelquefois de la zircone; elle rappelle aussi la néphéline pyroxénique, découverte par Gumprecht près de Lcebau el de Chemnitz. »
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 transiiion, formations secondaires et tertiaires. Si les roches d'éruption n'avaient point soulevé l'écorce terrestre, si les tremblements de terre qu'elles ODi occasionnés n'avaient point agi sur les formations fiédimentaires, la surface de notre planète consisterait en couches horizontales, régulièrement disposées les unes au-dessus des autres. Dépourvue de nos chaines
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de iDODta^e» dnnt les versants reflèteDt, pour linai dire, de la im» au lonmet, dam ta gradatioo pitM^ resque des espèces vcgélale», l'éebelle des teapéntares décroissanles de ratm05[4ière, h peine n la strrihoe det coatinente sereit accidentée par fpiejqaea ravins, par raccumulation de quelque» délr^us, kisignifiants praloils de la force d'érosion et de transporl de faibles courants d'eau donoe; d'un p61e i l'aolre, la Eorface monotone de ta terre présenterait le ifwie «pectacle des itanoe de l'Amérique du Sud on dea steppes de fAsie s^tmtrionaie ] partout nous verrions la voftte céleste reposer ioiinédialement wtr lei pknnes, et les astres monter au-dessus Ae cet mï- Ibrme horizon, comme du sein d'une mer sans rivages. Mais le monde priatitiF lui-même n'a point présenté partovrt cet aspect } da moins l'état de choses qoe nom venons de décrire n'a pu durer loagtefflps, car à toutes les époque» le» forces souterraines ont agi poof le modifier.
Le» terrahis de sédiment ont été précipiiéê ou décampoiés du sein des eaux, suivant que la matière constituante, le calcaire ou le schiste argileux, se trouvait chimiquement dissoute dans le milieu liquide, ou k l'état de mélange et de suspension. Lorsque des terres dissoutes dans l'eau, à Taide d'un excès d'acide carbonique, viennent à se précipiter, leur descente et I leur accumulation en couches sont exclusivement ré- ! glées par les lois ordinaii-es de la mécanique. Cette I remarque n'est pas sans importance pour Télude de ^ l'enfouissement des corps organiques dans tes couches
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calcaires où s'effectue la pétrification. II ^t profcable. que les pluâ anciens Sédiments des terrains dé transitàoù btt des terrains secondaires, se sont ù>tmés dans des eaux maintenues à ane température assez é]e- HéB, par li forte chafeor qui régnait alors i fà stirl^ce de la terre. C'est à ce point de vue qu'il est permis de dire que les forces plutouiques ont agi sur les codches 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'iDlérieur (le granit, le porphyre ou le basalte) se sont solidifiées par voie de refroidissement. La haute lemp^* rature des eaux primitives venant à baisser peu à peu, ces eaux ab»ori)èrcnt en plus grande quantité le gaz acide carbonique dont l'atmosphère était surchargée; rffes 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 FaccamulatioD mécanique des sables on des galets :
Le schiste argileux des terrains de transition inférieurs et stipérieurs, comprenant les formations silurienne et devonienne, depuis les couches inférieures du système silurien, qu'on nommait autrefois formation cambrieniie, jusqu'à la couche la plus élevée dn tiens grès rouge, ou de la formation devonienne, couche qui avoisine le calcaire de montagne.
Les lits (fe charbon de lene.
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Les calcaires intercalas dans les formations de transitioQ et dans les couches de chaiimD; le zechsteio, le calcaire coquillier, la formation jurassique, la craie, et tous les terrains de groupe tertiaire qui ne peuvent être rangés ni parmi les grès ni parmi les conglo-
Le travertin, le calcaire d'eau 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-^onds des marais et des rivières.
Les bancs d'infusoires, donnée géologique d'une grande portée, en ce qu'elle nous révèle l'induence 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 Ebrenberg, l'un de mes compagnons de voyage.
Il semble que dans cet examen rapide, mais complet, des éléments mioéralogiques de l'écorce terrestre, nous aurions dû placer, immédiatement après les roches simples de sédiment, les conglomérats et les grèSj 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 micaschiste et d'autres masses méta-
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morphiques. Ces dernières roches doivent donc composer la troisième classe de formes fondamentales.
La roche endogèoe ou d'éruption (le granit , le porphyre et le mélaphyre) n'est point un agent exclusivement dynamique; noa-seulement elle soulève ou ébranle les couches surjacenles, non-seulement elle lesrelève où les repousse latéralement, maisencore elle modifie profondément les contbinaïsoos chimiques de leurs éléments et la nature de leur tissu intérieur. Il en résulte des roches Douveltes, 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 Tarentaise, le macigno (grès calcaire) , gris et terne , contenant des algues mannes , 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'induence 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'élé-
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- 99A — ment matériel dous est bien codqu aujourd'hui, il n'eu est pas ainsi de la mesure des forces qui ont agi avec tant d'énergie dans le moode primitir. Sous peine de tomber dans deB aDalogiee trompeuses et de De s'élever qu'à des vues rétréeies sur les grands phénomènes de la nature, l'obswatanr philosophe doit avoir sans cesse présentes à ta p^sée les conditions si complexes qui ont dû modifier autrefois les réaotions chimiques. Sans doute les corps simples ont obéi, de tout t^npa, aux mêmes aEQnilës; si donc il se rencontre encore quelques contradictions, le chimiste parviendraie plus souvent, j'en suis convaincu, à les (^tre disparaître , en remcmtant 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. Ou voit souvent, dans les contrées les frfus opposées, le granit, le basalte ou la diorile 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 te grès. Tandis qu'une roche endogène quelconque exarce partout le même mode d'action, les diverses roches de cette classe présentent, au contraire, des caractères très-dilTér«its. On retrouve, h la vérité, dans tous tes phénomènes, tes eflets d'une chaleur intense; mais le degré de Ruidiié oo de ramol-
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lissementa varié siogulièremeot du granit au basalte; d'ailleturs , les éruptione de granit , de tMsalte , de porphyre à pâle de gruQstein , de eerpentioe , ont été accompa0Défl6 de sublimations, dont la nfltul« a changé stûvant les époques géologiques. Cmt ici le Heu de nppeler que les faits de métamorphisme ne BOnt pas lioiitég aux phénomènes de simple contact; ils comprenait encore tous les phénomènes qui ont accom~ pagné la sortie d'une masse d'éruption déterminée; car là où le contact immédiat n'a point lieu , la simple proximité d'une telle maise sufHt déjà pour modifier la ecdiésion , la texture , la richesse en silice et la forme cristalliDe des roches préexistantes.
Toute roche d'éruption pénètre, en se ramiGanl, dans d'autres masses également endogènes ou dans les strates sédimentairee ; mais il existe, h cet égard, une différence capitale entre les roches plutoniques (59) (le granit, le porphyre, la serpentine) et les roches volcaniques, dans te sens le plus strict de ce mot (te Irachyte, le basalte, la lave). Les roches dont la production volcanique actuelle paratt être un dernier effbrt 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 prorondeurs , on les a toujours vues terminées par de minces Blets. Près de Markauhl (à 1^ myriamètre d'Eisenach), à Eschw^e (sur les bords de la Verra) et près de la pierre druidique de la routed'Uollcrt (Siegen) , pour ne citer
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ici que trois exemples pris dans notre patrie, le basalte, injeclépar 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 porpbyro'fde, de la serpentine, et de la série entière de ces rochesnon stratiiïées, à texture massive, auxquelles on a donné le nom de TOch&& plutoniques, 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 dedolériteet 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 tes trachytes de la chaîne des Andes, dont j'ai souvent remarqué l'analogie frappante avec les jiorphyres à pâte de grunstein et de syénite (argentifères et alors dépourvus de quartz). En étudiant directement les modificalions que la
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chaleur fait subir au tissu -et aux propriétés chimic|ues des roches (61) , oo a trouvé que les masses volcaniques (la diorite , le porphyre augitique , le basalte et la lave de l'Etna) foodues, puis refroidies, forment un verre noir à cassure homogène, si te 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 carbonalée, fondue sous une forte pression , ne perd point son acide carbonique; mais la masse refroidie devient du calcaire granulaire, du marbre sacchardide. 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 (62] , 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 diflérentes, sans que le corps ait passé par l'état de fluidité (6ft). C'est ainsi que les phénomènes de la
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déritrifîcatioD , de la producfioD de l'acier par la foDte ou la cémealation, du passage do fer fibreux à l'état de fer granulaire par i'actioa de la chaleur (65) , et peut-^tre sous l'influeuce de petits chocs réguliers et longtemps répétés, contribuent à édaircir l'élude géologique du métamorphisme. La chaleur peut même produire , dans les corps cristallisés , des effets complètement opposés; car, depuis les beaux travaux de Mitscberlich (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 considératioDS générales à quelques exemples particuliers, nous voyons d'abord le schiste transformé en ardoise d'jm noir bleuâtre et brillant par le voisinage des roches plutoniques. Les plans de stratiScation 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 pénétré 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 cariionifère; elle peut alors donner naissance à des phénomènes galvaniques). Le schiste, au plus haut de~ gré de silicipcation (68) , devient une matière précieuse pour les arts; tel est le jaspe rubané qui s'est produit, dans l'Oural , par l'éruption et le contact du porphyre augitiqae (Orsk) , du porphyre dioritique (Auschkal) ou d'une masse arrondie d'hyperslhène (Bogoslowsk) .
Dans l'de 'd'Elbe (Honte-Seirato) , d'a|vèti Frédério Hoffioiian , et eo Toscane , d'après Alexandre Broa« fpiiart, le jaepe rubané e'eeï formé au cpatact du sobiste avec l'eufèotide et la serpeDtioe, I La eooMict et l'action (dutouique du granit doB^ BWt m ftdbùte argileuv une texture grenue et le tKAsforuteot en une maase gronitoïde, c'est-à-dire eu un mélange de feldspath at de nica. où sa Irouyent empâtées de grandes parcelles de ce deitùer minéral (69) . Ce genre de métamorphoses a été observé par Gustave Rose et par moi dans l'iDlârieur de la forlerasae de But^Uarminsk (AUal) (70). « S'il est une hjFpotfaèse universdlemeot admise en géognosie, dit t^epold de Buch, c'est c^le qui attribue à l'action transfonBatrice du granit sur les couobes ailuriâBDes des terrains de transition tout le godas compris entre ta mer BalUque et le gc^re de Finlande; elle a même, pour la plopert 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 ea gneiss » (71) . La produi^on du gneiss et du micaschiste, sousl'influeikee du granit, se remarque aussi dans le groupe oolitiqpu de la Tai^ntaisâ (7S), où l'on a trouvé des bélemnites an milieu de roches qui pourraient déjà passer pour du micasebiate, dans le groupe adiisteux de la partie oceideiUale de l'Ile d'ËIbe, non loin du cap Calamita, et dans le Fiefatelg^irge deBaïreuth, entre howita et Martielten (7â).
Nous avcHis dit que le jaspe, dent les masses ooosi-
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durables ne furent pas conoues dans l'antiquité (7ti), avait été produit par l'action Tolcanique du porphyre augitique ; une autre matière dont l'art ancien fit un grand et noble usage, le marbre granulaire (saccharolde), doit être également considérée comme une couche de sédiment modifiée par la chaleur terrestre et parle 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 demi-siècle , 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; tdie est la craie de Belfast (Irlande) traversée par des veines de basalte; telles sont les couches fossilifères de calcaire compacte , 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 (75). Un autre mode de transformation est celui où toutes les couchrâ du calcaire compacte ont été entièrement changées en calcaire granulaire par l'action du granit, de la syénite ou du porphyre dioritique (76).
Qu'il me soit permis d'accorder ici une mention spéciale aux mari)te8 de Paros et de Carrare, auxquels
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les chefs-dœuvre de la sculpture ont donné tant d'importance, et qui ont figuré si longtemps dans nos collecUoDs géologiques comme types des calcaires, primitif. Tantôt l'action da 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 transformatioas des couches calcaires ont été synchroniques, mais elles ont procédé différemment. On a remarqué dans l'Attique, dans' rtle d'Eubée et dans le Péloponèse, que « le calcaire superposé au micaschiste est d'autant plus beau, d'autant plus cristallin, que le micaschiste luimême 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'Élée, Xénophane de Golopbon (79) , qui pensait que la terre avait été recouverte autrelbis par la mer, on aurait trouvé des fossiles marins dans les carrières de Syracuse, et l'empreinte u 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 maHire 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'expluita-
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tioD àsB cdrrièns de Paras restera négligée, c'est une couche, tran^brmée par les actkne plulooiqiies, du même grès calcaire {maeigno) qui se m<«tre dans lee Alpes Apuaoes, entra le mioaschistfl et le sehiaU lalquenx (80). Oa a assigné uoe tout autre origiH aux marbres de certaioes lootlitâl 9 la calcaire grunlaire se serait formé d'abord dus l'intârieut de la terre} puis, repOBSSâi» la sarlace par le gnwai et la syénite, il auraitreuplides fissures, comiBeliAuerlNldt, sur la Be^trasSB (81) ; mais avant d'aroir étudié la question sat les lieux raémes, je ne p«s oie pmDettre de prOTïOnoer h ce sojet.
De toutes les métamorphoses [Hoduitos par «m roche d'éruption sur les strates de calcaire ooApacie^ ht plus remarqn^le est celte que Léopold de Bach a signalée dans les ffMMM dolomitiquei, sortoot itoas celles do TjnA lïiéridioaal et du versant itelie» de b chaîne des Alpes. Ce mode de transforuration da calcaire procède des flesares dont il est traversé dans tous les set». Partout les crevasses sotri tapissées dfr cristaux rhomboïdes de aiegné^. La fonnation towt entière n'est phis qu'âne agglomératioa gramtMre de cristanx de doloirne 0^ Tob ne relroaro plm de traces de la stratificâtioD originarre, ni des ^ssîles qui y étaient primiôvement contenus. Des feuilles de talc et des masses de serpentine sont disséminées çli et IJI dans la roche nouvelle. Dans la Fassathal, la dolomie s'élève Verticalement en murailles poHes d'une Hancheur éblouissante, jusqu'il fJusieurs mflliers de peâs de hauteur. Bile forme des cimes aigufe, Bombreases,
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très-rapprochées, mais qm ne se tooeheiit point Leor aspect rapp^te le gracieux paysage de monlagoefi faotasliques doDl Léonard de Viooi a oraé le Tond do portrait de Hona Lisa.
Zi^ 'grands phénomèoes géologiques que nous Tenoos de décrire parleat à notre imagtDaiioo autant peut-être qu'à Dotre Inteltigence; ils sont l'oBaVre d'un porphyre augitique qui a soulerré, brisé, métamorphosé les couches surjacentes (83). L'illustre ol>sc^ Tateur qui a aigualé ta conversion da calcaire en dotomte, n'attribue pas ce phénomène à l'introduction d'une certaine quantité de talc provenant du porphyre noir; if le considère seulement comme une modification contemporaine de )a projection de cette dernière roche à travers de larges assures remplies de vapenre. Mais, il faut le dire, on trouve aussi, en certains lieux, des lits de dotomie intercalés entre ceux du calcaire, et il reste h 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 vwes sinvies par l'action plutonique? Faut-il abandonner déjà des théories si souvent épronvées, et se bomw à répéter le vieil adage romain : n Souvent la nature a suivi des voies différentes pour arriver aux mêmes fins ? » Quoi ! nous aurions constaté pas à pas, sur toute une contnîe, dans des zones entières, l'accord de deux phénomènes; partout nous aurions vu ta projection du mélapbyre accompagner la métamorphose du calcaire coinpacte en une masse cristalline douée de nouvelles profAétés
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chimiques, et, quand nous viendrions a 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 ia transformation des roches et dans celle des intercalations de certaines couches altérées au milieu de strates qui o'ODt 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 pn>duit sur la même roche. Le gypse, né de cette réaction, offre de l'analogie avec les dépôts de sel gemme et
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de soufre (ce dernier minerai 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 Sssures du gneiss, tandis qu'en Sicile, h Cattolica, près de Girgenti, le soufre, le gypse et le sel gemme appartiennent aux. plus récentes couches des terrains secondaires, c'cst-ii-dire aux terrains crayeux (83). J'ai vu, sur les bords du cratère du Vésuve, des fissures remplies de set gemme, en masses assez considérables pour donner lieu quelquefois à un commerce prohibé. Dans
■ les Pyrénées, il est impossible de douter que l'apparilioD de la dolomie, du gypse et du se) gemme ne se rattache à celle des masses dioritiques (ou pyroxéniques?) (8fi). Tout, dans ces phénomènes, nous annonce l'action des forces souterraines sur les couches sédimentaires 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 ta mer du
' Sud, j'ai trouvé des lits de quartz d'une puissance de 2000 à 3000 mètres; ces lits reposent tantôt sur du porphyre dépourvu de quartz , tantôt sur une dioritc. 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 Ëliede Beanmont attribue cette origine (86). Au Brésil,
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dans les districts de diamant des provinces de Mioas- Geraës et de Saiat-Paul, qui ODt été récemment étudiés avec soin par Clauseo, les forces plutooiques des nioQS de diorite ont produit du mica commun et du fer spécutaire 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 1829 (par 58° de latitude nord, sur le versant européen de l'Oural), se trouvent en rapport géologique avec la dolomie noire carbonifère d'Âdolfskoï (87), et avec le porphyre augitique; mais ces rapports n'ont pas encore été suffisamment éclaircis par de bonnes observations.
Enfm il faut ranger, au nombre des plus remarquables phénomènes de contact, la formation des grenats dans le schiste argileux en contact arec le basalte ou la dolente (Northumberland, lie 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 syénile de Monzon ' avec la dolomie et le calcaire compacte (88). Dans l'île d'Elbe, des masses de serpentine, qui peut-êb« ne présentent nulle part aussi nettement le caractère de roches d'éruption, ont produit des sublimations de fer spéculaire et d'oxyde rouge de fer dans les fissures d'uD grès calcaire (89). Nous voyons jouraellement
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ce Ter spéculaire se liéposer 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 oee Qlons que 1^ forces volcaniques font naître sous nos yeux, dans des roches d^à parvenues à un certain degré de solidification, nous enseignent coDiment les liloas métalliques et pierreux se sont forméE, 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 sublimatioDS de toute espèce. La disposition des particules en couches parallèles aux salbaades, la répétition régulière des couches homologues dans tes parties opposées de ia veine {le toit et le mur), la cavité cellulaire allongée de la partie moyenne, font aussitôt reconnaître, dans un grand nombre de 6lons métallifères, l'acte plutoaique de la sublimation. Comme les veines pénétrantes sont d'une origine plus nouvelle <pie les couches pénétrées, les gisements relatifs du porphyre et des formations argentifère 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 rougo inférieur (Rothlïegendes) (Si).
Ce fut une inspiration bien féconde pour la théorie de la formation de l'écorœ terrestre, et pour celle
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du métamorphisme, que l'heureuse làôc de comparer les miaéraux oaturels 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 £6 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 Bcories, 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'oxyde de fer cristallisé (fer spéculaire) , l'oxyde de fer magnétique octaédrique et le titane métallique (93); parmi les seconds, le grenat, l'idocrase, le rubis, aussi dur que te rubis oriental, l'olivine et l'augite {9k). Ces minéraux forment les parties constituantes du granit. du gneiss et du micaschiste, du basalte, de la dolente et d'un grand nombre de porphyres. La reproduction artificielle du feldspath et du mica est particulièrement importante, en géologie, pour la Uiéorie 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
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Dechen, it arrivait qu'un fragnoent de gneiss se formât (in jour sur les parois d'un haut fourneau bâti avec du schiste ai^ileuxetde 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 tes 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 ; ils rappellent aussi l'acte de ta cimentation qui a coasotidé, par l' intermédiaire de l'oxydo de fer ou do matières argileuses et calcaires, des amas de fragments arrondis ou à vives arêtes. Les conglomérats et les brèches, dans leur plus large acception, présentent tçs caractères d'une double origine. Les matériaux qui tes composent mécaniquement n'ont pas été seulement accumulés par les vagues de la mer, ou par (es eaux douces en mouvement, car il existe telle roche détritique dont la formation ne peut être attribuée à l'action des eaux, -n Lorsque des Iles de basalte ou des monts de trachyte ont été soulevés à travers de grandes fractures, it est résulté du frottement des masses ascendantes contre tes parois des failles, que le basalte ou le tracbyte 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 IVotleincnt des roches d'éruption plutoniques ou vot-
caoiques, que par la force d'érosioD d'usé uaar Toisioe:.
L'existence de cette espèce de conglomérat, qu'on rencontre en masses énormes dans les deux hémisphères, révèle l'iatensité de la force avec laquelle les roches d' éruption se sont fait jour à travers les couches solides de l'écorce terrestre. Les eaux se sont ensuite emparées de ces débris, et les ont disséminés par couches me le fond même qu'ils recouvrent aujourd'hui. » (96) On rencontre des formations de ^;rès 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 ea longues murailles, comme pour indiquer l'ancien rivage oii les vagues de la mer sont venues se briser.
Au premier coup d'œil que l'on jette sur la distribntiott géographique des roches, et sur l'étendue que chacune d'elles occupe dans les parties accessibles de l'écorce du globe, oo reconnaît que la substance la plus répandue est l'acide silicique 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 qiK nous comprenons sous le nom généciqiie de roches sont des associations déterminées d'utt .nombre fort restreint de minéraux simples, auxquaU ûenaent se joindre quelques autres miné-
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raux 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 leldspathique à une roche micacée : Mitscherlich a hit 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, ta 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 dos roches, a signalé l'ère la plus brillante de la géognosie moderne. Sous t'influence vivifiante des études paléontologiques,
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la théorie des formations solides de l'écorœ du plobe s'est eaRu dégagée, au moins sur le continent, de ses entraves originelles, pour revâtir un caractère tout nouveau de profondeur et de variété.
Les couches fossilifères sont les catacomhes où gisent les faunes et ks flores des époques antérieures. Lorsque nous descendons de couche ea couche pour étudier leurs rapports de superposition, des mondes engloutis d'animaux et de végétaux s'offrent à nos yeux, et nous remoDions 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'apparitioD de nouvelles organisations. Comme pour marquer la IraosiliOD, quelques espèces anciennes ont subsisté, pendant un temps, au milieu des créations plus récentes. Cette dernière expression , disonsle en passant, accuse la limitation forcée de nos connaissances sur l'être , et dans le langage figuré qui nous sert à masquer cette limitation, nous appelons créa^ lions nouvelles te 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 intacts 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- Régis), une sépia si admirablement conservée qu'on a pu tirer la couleur
destinée h en peindre l'image , de la matière noirâtre dont cet aaimal se servait, il y a des myriades d'an- Dées, 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 {coproUthes) . 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 , el la nature des autres déhris organiques qui y sont enrouis avec elle. La coquille que le voyageur rapporte de ses excursions nous raconte l'histoire des pays ob elle a été trouvée.
L'étude analytique du règne animal et végétal du monde primitif a suivi une double direction; il en est résulté deux sciences distinctes. L'une, purement morphologique, décrit tes oi^nismes 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 6xer l'ancienneté relative. Longtemps la première a prédominé. En comparant d'une manière trop super6cielle 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 impoiiées à ccr-
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tains corps de la oature. On voulait recoanftfU^ les espèces Yivaates parmi les orgaDisations éteintes , Iwit comme, dans le xvi° siècle, on conlondait, sur de faussa aaalogies, les animaux de l'ancien monde avec ceux du nouveau continenL Peter Camper, Sœmmering, Blumenbach entrèr^il les premiers dans une voie plus ratiODDelle; à eux revient le mérite d'avoir appliqué les ressources de l'aBatomie comparée, d'une manière vraiment scientîSque, à la partie de la paléoBtoloiîie, celte 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 rheureuse 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 équisétacées 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 (Spirifer, Orthis), d' élégants sphéronites qui se rapprochent des crinoïdes (99) , d'orthocératites de la làmille des céphalopodes, de polypiers pierreux; puis, au milieu de ces organisations
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ioférieures, des poissons d'une forme étrange se trouvent déjà dans les couches supérieures du système silurien. Là famille des céfrfialaspideE aux lourds boucliers, doBt certains fragments du genre Ptéricbtys ont été pris longtemps pour des trilobitea, caractérise exclusiveioent la formatLoa devonienne {Old~Bed)i. d'a|»^ Agassiz, cette fiunîlle constitue un type auiui oeltemeat prononcé dans la série des poissons que les ichUiyosaures et tes plésiosaures parmi les reptiles (100). Les goaiatttes, de la tribu de» aouno- Dites (1), commencent également à se montrer dans le calcaire de transition, dans la grauwacke des coucbes devGoiennes et même dans les dernières coucbes da système silurien.
On n'a pas réussi, jusqu'à présent, à reconnaître de relation bien certaine entre l'&ge des terrains et la gradation physiologique des espèces qu'ils renferment, tant qu'il s'est agi des invertébrés (3) ; au contraire, cette dépendance se manifeste de la manière la plus régulière pour la classe des animaux à vOTtèbres. Parmi ceux-ci, les plus anciens, comme nous venona de le voir, sout les poissons; puis, en parcourant de bas eu haut la série des formations, (hi trouve successivement tes reptiles et les mammifères. Le premier reptile (un saurien du genre Mooitor, d'après Curier) se rencontre dans le schiste cuivreux du zecbstein, en Thuringe ; il avait déjà attiré l'attention de Leibnilz (â); suivant Murchison, le PaleosaUrus et leTbecodontosaurus de Bristol sont de la même époque. Le nombre des sauriens va en augmentant dans le
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calcaire coquillier (ft) , dans le keuper et dans la formation jurassique, où il atteint son maximum. A l'ëpoque de celte formation vivaient des plésiosaures au long , cou de cygne formé de trente vertèbres, le Megalosaurus, crocodilien gigantesque de 15 mètres de longueur; les os de ses pieds ressemblent à ceux d'un lourd mammifère terrestre; huit espèces d'ichlhyosaures, le Geosaurus (Lacerta gigantea de Sœmmering), enfin sept espèces de hideux ptérodactyles ou sauriens munis d'ailes membraneuses (5). Le nombre des sauriens semblables aux crocodiles diminue déjà dans la craie; on trouve cependant, dans cette formation, le crocodile de Maeslriekt {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 for^ mation tertiaire ; et même ['homme témoin du déluge, de Scheucbzer (homo dUuvii testts), grande salamandre alliée k l'Axolotl, que j'ai rapportée des grands lacs situés autour de Mexico, appartient aux plus récentes formations d'eau douce de CEningen.
En cherchant à lire dans l'ordre 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 diffcrent d'autant plus des formes animales ou véi;étalcs actuelles que les formations sédimentaires oii elles gisent sont
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plus inrérieures, c'est-à-dire plus aDciennes. Ainsi, de grandes variations ont eu lieu successivement dans les types généraux de la vie organique. Ces phénomènes grandioses, signalés d'abord par Cuvier (G), offrent des relations aumériques dont Desbayes et Lyell ont fait l'objet de leurs recherches, et qui déjà ont conduit ces deux savants à des résultats décisife, surtout pour les fossiles si nombreux et si bien cod- Dus des formations tertiaires. Agassiz, qui a examiné 1700 espèces de poissons fossiles, et qui porte à 8000 le nombre des espèces actuelles, décrites ou conservées dans nos collections, alTirme, 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 : <i 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 sauroldes (poissons dont les écailles sont recouvertes d'émail, qui se rapprochent presque des reptiles, et remontent de la formation carbonifère oii gisent leurs plus grandes espèces, jusqu'à la craie où on en rencontre encore quelques individus) pré- ' sente, 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
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— 3J8 ~ nos élépbaDls on nos lapirs, et les mastodontes ou les Anaplolherium du monde primitif (7) . »
Quoi qu'il en soit, les belles recherdies d'Ehrmbei^ 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 entièrement 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, « car l'aurore du monde où nous vivons s'éteod bien plus avant dans 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, ii 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 Stonesfidd] nous présente les premiers mammifères [Tbylacotherium Prevostii et T. Backlandi, allié aux marsupiaux, d'après Valenciennes (9) ] , et que le premier oiseau a été trouvé dans le plus ancien dépôt de la formation crétacée (10), nous aurons indiqué les limites inférieures des quatre grandes divisions de ta série des vertébrés. Tel est, sur ce point, l'état actuel de la paléontologie.
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Quaot aux animauK sans vertèbres, les coraux pierreux et les serpulites se trouvent, dans les plus ancleones (bmatioos , avec des céphalopodes et des cruslacés d'une organisation très-élevée; ainsi les OFdres les plus différents de cette partie de la série auimale soDt coafoodus. Toutefois, on a pu découvrir des lois fixées pour beaucoup de groupes isolés appartenant à UQ même ordre. Des coquilles fossiles de même espèce, des goniatîtes, des trilobites, des nummulites, fonneot des montagnes entières. Là où diff^wits genres sont mêlés, il existe souvent une relation régulière entre la série des organismes et celle des formations; OD a même observé que l'association de certaines familles et de certaines espèces suit une loi régulière, dans les strates superposées dont l'eBsemble CMistitue une même formation. C'est ainsi qu'après avoir classé lâs ammonites en familles bien définies, à l'aide de son ingénieuse loi de ta disposition des lobes, Léopold de Buch a montré que les cératites appartiennent au muschelkalk (calcaire coquillier), les ariétes au lias, tes goniatites au calcaire de transition et à la grauwacke (11) . Les bélemnites ont leur limite inférieure (12) 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 habitée» aux mêmes époques et dans tes zones les [dus éloignées par des teslacés 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, et d'Orbigoy a
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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'ancienoe mer jurassique, en France et en Allemagne.
Les couches dont la nature a été déterminée par les fossiles ou par les galels qu'elles renferment, constituent un horizon géologique d'après lequel l'observateur indécis peut s'orienter et reconnaître Videnlilé ou l'ancienneté relative des formations, la répétition périodique de certaines couches, leur^ara/^/tstneou leur suppression complète. Lorsque I'od veut embrasser ainsi, dans toute sa simplicité, le type général de la formation sédimentaire, on rencontre successivement en allant de bas en haut :
1" Le terrain de transition, divisé en grauwacke inférieure et supérieure qu en systènaes silurien et devonieu ; le dernier portait autrefois le nom de vieux grès rouge.
2° Le trias inférieur (13) , comprenant le calcaire de montagne, les terrains bouillers, le nouveau grès rouge inférieur (todtliegendes), et le calcaire magnésien (zecbstein).
3° l£ trias supérieur, comprenant les grès bigarrés (14) ,1e calcaire coquillier et le keuper.
h* Le calcaire jurassique (lias et ooiithe).
5" Le grès massif (quadersandstein), la craie inféneure et supérieure , ainsi que les dernières couches qui commencent au calcaire de montagne.
6' Lès formations tertiaires comprenant trois subdivisions caractérisées par le calcaire grossier, le
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chart)on 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 Dinotbérium, le Missurium et les m^thérides; parmi ces derniers, on remarque le Mylodon d'Owen, espèce de paresseux long de â mètres et demi. A ces espèces éteintes viennent se joindre les restes fossilisés d'animaux dont les espèces vivent encore aujourd'hui : l'élépfaant, le rhinocéros, le bœuf, le cheval et le cerf. Il y a, près de Bogota, èi 2660 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), renfer> ment également de nombraux mastodontes; on y trouve aussi le Sivathérium et la gigantesque tortue terrestre, longue de k mètres, haute de 2 mètres (Colossochelys) ; 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 I. 21
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inorgaolqaei dont l'écorce terrestre se ccmpoee, avec les restes organisés qu'elles reDfermeQt, il nous reste h ceqwes» le tègoe vé^tal des mondes primitifs et è Diontrer csommeat ragraodissemeot de la terre ferme et les modifications de l'atmosf^re ont amené le dérelof^iemeat des BiQKS successives. Gomme on l'a tu déjà, l«s plus aoeiomes coudies de faransHioD ne renferment que des plantes- marines è fewllie oellulaires. Lee ^traies devonkames (t7) sont les premières où l'on trouve quelques foruMS cryptogames de plantes vasculaires (catamiteB, iyoopodiacées). On avait cm pouvoir conclure de certaines vues théoriques sur la simplicité des formes primitives des êtres organiséSt qaa la vie T^;étale avait précédé la vie animale, et que la première était la condition nécessaire du développement de la seconde. Mais an«an fait ne parait justifier celle hypothèse I 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 bit même de leur existence, qu'à la rigueur des substances végétales ne sont pas indispensables à la vie animale. Après les coacèes devoniennes et le calcaire de montagne, vient une formation dont l'analyse botanique a bit de brillants progrès dans ces deniiers tempe (18). Is terrain houitler comprend non-seul«n«Dt des plantes cryptogames analogues aux fougikes et des monocolylédones phanérogames (des gazons, des liliacées analogues au yucca^ et d^ palmieni), mais
^ 323 - CDcore des dicotylédones gymnospermes fconjfôres et cycadées). On conmdt déjà près de quatre ceots espèces de la flore du t&ct&ia houiller. Nous noue bor-^ nerons k citer les calamités et les lycopodidcées arborescentes, des LepidodendroD squammeux, des Sigiltaria de 20 mètres de longueur, quelquefois debout et enracinés; ces dernier^ se distinguent par no double système de fascicules TascUlaires; des Stîgmaria semblables aux cactus; un nombre immeoM de frondes de fougères souvent accompagnées de leurs troncs, et dont l'abondance prouve que la terre ferme des époques primitives était purement insulaire (19) ; des cycadées (20) et surtout des palmiers (91) en moindre nombre que les foUgères; des astérdphyllites aux feuilles verticillaires, alliéee attx naïades i 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 lârre primitive (dans la Nouvelle-HoHande , au Canada, au Groenland comme dans les îles Melvîlle) une uniformité frappante dans les gent^, sinon dans tes espèces (23) . Un des caractères principaux de la Hore primitive, e'esl de nous offrir des formes végétales dont l'analogie avec de nombreuses familles du monde actuel
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~ 324 — ^ prouve qu'en elles ont përi des membres nombreux de la série organique. Aiusi , pour nous borner à deux exemples, les espèces de Lepidodendrou viennent se placer, d'après Lindiey, entre les conifères et les lycopodites (2&)i au coutraire, les araucariles 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'anologie avec les cupulifères et les bélulinées 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 essenUellement aux conifères quant à la structure des fleurs et des graines (25) . Là où plU' sieurs lits de charbon de terre sont superposés, les végétaux ne sont point répartis confusémeot, 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 Sigillaria 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), i! faut se rappeler
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les houillères de Saai4)nick, où l'on voit cent vingt iits de charbon superposés, sans compter ud grand nombre d'autres couches moins épaisses, dont la puissance ne dépasse pas un tiers de mètre; il Tant se rappeler qu'il y a des lits de charbon de terre de 10 mètres et même de 16 mètres de puissance, par exemple, à Johnstone (Ecosse) 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 16 millimètres d'épaisseur (27). Près de l'embouchure du Mississipi et sur les bords de la mer Glaciale, oîi l'amiral Wrangel a vu et décrit les montagnes de bots, 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 cryp-
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, OD dirait qu'ils se fuient. Nous sommes tellement habitués, quoique sans raison, .à considérer
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} comme une esseoc^ wptentrjfmate, qua je fus moi-même surpris de rracoDlrer une apaise r<H^t de pins (Pinus occidentalis, eemblable au pin itt lord Weimouth) eptre la Venta de I4 Moxonera et l'Alto de los Caxones, à 1300 mèlres au-dessus du niveau de la mer. Je montais alors des câtes de la mer du Sud vers Chllpansingo et les hautes vallées du Mexique t il me fallut un jour entier pour traverser cette singulière forêt, dans laquelle les aihna à pivot étaient entremêlés de palmiers à éventail (Corypha dulcis) (28) , couverts de perroquets diverse? ment colorés. L'Amérique du Sud produit des chênes, mais elle ne nourrit pas une seule espèce de pin, et {a première fois qu'un sapin s'y offrit à mes yeu^, 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, comme d'une singularité, et son ami Anghiera, le secrétaire de Ferdinand le Catholique, rapporta avec étonnement « qu'on trouve Ji la fois des pins et des palmiers dans le pays nouvellement découvert. » Il est d'un grand intérêt, pour la géologie, de comparer la dislnbution actuelle des plantes sur la surface de la terre avec la géographie des flores éleiQtes. l^ zope lempéréç de l'hémisphère
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anslral, .dont Darwin a décrit avec taot d'art (30) les ties nombreuses , les eaux aboodanfes et ta merveilleuse végétation, qui tient k la fois de la flore des tropiques et de celle des pays froids, office les exemples les plus instructifs pour la géographie des plantes modernes et pour celle des plantes primitives. Or, cette dernière est, sans aucun doute, une branche importante de l'hitloire du règne végétal.
Les cycadées qui, d'après le nomlu^ des espèces fossiles appartenant à cette tribu ,. durent jouer dans le monde primitif un plus grand rôle que dans le monde actuel, accompagnent leui^ alliés les cooifères , Jt partir de l'époque où se sont formés les lits de charbon. Elles manquent presque entièrement dans la période des grès bigarrés; nais aussi certains conifères (Vollzia , Haidingera , Alberlia) se sont puissamment développés dans cette période. Les cycadées atteignent leur maximum dans le keuper et dans le lias, on CD 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 formatioQ t^jaire , on les trouve reléguées bien au-dessous des conifères et des palmiers (Si).
Les lignites ou les couches de charbon brwt, que fon retrouve dans chaque division de la période tmiaire-, contiennent, au milieu des phis anciens cryptogames terrestres, quelques palmiers, un grand
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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 analogie avec la flore actuelle. Nos pins et nos sapins, nos cupulileres, 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 Gœppert (il faut espérer que ces beaux travaux paraîtront bientôt avec des planches explicatives), « tout l'ambre de la Baltique provient d'un conifêre qui; à en juger par les fragments de bois et d'écorce Je divers âges, devait former une espèce particulière assez semblable à dos sapins blancs et rouges. L'arbre àambreàxx monde primitif (Pinites succinifer) était plus résineux qu'aucun conifêre 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 où distingue très-nettement, au microscope, les cellu-
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tes et les rayons médullaires remplis de succia; cette résine forme aussi de grandes masses blanches et jaunes entre les anneaux coDcentriques du ligoeux. Parmi les matières végétales enchâssées dans l'ambre, on a trouvé des fleurs mâles et femelles de cupulifêres et d'arbres indigènes il 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 sédimentaires les plus anciennes, jusqu'au terrain de transport sur lequel gisent les blocs erratiques. On a supposé que ces blocs avaient été transportés par des glaciers ou par des montagnes de glace flollanles; 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 la formation de transition sont le schiste et la grauwacke, oii se trouvent quelques plantes marines provenant de la mer silurienne, nommée naguère mer cambrienne. Ces lerraitts ftrimaires, comme on les appelle, reposent sur le gneiss et le micaschiste;
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mais si oas deux rocbes doivent être considérées elle»' méiueB coouae des couches sédlmeotaires transformées, sur quelle base ae sont donc déposés tes plus àndeus sédiments ? Ici notra moyen d'investigation, l'obswvation directe, nous échappe, et nous sommes aban(k>Qnés aux oonjeclures. Suivant un mythe de la cosmogiHiie indienne, la terre est perlée par un éléphant; l'éléphant lui-même, afin qu'il ne tombe pas, eei porté II son tour par une tortue gigantesque; mais il n'est pas permis aux crédules brahmines de demander ce qui soutient la tortue. Nous abordons id un problème pareil, aussi devons-nous nous attendre à ce que notre solution n'échappe point aux critiques. On a tu, dans la partie astronomique de cet ouvrage, comment notra 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 ta condensation s'est opérée successivemmt, en fMrocédanI des couches extérieures vers le centre; enfin une première écorce solide s'est formée. Lee 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 k ces roches que nous voycms c^ et là apparaître à la surfece et que nous avons nommées granit, roche angitique, ou porphyre quartzeux. Guidés par
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['analogie, nous pouvons adoteUre que les matièareQ qui oBt pénétra les strates sédimentaires. et qui eu ont combla las fissure», sont de simples ramificatioiu d'une asoae ioCfrieuve. Les foyefs ^s Tolcaas ^ncor^ aetib soQt situés à des proEbodeure éoûrmes . et si i'm juge par les fragments iacrustéfi dans h lare des voir «809 que j'ai étudiés sous les xmw les fias diven»s, je dois eroire qu'une rocbe granitique pnmlUve fonne le support de tout l'édifice des oouehes superposées doBt 80 compose l'écorce terrestre (â/i) . S'il est vrai que le basalte composé d'<divine ne se montre paa avant la période orétaoée, ai les trachytes ont paru eacore plus tard , il n'est pas moins oerlaia que les éruptions graaitiquea appartieuoeot à l'époque des plus anetennes couches Bédlmentairra; la [veuve ea est éf^-ite jusque dans la métamorphose de ces dernières oouchea. Nous avons comparé tous œe faits avec EOÎD : mais puisque l'objet de nos recherches échappe au contrôle des 8«is. nous avons dû nous résoudre & prwidra l'aialogia pour guide et à raisonner par iadoctiw : e'est ainsi que nous avons tenté de restituer m viaax. granit une partie de ses droits contestés au titre de neka frimordiale.
Les progrès réeents de la géognosia nous permetteat de ooBcevoir comment la détermination des époque* géologique*, à l'aide des caractères fournis par la composition nûnéralogiqHe des terrains, par la fi^ des orgaoianes dont ils coatifiBBent les restes, par le mode de stvBtification des couches redressées , oontouroées eu horiaontales, peut conduire, à travers
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renchaÎDement intime des phéDomèDes , à l'étude de la répartUion des masses solides et liquides, des contioeats et des mers qui forment l'écorce de notre planète. C'est qu'en effet il existe un point de contact entre rhistoire des révolutions du globe et la description de sa surfoce actuelle, entre la géologie et la géographie physique ; ces deux 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 des époques géologiques. Ils sont varié quand le charbon de terre formait ses lits horizontaux sur les couches redressées du calcaire de montagne et dii vieux grès rouge; ils ont varié encore lorsque le lias et l'oolithe se déposaient sur les assises du keuper et du calcaire coquitlier, ou quand la craie se précipitait sur les pentes du sable vert et du calcaire jurassique. Si nous donnons, avec Élie de Beaumont , les noms de mer jurassique et de mer crétacée aux eaux dont l'oolithe et la craie se sont séparées en formant des dépâts limoneux, nous reconnaissons aussitôt que les limites de ces deux formations indiquent, pour les époques géologiques correspondantes, la ligne de démarcation entre la terre ferme et les eaux d'un océan alors en voie d'engendrer une partie solide de l'écorce terrestre. On a eu l'ingénieuse idée de dessiner la carte de cette partie de la géographie primitive : carte plus sûre peut-être que celle des voyages d'Ioet de VOdyssée d'Homère; car, dans celles-ci, ce
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sont des opinions ou des mythes; dans les premières, ce sont les faits positifs de la géologie qu'il s'agit de représenter graphiquement.
Void le résultat des recherches que l'oo a faites, dans le but de déterminer l'étendue de la terre ferme à différentes époques. Dans les temps les plus aDciens , pendant les périodes de transition silurienne et devoQÏenne , et vers les première^ formations secondaires, y compris te trias, le sol continental consistait exclusivement en tles détachées, recouvertes de végétaux. Dans les périodes suivantes, ces lies se sont reliées les unes aux autres , de manière à former des lacs nombreux et des golfes profondément découpés. Enfin , lorsque les chaînes des Pyrénées , des Apennins et des monts Karpathes furent soulevées, par conséquent vers l'époque des premiers terrains tertiaires , les grands continents apparurent presque sous la forme qu'ils ont à présent. Dans le monde silurien, et à l'époque où régnèrent les cycadées et 1^ sauriens gigantesques, l'étendue des terrains émergés fut certainement moindre, d'un pôle à l'autre , qu'elle ne l'est aujourd'hui dans la mer du Sud et dans l'océan Indien. Nous verrons plus tard comment cette prépondérance de l'élément liquide a pu concourir, avec d'autres causes, à régulariser les climats et à maintenir une haute température. Ici, il est nécessaire d'fgouter , pour achever de décrire l'agrandissement (agglutination) successif des terres émei^ées , que , peu de temps avant les cataclysmes qui ont amené, par intervalles plus ou moins longs, la
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destruction subite d'un si grand nombre de vertébrés gigantesques, use partie des masses continentates offrait déjà les divisions actuelleei Cette resBeoiblance s'étendrait même pins loin , d'âpre la gmide analogie qui règne, dans l'Amérique du Sod et danâ les terres australes, «nire les aniinaax indigènes actuel» et les Mpèoes éteintes. On d trouvé, par exem^, âaas la Nouvetle^Hollande, des restes fossiles de kangourous, «I dans la Nouvelle-Zélande, les os à demi foenlisés d'nO' oiseau gigantesque, semblable à Tautradie, le DincHnis d'Owen , allié à l'Âpteryx actuel , mais diff^ rant un peu dn Dronte (dodo) de Ttle Rodriguez, dont l'espèce a disparn fort tard*
Nos ^ntinents doivent peut-être leur hauteur audessus du niveau général deseaux ambiantes à l'éruption du porphyre quartzeux qui a si violemotieDt bouleversé la première grande flore terrestre et les Strates du lerrein houfller. Les parties unies des continents auxquelles nous donnons le nom de plaines, ne sont en réalité que les croupes exn^oieDaent larges de collines et de montagnes, dont les pieds gisent au niveau dil fond de la mer; en d'autres termes, chaque plaine est un plateau par rapport au sd sons-marin. Les inégalités primitive de ces plateaux ont été nivelées par les couches sédîmentaires, puis .elles ont été recouvertes par les terrains d'altavion.
Cette partie du tableau de la nature se compose d'une série de considérations générales, dont l'ordre D'est point arbitraire. En première ligne doit figurer révalaation de la quantité des terres soulevées au-
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dessus du nifeau de la mer; easnite Tient l'exaiiKii de la configuration particalière de chaque grande masse dans le sens horizontal (rorme articulée des coDtiDents), et dans le sens vertical (hjpsomélrie des chatnra de montagnes) ; eoSn le tableau se com{rièle par la description des deux enveloppes qoe notre planète possède; l'une est générale : c'est FatmoEphère composée de fluides élastiques; l'antre est locale, c'est-à-dire restreinte à certaines régions i c'est la mer qui délimite la terre ferme et en détermine la figure, Ces deux enveloppes de notre globe, l'air et l'eau , constituent un ensemble naturel. Elles dispensent, à la surface de la terre, la variété des climats, d'après les rapports d'étendue superficielle de la terre et de la mer, d'après la forme artimlée et Torientation des continents, d'après la hauteur et la direction des chaînes de montagnes. Il résulte de cette action réciproque de l'air , de la mer et de la terre ferme , que les grands phénomènes météorologiques ne sauraient âtre compris sans le secours de la géognosie. Aussi la météorologie, la géographie des plantes et celle des animaux n' ont-elles fait de véritables progrès qu'à dater de l'époque où cette dépendance mutuelle a été nettement reconnue. Il est vrai que le mot climat désigne une constitution particulière de l'atmosphère; mais cette constitution est elle-même soumise à la double influence de ta mer, sillonnée à ta surface et dans ses profondeurs de courants doués de températures très-diverses , et de la (erre ferme dont la surfece ariicalée, accidentée, colorée de mille manières^
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tantôt nue, tantôt recouverte de forêts ou de gazons, rayonne le calorique avec une iolensilû exlrèmemenl variable.
Daas l'état actuel de la sur^ce de notre planète, la superficie de la terre ferme est à celle de l'élément liquide dans le rapport de 1 à 2 ; , ou , d'après Rtgaud (35), dans le rapport de 100 à 270. Les fies réunies égaleraient à peine la viogMroisième partie dei masses continentales; elles sont réparties d'une manière si peu régulière qu'elles occupent, sur l'héniisphère boréral , trois fois plus de surface que sur l'hémisphère austral. Depuis le kO' degré de latitude sud jusqu'au pôle antarctique, l'écorce terrestre est presque entièrement couverte d'eau; l'hémisphère austral est donc essentiellement océanique. L'élément liquide prédomine également dans l'espace compris entre les côtes orientales de l'ancien continent et les côtes occidentales du Nouveau Monde; là, il n'est interrompu que par de rares archipels, et sous les tropiques, il règne sur 1Û5 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 à partir du méridien de Ténériffe) ^ont les régions du globe les plus abondamment pour- I svues d'eau.
Telles sont les principales données dont il faut tenir ompte quand il s'agit de comparer les superHcies respectives de la terre ferme et de la mer, et d'élu-
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dier rinduence que ces rapports exercent sut la Histrihiilion des lempératures, les pressions variables de l'atmosphère , la direction des veols, 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), 00 s'étoonera moins de l'im perfection 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 h discuter une masse considérable d'observations exactes sur la température de ta 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 rertne. On cherchait alors quelle était l'étendue maximum dans le sens de l'ouest à l'est, et d'après le témoignage d'Agathémèie, Dicéarque avait trouvé ce maximum sous la latitude de Rhodes, dans la direction des colonnes d'Hercule à Thinae. C'est cette ligne que l'on nomme le parallèle du diaphragme de Dicéarque; l'exactitude de sa position astronomique, discutée par moi dans un autre ouvrage, peut à bon droit exciter l!étonnement (37). Guidé sans doute par les idées d'Ératosthène, Strabon paraît avoir été si fermement persuadé que le 36* degré, à litre 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 Thiiiaj. qu'il plaça la terre lérme
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dont il annonça prophéliqucment l'existence (3fï). Si . comme nous l'avons reoiaiqué plus haut , l'étendue des terres émergées est beaucoup pluE grande Bur l'un des hémis[Aères que sur l'hémi^hère opposé (et cela a lieu , quand on divise le globe suivant l'éqoateur ou suivant le méridien de Téaénfle) , il est facile de reconnaître qu'il existe bien d'autres «ootrasles entre les deux oontineats, l'anciea et le Douveao, véritables 11^ entourées de totis côtés par l'océan. Leurs oonfigarati<ms 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 su<j-ouest au nord-est, tandis que le continent occidental suit un méridien; il court du sud au nord (plus exactement du S. -S. - O. au N.-N.-O.). Malgré ces différences saillantes, oa aperçoit aussi quelques analogies, surtout dans la configuration des côtes opposées. Au nord, les deux continents sont coupés dans la direction d'un parallèle (cdui 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 bams; l'ardiipel 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 te détroit de Bass, ne sont pas autre chose., la plage septentrionale de l'Asie liépasse le parallèle dont nous venons de parler; vers le cap Talraoura, elle atteint lS''i(i' de latitude, d'après Krosenstero; mais depuis l'embouchtire de la grande ' rivièif
de Tschonkotechja , Jusqu'au détroit de Behring, le promontoire oriental de l'Asie ne dépasse point 63" 3', d'après Beechey (39). Le rivage septentrioDal du nouveau continent suit assez exactement le parallèle de 70"; car au sud et au nord du détroit de Barrow, de fioothia-Felix , et de la Terre de Victoria, toutes les ferres ne sont que des lies détachées.
La Torme pyramidale des extrémités méridionales de tous les continents rentre dans la catégorie de ces sitnililvdines pkysicœ in configumtionemundi, sur lesquelles Bacon a tant insisté dans le Novum Organtm, et que l'un des compagnons de Cook, Reinhold Fors- (er, a pris pour texte de considérations ingénieuses. Si on marche- vers l'est, en partant du méridien de TénériOe, on voit les pointes de tjvis continents, celle de l'Afrique (extrémité de tout l'ancien monde), celles de l'Australie et de l'Amérique méridionale se rapprocher graduellement du p61e sud. La Nouvelle- Zélande, longue de 12 degrés de latitude, forme un membre intermédiaire entre l'Australie et l'Amérique du Sud; elle se termine également au sud par une lie (New-Leinster). Il ffit 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 di" capTaïmouraen Sibérie (40), Quant aux pôles mêmes, on ignore s'ils sont placés sur la terre ferme ou au
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milieu d'un océan couvert de i;liire. Au nord, on n'a pas di'passé le parallèle de 80*55', et vers le sud, on n'est allé que jusqu'au parallèle de 78° 10'.
La romic pyramidale que les grands continents alTecteot à leurs extrémités se reproduit fréquem- Dient sur une moindre échelle, non-seulement dans l'océan Indien (pésinsules arabique et iadiennie, presqu'île de Malacca), mais encore dans la Méditerranée, où déjà Ératosthène et Polybe avaient comparé, sous ce rapport, les péninsules ibérique . ilalique et hellénique (41). L'Europe elle-même , dont la surface est cinq fois moindre que celle de l'Asie, peut 6lre 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. Il la forme variée " de notre pelito Europe (43). L'Afrique (44) et l'Amérique du Sud. qui offrent, sous d'autres rapports, tant d'analogies dans leur conllguration, sont, de tous les continents, ceux dont tes côtes présentent le plus d'uniformité. Mais le rivage oriental de l'Asie, déchiré , pour ainsi dire . par les courants de la mer (fractas ex œquore terras) (44). est terminé par une ligne fortement accidentée; sur celle côle, les péninsule» et les îles voisines du rivage se
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— 3il — succÈdeol , sans interruptioD , depuis l'équatcur jusqu'au 60° degré de latitude.
Notre océan ÂllanliquepréseD te (ouïes les traces qui caractérisent la formatiou d'uue vallée. On dirait que le choc des eaux s'est dirigé d'abord vers le nord-est, puis vers te nord-ouest , puis encore vers le nord-est. Le parallélisme des côtes situées au nord du 10' degré de latitude australe, les angles saillants et les angles rentrants des 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 (&6). Dans la vallée atlantique et même dans presque toutes les parties du monde, les rivages profondément déchirés et garnis d'iles 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, a Femando-Po, par W i de latitude australe; de même, le rivage de la mer du Sud, qui court du sud au nord jusqu'au 18' degré de latitude australe, change brusquement de direction entre te Valle de Arica et te Morro deJuan-Diaz, et court vers le nord-ouest. Ce changement de direction s'étend même fi la chaîne des Andes, partagée, dans cette région, en deux branches parallèles; il affecte non-seulement la branche maritime (kl) , mais encore |a Cordillère orientale, qui a été le siège de la plus ancienne civilisation indigène de l'Aué-
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— 3^2 — rique, et rinflexioQ se trouve là où la petite mer aU pestre de Tilicaca baigne les pieds de deux raonlagDCS colossales, rillimaDi et le Sorata. Plus loin au sud , depuis Valdivia et Chïloë (par 40" ou 42" de lat. sud), jusqu'à l'archipel de Los ChoQos, et de là jusqu'à la Terre de Feu , on retrouve la contîguralioD particulière aux côtes occidentaleB de la Norwége et de l'Ecosse, c'esl-à-dire un labyrinthe de fiords ou de golfes «étroits, dont les ramiQcatioDE péDètrent prorondémcnt daos les terres.
Telles sont les cousidératious les plus générales que l'examea de la Eurrace de notre planète puisse suggérer relativement à la forme et à l'éteodue actuelles 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 au pied de certains volcans actifs, du Vésuve, par exemple; lorsqu'il voit le niveau du sol varier de plusieurs pieds avant ou après les éruptions, et former une saillie semblable à un toit ou une éminence aplanie, il ne tarde pas h reconnaître qu'il suffit de la variation la plus insigniGante dans l'intensité des forces souterraines ou dans la résistance que le sol leur oppose, pour déterminer les parties soulevées à prendre cette fonne-ci ou celles là, cette direction ou une autre direction complètement différente. De même, une faible perturbation
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— 3Ù3 — Eurvenue dans l'équilibre des actions intérieures tle Dolre planète, aura délermioé 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 Torces aient pu soulever, dans rbéniisphère occidental, un continent compacte^ dont l'axe est presque parallèle à l'équafeur, et taire émerger, sur un même méridien de l'bémîsphère 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 proroodément 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 t'avons vu plus haut, i, l'époque silurienne (séparation neptuniennc), et leur formation occupe ies périodes suivantes , jusqu'à celle des terrains tertiaires; elle s'est effectuée peu li peu, à trarers mie longue série de sonlèvementa rt d'agissements successifs; elle s'est accomplie enfin par l'agglutination de petits continents d'abord isolés. La Bgure actuelle est le produit de deux causes qui ont agi l'aoe 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 da cercle des
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rails ni^cessaircs. I^ seconde cause comprend (ouïes les puissances qui agist^ent à la surrace, et, parmi ces l'orces, les éruptions volcaniques, les irembleDieuls de lerre, les soulèvenuînls des chaînes de montagnes, les couraols de la nier ont joué le principal rôle. Combien la température actuelle de la teire , la végétation, l'agriculture, la civilisation elle-même eussent été difTérentes, si les axes de l'aDcien et du nouveau coRtinent 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 iropicaie (l'Afrique) n'eût rayonné fortement le calorique au sud de l'Europe; si ta 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 ud sol aussi élevé que les plaines de la Lombardie 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 Ips 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 ta terre; les variations brusques de la température de certaines couches épaisses (AS) ; 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 gravilalion (49), et, par suite, les i-liaDgeiiients de courbure en .certaines parties de la surrace d'équilibre de l'élément liquide. C'est un fait aujour- ■ d'bui reconnu de tous les géologues, que l'émersioD 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 paraît s'accorder avec l'ensemble des observations et avec les phénomènes analogues de la vulcanictté, a été énoncée, pour la première fois, par Léopold de Buch dans son mémorable Voyage en Norvaêge et en Suède, pendant les années 1806 et 1807 (50). Toute la côte suédoise et finlandaise s'élève progressivement, ù raison de i,â mèire par siècle, depuis la limite de la Scaoie septentrionale (Sœtvitsborg), jusqu'à Xorneo, et de l'omeo à Abo, tandis que la Suède méridionale s'affaisse, d'après Nilsoa (51). La force de soulèvement parait atteindre son maximum dans la Laponie septentrionale; vers le sud, elle diminue peu à peu jusqu'à Calmar et Sœlvitsborg. Les lignes de l'ancien niveau que la mer atteignait avant les temps historiques, sont indiquées dans toute la Norwége (52), depuis le cap Lindesnaes jusqu'à l'extrémité du cap Nord , par des bancs composés de coquilles identiques à celles de la mer actuelle; Bravais 3 mesuré ces lignes avec le plus grand soin, pendant son long hivernage à Bosekop. Leur liauteur au-dessus du niveau moyen de lu mer est de 195 mèli'es.
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— 3/i6 — et d'après Keilbau el Eugène Kobert, elles r^raissent sur les côles dit Spitzberg, vis-à-vis du cap Nord (auN.-N.-O.)' Mais Léopold de Bucb , quia signalé le premier le banc de coquilles de Tromsoe (la- Ut. 69°ft0'), a monlré qoe les plus anciens soulèvements des terrée baignées par la mer du Nord n'ont aucun rapport avec l'émerâion lente, graduelle cl régulière du littoral suédois, dans le goire de Bothnie. Il ne faut pas non plus confondre ce derDÏer phénomène, dont nous possédons d'irrécusables témoignages historiques, avec les chaDgements qui surviennent daos le niveau du sol , à la suite des tremblements de terre, comme sur les côtes du Chili et du Cutch. L'émersion de la côte suédoise a déterminé les géologues à faire des recherches semblables d^ns d'antres pays. Quelquefois un aflaissement sensible, occasionné par le plissement des strates, correspond, à un soulèvement général ; cette remarque a été faite dans le Groenland occidental (par Pingei 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 audessous 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 Sues,
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la mer Caspienne , le lac de Tibériade et surtout la mer Morte (53). Les niveaux de cea deux dernières mers eont respectivement situés à 203 et à ÙOO mètres au-dessous de celui de la Méditerranée. S'il était possible d'enlever tout d'un coup te terrain d'alluvion qui recouvre les couches pierreuses, dans un grand Dombre-des parties planes de la surface du globe, on verrait combien l'ccorce terrestre, ainsi dénudée, offrirait de dépressions profondes auMlessous du DJveau actuel des mers. En certains lieux, le sol paratt être encore sujet h 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 croi^te déjà solidiliée, mais peu épaisse, des époques primitives. Il faut probablement attribuer à des oscillations de co i^nre les période^ 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 (5£|); on peut expliquer de la même manière les observations faites, par Darwin, dans la mer de Corail (55J.
Ces phénomènes, sur lesquels nous avons voulu lixer un instant l'attention, rappellent combien l'ordre actuel des choses eAi encore éloigné d'une parfaite stabilité; ils montrent qu'il se produit sans cesse des ciiaogements capables de modifier, è la longue, les contours et la configuration des continents. Ces variations, k peine sensibles d'une génération à l'autre, s'accumu-
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lent par périodes dont la durée rivalise avec celles des grandes périodes astronomiques. Depuis UOOO ans, le i'ivage oriental de la péninsule Scandinave s'est peutôlre élevé de plus de 100 "mètres; si ce mouvement est unirorme, dans 12,000 ans, des parties du fond de la iner, voisina de ce littoral et couvertes actuellement de 50 brasses d'eau, commenceront à émec^r 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 sufSrait 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 tjoulèvement 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
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forme des conlinenls. Il convient à une œuvre libre et impartiale d'envisager ainsi cette grande question sous loules ses faces, et d'accorder au moins une mention h 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 (le 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'élat actuel de notre planète, aucun fait n'annonce une diminution semblable; rien ne prouve directement nu3 la masse des eaux augmente ou diminue d'une manière progressive. De même rien ne prouve que ia hauteur moyenne du baromètre, au niveau fie la mer, change peu à peu en une même station. Les recherches de Daussy et d'Antonio Nobile ont élaWi que l'abaissement du niveau de la mer serait immédiatement accusé par une augmentation correspondante dans la hauteur de la colonne barométrique ; mais comme cette hauteur n'est pas identique sous toutes les latitudes, et qu'elle dépend de plusieurs cinises 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 étt' abandonnés par les eaux et laissés à sec
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pendant plusieurs heures, ce n'est pas à dire que la masse des eaux de la mer ait réeitemeDt diminué, ou que le niveau général de l'océan ait subi une dépression. Ces faits prouvent seulement que des courantE de la mer peuvent, en changeant de force et de direo- - lion, occasionner un retrait local de» 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 éléffleots n, à Teau, ce qui appartient en réalité à dent autres éléments, c'esl^à-dire à l'air et à la terre.
De môme que la forme extérieurement articulée des continents, et les découpures nombreuses de leurs rivages excercent une influence salutaire sur les climats, sur le commerce et jusque sur les progrès géaéraux de la civilisation, de même la configuration du sol dans le sens de la hauteur, c'est-^-dire l'articulation intérieure des grandes masses continentales, peut jouer un rôle not 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, un steppe verdoyant, que ce soit même un désert bordé, comme par un rivage, d'une lisière de forêts, tout accident du sol, en un mot, imprime un cachet particulier k l'état social du peuple qui l'habite. Le sol est-il encaissé entre de hautes cimes recouvertes de neige? les
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communications sont giînées, le commerce ne peut s'établir. Ést-ii formé de plaines basses, entremêlées des chaînes discontinues et peu élevées (56) , comme dans l'ouest et dans le sud de l'Europe, oii ce genre d'articulation se développe si heureusement? alors les influences météorolc^iques se multiplient, et, avec elles, les productions du monde végétal. Bien plus, comme chaque contrée exige alors une culture différente, même è. égalité de latitude, cette configuration spéciale donne naissance à des besoins qui stimulent l'activité des populations.
Ainsi, en soulevant les chaînes de montagnes à travers les couches violemment redressées, les réactions intérieures ont façonné la surface du globe; elles ont préparé le domaine oîi les forces de la vie organique devaient se remettre à l'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, eût 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 île montagnes, en partant de ce principe, que l'époque du soulèvement d'une chaîne est nécessairement comprise entre l'époque de la formation des couches relevées, et celle du dépôt des strates qui s'étendent horizontalement jusqu'au pied de la montagne (57). Les plissements de l'écorce terrestre (rc-
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- â52 — dressement des couches) . quand ils datent d'une même époque géologique, paraissent flfîecler une direction commune. T^ ligne de faite des couches relevées n'est pas toujours parallèle à l'axe de la chatne de montagnes (5S) ; elle coupe aussi quelquefois cet axe, et il en résuïle, à moa avis, que le phénomène du redressement des couches, dont on peut suivre assez loin la trace dans les plaines voisines, est alors plus ancien que le soulèvement de la chatne. La direction principale du continent européen (du S.-O. an N.-E.) est opposée à celle des grandes l'ailles (du N.-O. 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 Pouchti-Koh. dans le Lourislan, et aboutissent an golfe Persiqiie et à l'océan Indien. Ce système de grandes lignes géodésiques, h peu près rectangulaires, 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 )a 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 (lu glohe, 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 n'-alité, quand on te compare à celui des continents, ou m<)me à l'étendue des
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mntrées voisines. Supposons, par exemple, que la ' masse entière des Pyrénées, dont on a mesuré avec une grande exactitude )a hauteur moyenne et la base, soit UDifonnément répartie sur la surface de la France : tout calcul fait, on trouve que le sol serait exhaussé de â 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 {. Par un travail long et pénible qui , de sa nature, ue pouvait conduire qu'à une limite supérieure, c'est-àdire h UD nombre trop faible peut-être , mais non à no 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 238 mètres au-dessus du niveau actuel des mers; à 355 et à 351 mètres pour l'Asie et l'Amérique du Sud (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° ^ et de hO", entre l'Bimalaya, le Eouen-lun du Tbibet septentrional et les Montagnes Célestes. On peut , jusqu'à un certain point, lire dans tes nombres que j'ai trouvés en quels lieux de la surface les forces plutoniques 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
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qu'elles ODl àéjh produits, el dont Élie de 1 si bien délerminé les figes retalils. Quelle cause, en effet, aurait pu faire perdre à l'écorce terrestre la faculté de se rider, sous l'iofluence des actions soi^rrainesP Lorsqu'OD voit dans les Alpes et danB les Andes, qui comptent parmi les systèmes les plus récmts, des colosses comme le Honl-Blauc et te Moat-Rose, comme le Sorata, t'illimani et Le Cbimboraço, eslr-il permis d'admettre que les puisMoces aouterraioas qui soulevèrent ces colosses suivissent une période décroissante? qu'elles en fussent à leur deraier eflbrt? Tous les phénomènes géognostiques révèlent des «Itec^ natives périodiques d'activité et de repos (61). Le repos dont nous jouissons n'est qu'apparent. Les troiablemeuls 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 lies d'éruption ne prouvent guère que l'intérifflir 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 constrastes naissent de la différence qui existe entre les gaz et les liquides, par rapport à l'élasticité et au mode d'agrégatioo 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 cbfr-
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leur. La profoodenr de la mer et celte de l'océaD a^Sen doub sont également inconaues. Dans les mers des tropiques, oir a sondé jusqu'à 8220 mètres (enviroD 3 lieaes de poste) sans atteindre ie fond ; et si, comme le pensait Wollastoo , TabDOi^hère s'arr^it à une Nmile nette, semblable à la surface ondulée de ta mer, la théorie des phéDomèoes crépusoulaires indiquerait uoe profoodenr au moins neuf fois (dus forte pour l'océan aérien. Ce dernier repose, eu 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 tes 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 te décroisseraent de la chaleur est bien plus lent dans l'atmosphère que dans la mer. Comme 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 thennométriques fort exactes nous a montré que, depuis l'équateur jusqu'aux parallèles du &8' degré de latitude boréale et australe, la température moyenne de la surface des mers est un peu supérieure à c^le de l'atmosphère (62) . Mais ta température décroissant îr partir de ta snrface,
h mesure que la profondeur augmente, les poissons et les autres habitaots de la mer qui aiment tes eaux prorondes (peut-être h cause de leur i^piration 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 cirœDstance 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, el comme la salure des mers abaisse le degré thermométrique correspondant à ce maximum, on comprendra que l'eau puisée dans la mer à de grandes profondeurs , pendant les voyages de Kôlzebue et de Dupetit-Tbouars , n'ait accusé au thermomètre que ^'yS et 3',5. Cette température presque glaciale règne même dans les abîmes des mers des Irapiques; elle a fait connaître les courants inférieurs qui se dirigent des deux pôles vers l'équateur. Et, en effet, si ce double courant sous-marin n'existait pas, la chaleur des couches profondes ne s'abaisserait jamais au-dessous du minimum de la température des couches aérienne qui reposent immédiatement sur la mer. La Méditerranée ne présente pas, il est vrai, une diminution considérable de chaleur dans ses couches de
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food; mais Arago a levé toute difficulté à ce sujet. 80 montrant qu'au détroit de Gibraltar, où les eaux de l'océaD Atlantique pénèti^nt en produisant un courant superlîoiel dirigé de l'ouest à l'est, un contrecourant inférieuf déveine les eaux de la Méditerranée dans le grand Océan , et s'oppose à l'introduction du courant polaire inférieur.
Dans la zone torride, et surtout entre les parallèles du 10' degré au nord et au sud de l'équateur, l'enveloppe liquide de notre planète possède, loin des côles et des courants, une température qui reste singulièrement uniforme et constante sur des milliers de myriamètres canrés (63). 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 (6ù). 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
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denses étaient, en mer calme, par 23° de latitude Dord et par 18° de latitude sudf la zooe des eaux les moins salées se trourait k quelques degrés au sud de l'équateur. Dans la région dos calmes, la chaleur solaire ne produit qu'une faible évaporation, parce que ies couches d'air saturé d'humidité, qui reposent sur la surrace de la mer, sont rarem«it renouvelées par les vents.
En général, toutes les mers qui commuaiqueDt eniro elles doivent être considérées, par rapport à leur hauteur moyenne, comme étant parfaitement de niveau. Cependant des causes locales (probablo- Dient 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 10 mètres , selon les diverses heures du jour. Cette difTérence remarquable était déjà connue dans l'antiquitét il parait qu'elle dépend de la forme particulière du détroit de Bab-el-Mandeb , par lequel les eaux de l'ooéan Indien pénètrent dans le bassin de la mer Rouge plus facilement qu'elles n'en peuvent sortir (65). Les excellentes opératbns géodésiques de Corahœuf et de Delcros montrent que, d'un bout h l'autre de la chaîne 'des Pyrénées, comme de Maraeille à Ja Hollande septentrionale , il s'existe aucune diflereace appréciable entre le niveau de la Médilwranée et celui de l'océan <66).
TjCs perturbations de l'équilibre des eaux et les
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• mottremetits qni ad résulteot eont de trois sortes. IjM uaee £<»)( irrégulicreE et accidentelles comme les vettts qui les font naître ; elles produisent des vagues dont la hauteur, en pleine mer et pendant la tempête, peut aller à 11 mètres. Les autres sont régolièrec et périodiques; elles dépendent de la position et da l'flltraction du soleil et de la l(|ne (tlux et reflux). Les c<yurants pélagiques constituent ud trair eième genre de perturbations penbasentâs et varia-
. blés seul^nent quant à rinlensité^ Le flux, et le reflux a&ctent toutes les mers, sauf les petites médilerraraées , dans lesquelles l'onde produite par le flux est très-faible ou même insensible^ Ce grand phénomène s'explique complètement dans le système newtonien : n il s'y trouve ramoné dans ie cercle des faits nécessaires. » ChacuAe de ces oscillations f>ériodiques des ea«i de l'océan dure un peu plus d'un demi-jour; leur hauteur «n plçioe mer est à peine de quelques pieds, mais, par sliite de la oonfigurfitioD des côte$ qui s'opposent au mouvement progressif de l'oode, cette hauteur peut aller à 16 mètree à Salnt^-Malo, à m et même h 33 mètres sur les oôtee de l'Acadie. « Bn neigeant la profondeur de l'ooéaq , eonmè insensible par rapport au diamètre' de la tarre, l'an»!- 179» de riDostre Laplace k montré qu« la stabiltié de réqiilibre des mers exige, pour la masse liquide, iHte densité inférieure à la densité moi^nne de la terte. En fait, cette dernière densité est, comme TOUS ï'avoBS vu d^h, cinq fois pkis grande que celle le 'l>au. les hautes "terres ue peQveQt'doncjamais
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(■■ire 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 aDDODce 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 qu'ils peuvent courir à ces époques.
Les courant océaniquest dont on ne saurait méconnaître l'influence sur les relations des peuples et sur le climat des contrées voisines des côtes, dépendent du concours presque simultané d'un grand nombre de causes plus ou moijis 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 d^ré de salure (68) ; eoûo les variations horaires de la pression atmosphérique; ces variations, si régulières sous les tropiques, se propagent successivement de l'est à l'ouest. Les couranls présentent au milieu des mers un singulier spectacle : leur largeur est déterminée ; ils traversent l'océao' comme .des fleuves dont les rives ser^ieqi
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formées par les eaux ea repos. Leur mouvemeot contraste avec l'immobilité des eaux voisioes, surtout lorsque de longues couches de varechs, entraînées par le 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 trouvet-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 oattre, entre les tropiques, le mouvement général qui entraîne les eaux des mers de l'orient à l'occideat ; on le nomme courant êquatorial 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 lard, Daussy a récemment déterminé la vitesse de ce courant; son résultat s'accorde, à ^ près, avec celui que j'avais déduit d'expériences plus anciennes (10 milles marins français de 1856 mètres, par 2&. heures) (69). Christophe Colontb avait reconnu l'existence de ce courant, pendant son troisième voyage, le premier où il ait tenté d'atteindrç les régions tropicales par le méridien des Canaries. On lit, en effet, dans son livre de loch (70) : «Je tiens pour certain que les eaux de la ma* se meuvent, comme le ciel, de l'est à l'(M^£t {tas aguoi van con los cielos) , » c'est-à-dire
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selon le moavemeDt diuroe apparent dn SoMl, de la Lune et de tous les astres.
Les courants, véritables fleuves qui sillomMut les mers, sont de (leux sortes : les uns portent les eanx chaudes vers les hautes latitudes, les autres rameoent les eaux froides vers l'équaleur. Là femeux courant de l'océan Atlantique, le Gulf^tream (71), déjà reconnu dans le xyi" siècle par Anghiera (72) et surtout par sir Hunifrey Gilbert, appartient à la première classe. C'est au sud du cap de Bonne-EspéraDC» qu'il faut chercher l'origine et les |»%niières traces de ce courant ; de là il pénètre dans la mer des Antilles, parcourt le golfe du Mexique, débouche par le détroit de Bahama, puis, se dirigeant du sud-sud-ouest au nord-nord-est, i) 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 Norwége, où il porte des graines tropicales (Mimosa scandens , Guilaudina bonduc, Dolichos urens). Son [Ht)longemeQt du nord-est réchauAe 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 lois des Açores, «ne seconde branche vers le sud (73). C'est là que se trouve ia mer des Sargasse^, immense banc formé de plantes marines (Fucus natans, l'ube des plus répandues parmi les plantes sodales de l'oeéan), dont l'imagination de Christo[^e Colomb (ut si vivement frappée, et qu'Oviédo nomme praderias dé ytn-à
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(prairies de varechs). Ud nombre immense de petits aaimaux marins habitent ces masses toujours verdoyantes, transportées çà et là par les brises ticdes qui soufOent daos ces parages.
Oa voit que ce courant appartient, presque tout entier, à la partie septeolrionale du bassin de l'Atlantique; il côtoie trois contioents : l'Afrique, l'Amérique et l'Europe. Un second courant dont j'ai recooDU la basse température, dans l'automne de l'auoée 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 œtes du Chili; il longe ces côtes et celles du Pérou, en se dirigeant d'abord du sud au nord; puis, à partir de la baie d'Arica, il marche du sud-sud-est au nord- Qord-ouest. Entre les tropiques, la température de ce courant froid n'est que de 15°,6, eu certaines saisons de l'amiée, pendant que celle des eaux voisines eo repos monte à 27°,5 et même à 28", 7. Ënfm , au sud de Payta, vers cette partie du littoral de l'Amérique méridiODale qui fait saillie è l'ouest, le courant se recourbe comme la côte elle-même, et s'en écarte ea ailaQt de t'efit ti l'ouest; en sorte qu'en continuant h gouverner au nord , le navigateur sm^t du courant et pasK brusquement de l'eau froide dans l'eau chaude.
Ob ignore à quelle profondeur s'arrête le moHveflKot dee masses d'eaux cbaifdes ou froides qui sont eotrfrfnées aiasi par les courainls océaniques; ce qui porterait à croire que ce mouvement te propage jusqu'aux c(Hiche« les plus basses, c'est que le oourant
de la cale méridioDale de l'Arrique se réfléchit sur te banc de Lagullas, dont la ijrofoQdeur esi de 70 à 80 brasses.
Grâce à une découverte du vénérable Franklin, le thennoœètre est devenu aujourd'hui une véritable sonde. En effet, il est presque toujours possible de reconnatlre la présence d'un bas-fond ou d'un banc de sable situé hors des courants, par l'abaissement de la température de Teau qui le recouvre. Ce phénomène, dont on peut tirer parti pour rendre la navigation plus sfire, me paraît provenir de ce que les eaux profondes, entraînées par le mouvement général des mers, remontent les pentes qui bordent les bas-fonds et vont se mêler aux coudies 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, au-dessus d'un .bas-fond, 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 aérieoDes cil se réfléchissaient les accideols du s(d sous-marin.
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L'eau froide qui recouvre ordinairemeut les bas- • Tonds produit uu eflet 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 plein mer , loin des côtes et par un ciel serein, des nuages se fixer au-dessus des points où les bas-fonds sont situés, et l'on peut alors relever, avec la boussole, la direction de ces poiDis, tout comme s'il s'agissait d'une cbatne de montagnes ou d'uD 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. Chartes Darwin remarque avec raison , dans son intéressant journal de voyage, que DOS forêts terrestres n'abritent pas , à beaucoup près, autant d'animaux que celles de l'océan. Caria 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 polygastriques, des cyclidies et des ophrydines. Là, pullulent les
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— S66 — aoimalailes pbosphoreBcents , les Mammaria de l'ordre des acalèphes, les croslacés, les Peridinium, les né- ■ réides qui tournent en cercle, dont leâ.iDDcnnbniUes essaims soat attirés à la surfece par certaines oirconstances météorologiques, et transforment alors chaque vague en une écume lumineuse. L'aboodauœ de ces petit; êtres rivants, la quantité de matière animalisée qui résulte de leur rapide décompositiou est telle que l'eau de mer devient un véritable liquide nutritif pour des anitnaux beaucoup plus grands.
Certes, la mer n'offre aucun phénomène plus digne d'occuper l'imagination que cette profusion de fMnnes animées, que cette inQnité d'êtree 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 è, créer en lui-même un monde à part où puisse s' exercer librement l'activité spontanée de son Ame, celuilà se sent rempli de l'idée sublime de l'inâoï , à l'aspect de la haute mer libre de tout rivage. Sou regard cherche surtout l'horizon lointain; là, ie ciel et l'eau semblent s'unir en un contour vaporeux ou 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'^é-
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ment tiqnide, en repos, au sein dn calme de la nuil, ou BD Inlte contre les forces de la natare, a prodiiites sur moi, dans les régions des tropiques, oM pu «euls me déterminer à signaler les jouissances individncdtes de la contemplation, avant lea considérations générâtes qu'il me reste à énumérw. Le contact de ht mer exerce iacontestableineDt une influence salutaire sur le moral et sur les progrès intellectuels d'un grand nombre de peuples; il multiplie et resserre les liens qni doivent unir un jour toutes les parties de l'humanité en un seul faisceau. S'il est possible d'arri\'er à une connaissance complète de la surface de notre f^anète, 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 celte inHuence s'exerçait seulement sur le littoral de la Méditerranée et sui< les côtes occidentales du sud de l'Asie; mais elle s'est généralisée depuis le xyi' siècle; elle s'est étendue même à des peoples qui vivent loin de la mer, à l'intérieur des continents. Depuis l'époque où Christophe Colomb fut envoyé pour déliver ('océan de ses chaînes (une voix . iaconnoe lui parlait ainsi dans une vision qu'il eut, pendant sa maladie, sur les rives du fleuve de Belem) (7fi), 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, universeilc, est l'océan aérien dont nous
habitons les bas-ronds (plateaux et montagnes) : elle nous présente six classes de phënomèDes, tous étroitement reliés par une dépendance mutuelle. Ces phénomènes dérivent de la coastitutioD chimique de l'air, des variations qui surviennent dans sa diafdianéilé, 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 tangage, des idées, des relations sociales. Si le globe terrestre était dépourvu d'atmosphère, comme notre LuDe, ce ne serait qu'un désert où régnerait le silence.
Depuis le commencement du xix* siècle, la proportion des éléments qui forment les couches d'air accessibles a éte 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 Bousr singault 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 dix-millièmes 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 i
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cales, qui Toumisseot aux plantes l'azote qu'elles conlienneDl (76). 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 ou au-dessus de la mer; et en effet, si l'imoiense quantité d'organisationsv*.^eïï»(» ^ v' animales que la naer nourrit peut faire varier la proportion d'oxygène 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 (77). L'air recueilli par Martins sur le Fanlhorn , 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'apparilion 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 te puisent dans l'atmosphère. L'intérieur de la terre , dans les contrées où se trouvent des volcans éteints et des sources therroates* 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 I. 2/i
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près du s(ri, aux éléments, que nous tehiods d'indiquer comme formant la composition Dormale 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'œt 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 toufte de Rizophora 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. Certains 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 réchauffement du soi. 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 pous-
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siéra cftttient d'innombrables iorusoires à carapaces
ËDimiérans actueUemml tes phénomèoes pnocipmx qù càraetérisent l'atiuospbàre ; nous aarons h distinguer :
1' Les variations de ta preaston atmosphérique; elles comprennent les oscillations horaires du baromètre, espèce de marée atmosphérique qui ne saurait être attribuée à l'attraction lunaire, et qui varie eonsidérabiement arec la latitude géographique, arec les saisons et avec la hauteur du lieu d'observatioD {8J).
S* La distribution des climats et de la chaleur; elle dépend de la position relative des masses diaphanes et des masses opaques, et de la conûguration hypsométrique des continents. Ces relations déler- '\
minent 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 disfrifmlion de Vkumidilé; elle dépend de la proportion qui exista entre la' surface des terres et celle de Tocéan, de la distance à l'équateur et de la hauteur au-dessus de la mer; il est nécessaire de 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.
k' Vétal électrique de l'atmosphère, dont l'origine est encore Irès-débattue quand il s'agit de l'éleclri-
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— S72 — cité développée par un ciel serein. Sous ce titre, nmis avons à examiner quels rapporte rattachent l'ascension des vapeurs à la tension électrique et à la formi? des nuages. Il Taut faire la part d'influencé cpii 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 rapporte 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 maxima, à neuf heures ou neuf heures un quart du matin, et à dix heures et demie ou dix heures trois quarte du soir. Les deux minitna ont lieu vers quatre heures ou quatre heures un quart de l'après-midi, el à quatre heures du malin, 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 tnci 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 15 à 17 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 Nou-
veau-Monde, comme sur les plateaux élevés de plus de fiOOO mètres, où la température moyenoe descend à 7°. L'amplitude des oscillations diurnes décroît de 2,98 à 0,/|l millimètres, depuis l'équateur jusqu'au 70' parallèle de latitude nord, sous lequel Bravais a lait 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°1&'J, 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 (8/|); elle parait atteindre son maximum dans l'Europe occidentale, entre les parallèles de liO" et de /i5°. Ka>mtz a proposé, pour l'étude de la distribution de ces phénomènes à la surface du globe, un mode de représentation graphique qui consiste à unir, par des courbes, les lieux où les moyennes diiTérences entre les extrêmes hauteurs mensuelles du barocnètre sont égales; ce sont les lignes isobaromélrtques, dont la position géographique et les courbures conduisent a des résultats importants pour l'étude de l'influence que la configuration des lerrfô et l'étendue des mers exercent sur les oscillations de l'atmosphère. L'Hindoustan, avec ses hautes chaînes de montagnes et sa péninsule triangu-
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— 37i taire, les côtes orientales du nouveau cootinent ven le point où les eaux chaudes du Guir-Stream se dirigent à l'est (Terre-Neuve), présenleat des oscitlaliong isobarométriques fias considérables que les Antilles et que l'Europe occidentale. Les vents régnants sont la cause principale qui détennine la diminutioo de la presNOn atmosphérique, et, suivant Daussy, partout où cette pression diminue, la hauteur moyenne de la mer augmente dsins le même rapport (85) .
Les variations qui se reproduisent régulièrement, par périodes horaires ou annuelles, dans la pression atmosphérique, les changemeate briisques et souvent dangereux (86) qui surviennent accidentellement dans cette pression, et, en général, tous les phénom^es 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, U 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 baroméiriqius des vents, ont permis de scruter plus profondément la liaison des phénomènes météorologiques (87). Avec une admirable finesse d'aperçns, Dove a reconnu dans la loi de rotation des vents, qu'il a lui-même établie pour les deux hémisphères, la rawse de plusieurs grands frftéoo-
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mènes dont ['océan aérien est le théâtre (8B) . La ditTéreace de température entre les contrées équinoxiales et les contrées polaires , engendre deux courants 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-difTérentes, 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 ou le courant supérieur retombe et atteint la surface, c'est de leur pénélralion 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 tes 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 certaines conditions, comme entre la côte orientale de l'Afrique et la côte occidentale de la péninsule indienne, ses effets deviennent manifestes : il produit tes moussonsdes uicrsdc l'Inde (89), l'Uippalos
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des navigateurs grecs, doot la direction périodiquement variable avec la déclinaisoa du soleil, a été Tacilement reconnue et mise à profit de toute antiquité. Ce furent \h les débuts de la météorologie : la connaissance des moussons, répandue dans l'Hindoustan, en Chine, a l'orient du goKe Arabique, à l'ouest de la mer Malaise, ta notion encore plus ancienne et plus générale des brises de terre et de mer, tels furent les premiers, les jfaibles rudiments d'une science qui fait aujourd'hui de rapides progrès. Les stations magnétiques, dont la longue série traverse maintenant, de Moskou 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. Eu comparant les observations recueillies sur divers points de cette ligne immense, on pourra décider, par exemple, si les vents d'est souHlent sans interruption depuis le plateau déseri 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 cRaîne 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 continuités pendant plus de vingt années, on reconnaît (d'après les calculs exécutes récemment avec soin [)ar G. Muhlmann) que te vent d'ouest-sud-ouest est le vent régnant sous les moyennes latitudes des zones teiupérces des deux continents.
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Nos idées sur la distnbution de la chaleur cUmos~ pkérique ont gagné en clarté, sous certains rapports, depuis qu'on s'est elîorcé de soumettre les phénomènes à un mode uDifornie 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 exaclilude. Le système des lignes isothermes, isothères et isochimènes, que j'ai proposé en 1817, pourra peutêtre fournir une base certaine à la climatologie comparée, si les physiciens consentent à réunir leurs efTorls pour le perfectionner. C'est ainsi que l'élude 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 aflectent 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 délétères, enfin le degré ordinaire de transparence et de sérénité du ciel. Cette dernière donnée n'inlluc pas seulement sur les effets du rayonnement calorifique du sol, sur le développement organique des végétaux, et la maturation des fruits, mais encore
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sur le moral de l'homme el t'tkarmonie de ses ftcult^.
Si la surrace de la terre était formée d'uo seul fluide homogène ou de couches possédaat même couleur, même deosité, même éclat, même faculté d'absorber'les rayons solaires, méole pouvoir de rayonner la chaleur vers les espac«s célestes, les ligues isolhennes, isothèree et isochimènes seraient toutes dirigées parallèlement à l'équaleur. Dans cette hypothèse, les pouToirs absorbant et émissif, pour la chaleur et pour la lumière, seraient partout les mêmes sur la surlïtce 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 mathématique des climats doit partir, comme d'un état primitif. Tout ce qui- fait varier les pouvoirs absorbant et émîsstf, 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.
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en traTersaat le bassin de l'Atlaotique. Lorsque, après [4usleurs tentatives éphémères en Islande et au Gro^> land, les habitante de la Grande-Bretagne fondèrent, eafin, eurle littoral des Étals-Unis d'Amérique, leurs premières colonies durables , dont tes poursuites religieuses, le fanatisme et t'amour de là liberté acoiirent rapidement la population, les colons qui Tinrent s'établir entre la Caroline du Nord et Tembouchure du fleuve Saint-Laurent , s'étonnèrent d'éfrouver des bivers beaucoup plus froids que ceux de rilalie, delà France et de l'Ecosse, 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 Golhenburg, Halifax avec Bordeaux, New-York avec Naples, Saint-Augustin, en Roride, avec le Caire, on trouve que, par les mêmes latitudes , tes différences entre les températures {QOyennes de l'année de l'Amérique orientale et celles de l'Europe occidentale, sont, en allant du nord au «ud ; iVbiTl; B'S; et presque 0*. Le décroissement pn^ressif de ces différences , dans une série qui compr«id 28° de latitude, est frappant. Plus loin, vers le sud , sous tes 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 t'Amérique (sans distinguer entre les cdtes dé l'ouest et ceFIes de l'est) est-elle plus froide que l'Europe? quelle dilTérence y a-t-il entre les tempéralur^ QioyeDDes de l'année au Canada ou aux États-Unis, et celles de l'Europe? on voit, disons-DOUS, 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 tes causes qui peuvent modifier la forme des lignes isothermes, je distinguerai celles qui élèvent la température de celles qui tendent à l'abais-' ser. 1^ première classe comprend :
La proximité d'une câte occidentale dans la zone
. La conflgura^oD particulière aux continents qui sont découpés en presqu'îles nombreuses;
Les méditerranées et les golfes pénétrant profondément 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
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s'agit (!e la bordure occidentale d'un continent situé daos 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 de glace au printemps et jusqu'au commencement de l'été ;
L'absence de Toréts sur un eo) 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, d'une 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 coltinent dont les côtes sont dépourvues de golfes;
Une grande extension des terres vers le pôle et jusqu'à la région d^ glaces éternelles, à moins qu'il n'y ait entre la terre et cette région une mer constamment libre pendant l'hiver;
Une position géographique telle que tes 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 chatne de montagnes qui, par sa forme ou sa
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direction, gênerait l'accès des vents chauds, ou bien encore le voisioage de pics ist^és, à cause des courants d'air froid qui deacendent le long de lews versants ;
Les forêts d'une grande étendue : elles empêchent les rayons solaires d'agir sur le soi; leurs orgwws appendiculaires (les feuilles) prOTOqueut l'évapcuatioD 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 : par leur ombre, par leur évaporaUon, 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 fevo- ' rise 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), délennine 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 difiërents ordres parmi ces causes, chaque ordre devra être d'abord considéré isolément. Plus tard, pour obtenir leur effet total sur le mouvement des lignes isothennes, c'est-à-dire sur la
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direction et les courbures locales de ces lignes, on examinera comment ces causes réunies se modiSenI, s'aDDuleot 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, uo 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 natlre des remous ou des contre-courants qui impriment la direction ouest ou ouost-sud-ouest, aux vents régnants des deux zones tempérées; ceux-ci sont donc des vents de terre pour une côte orientale, et des vents de mer pour une côte orcidontale. 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 précipiimion immédiate des particules refroidies, il en résulte que les côtes occidentales doivent être plus chaudes que les côtes orientales, pour%'u 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 contribué d'une manière si efficace à faire naître en moi le goût des entreprises lointaines. II en est de même de l'analogie qui existe, pour la température, entre la côle occidentale de l'Amérique du Nord, sous les moyennes latitudes et la côte occidentale de l'Europe (91).
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Même dans les régions du Nord, il existe une differeoce très-frappante entre les températures moyennes annuelles des côtes orientales et celle des côtes occidentales de l'Amérique. A Nain, dans le Labrador (lat. 57* KK) , cette température est de â'.S au-dessous de 0°, tandis qu'elle est encore de 6'*,9 au-ilessus deO" à Neu-Archangelsk, sur la côte nord-ouest de l'Amérique russe. La température moyenne de l'été est à peine de 6*,2 dans le premier endroit, elle est de , 13',8 dans le second. Pékin (39° 5/l'), sur la cdte orientale de l'Asie, possède une température moyenne annuelle (11°,3) moindre que celle de Naples, qui est pourtant un peu plus septentrionale; la diflerence 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 {liS" 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 (17* 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, ei 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 iles ou des côtes, propre à tous les continents articulés, riches en péninsules et en golfes, et le climat de l'intérieur d'une grande
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masse compacte de twres ferm^. Ce contraste a été complètement développé pour la première fois par' Léopold de Bucb. Aucun de ses traits caractéristiques, aucun de ses effets sur la force de- la végiétation , le développement de l'agriculture, la transparence du ciel , le rayoDuemeat caloriGque du sol et la hauteur des neiges étemelles, n'a échappé au grand géologue. Dans l'intérieur de l'Asie, Tobolsk, Bar- ' naul sur l'Obi, et Irkoutsk ont les mêmes élés que Beriin, Munsler et Cherbourg; mais à ces étés succèdent des hivers dont Teffrayante température moyenne est de — 18" à — 20'. Pendant les mois d'été, on voit le thermomètre se maintenir des semaines entières à 30' et 31°. Ces climats ctyntinentaux ont été , à bon droit, nommés excessifs par le célèbre Buiïon , et les habitants des contrées-où régnent les climats excessifs paraissent être condamnés, comme les âmes en peine du purgatoire de Dante (92),
A loflèrir tormenti csidi s goll.
Jamais dans aucune partie du monde , pas même dans le midi de la France, en Espagne où aux lies 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 (kG" 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
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plus méridionale qu'Astrakhan (par les latitudes d* Avignon et de RiiuiDi) .
Le climat de l'Irlande, des Iles 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 forlement avec le climat continental de l'intérieur de l'Europe orientale. Au nord-est de l'Irlande (54° 56') par la même latitude que Koanigsberg en Prusse , le myrte croît en pleine terre, comme en Portugal. La température du mois d'août atteint ai' en Hongrie: elle est de 16° tout au plus à Dublin (sur la même ligne isotherme de 9" \). La moyenne température d'hiver descend à ^"jk à Budc ; à Dublin, où la température annuelle n'est que de 9", 5, celle de l'hiver est encore de û%3 au-dessus de la grface; 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 demi-degré) , la température moyenne de l'hiver est de 4", c'cst-^-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 Féroë, placées par 62° de latitude, sous la douce influence du vent d'ouest et de la mer. Sur les côtes gracieuses du Devonsbire , dont l'un des ports (Salcombe) a été surnomme 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
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fruits» quoiqu'ils fussent à peine abritas par quelques nattes. Là, connue à Penzance, comme à Gosport et à Gherix>urg, sur les côtes de la Normandie, la température moyenne de l'hiver est S'fS ; elle fi'est donc ' inférieure à celles de Montpellier et de Florence que de l*,â (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 isothères (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 sufiSsent 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 lé littoral; la raison de ces phénomènes est ailleurs que dans les indications fournies par nos thermomètres, . lorsqu'ils sont suspendus à l'ombre. Il 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 cel 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 albiblie et dispersée en tous seos par un ciel nébuleux. Je me suis efforcé, il y a longtemps (9li) , d'attirer l'attention des physiciens et des pbytologues sur cette différ^ce, 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 (95) , 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 pol^ble. 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 polable (96), il ne suffit pas que |a chaleur moyenne de l'année dépasse 9* î ; il faut encore qu'une température d'hiver supérieure ît -|- 0',6 soit suivie d'une température moyenne de 18* au moins pendant l'été. Dans la vallée de la Garonne, à Bordeaux (lat. 4Û''50'), les températures moyennes de l'année, de l'hiver, de l'été et de l'automne sont respectivement : lâ'',8 ; B'.S ; 21°,7 ; lÙ",/! . Dans les plaines du littoral de la mer Baltique (lat. SS"-), où le vÎD n'est plus polable (il y est consommé cependant).
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. 389 — ces nombres sont : 8°,6 ; — 0%7 ; i 7%6 ; 8',6. Certes, il doit exister une oppositioa bien tranchée entre deux climats dont l'un est émineiiament favorable à la culture de la vigne, tandis que l'autre atteint la limite où cette culture cesse d'être productive, et il parait d'abord surprenant que les indications thermomélriques n'accusent pas plus nettement cette difTérence. Mais on s'étonnera moins si l'on considère qu'un thermomètre placé à Torobre, abrité coraptétement, ou à peu près, contre les effets de l'insolation directe et du rayonnement nocturne, ne saurait indiquer l'a température du sol librement exposé à toutes ces influences, ni les variations périodiques dont cette température est alTectée d'une saison h 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 elle continent asiatique, dont l'Europe forme la péninsule occidentale. L'Europe doit la douceur de son climat à sa configuration richement articulée, è l'océan qui baigne les eûtes occidentales de l'ancien monde , à la mer libre de glaces qui la sépare des régions polaires, et surtout à l'existence et à !a situation géographique du continent africain, dont les régions intertropicales rayonnent abondamment et provoquent l'ascension d'un immense courant d'air chaud, tandis que tes régions placées au sud de l'Asie sont en grande partie océaniques. L'Europe deviendrait plus
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- 390 — ■ 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'iatercalait entre la péninsule Scandinave et le Spitzberg. A mesure que l'on avance de l'ouest à l'est, en parcourant, sur un même parallèle de latitude, la France, l'Allemagne, la Pologne, la Russie, jusqu'à la chaîne des monts Durais, on voit les températures' moyennes de l'année 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 de plus en plus compacte; sa largeur augmente, l'influence de la mer dimmue, 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 soufllévsur de grandes étendues de terres glacées et couvertes de neige. La rigueur du climat, dans l'ouest de la Sibérie, est un eflet de ces causes générales; elle est due à la conBguration de la terre ferme et à la nature des courants atmosphériques, mais non (98), quoi qu'en aient dit Hippocrate, Trogue-Pompée, et même plus d'un voyageur célèbre du iviu' siècle, à une grande hauteur du sol audessus du niveau de la mer.
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Laissons maintenant tes plaines, pour nous occuper dos 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 t'influence qu'elles exercent, en raison de la h£^tcur, sur la température de leurs propres sommets, ou môme 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 Ics^iÉifflittéB;^ races voisines. Le "^ " caractère de VindindualiCé /jéographiquc 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, llanos, 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 diOci'eDtes latiludeâ, à inclure que la hauteur aug-
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mente, est d'une baute 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 (99) .
Depuis que l'on sait, avec quelque exactitude, comment la chaleur se distribue à la surface du globe, c'est-à-dire , depuis que l'on étudie les inflexions et les dislances des lignes isothermes et isothères, dans tes 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 l'en latitude, quand on se déplace sur un même méridien? H 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 1* de changement dans la latitude géographique; et le rapport qui existe entre la moyenne tempérdture d'une station, sur une montagne, et la distance au pôle d'un point situe au niveau de la mer.
Dans le système de YAmériffue orienlale, la tempe
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• — S93 — rature moyenne annuelle varie, depuis la «Ole du Labrador jusqu'à Boston, de 0%88 par chaque degré de latitude; de Boston à Charleslon de C^OS; de CharlestoQ au 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, te changement, pour un degré de latitude, ne dépasse point 0%20.
I) en est tout autrement du système formé par les lignes isothermes de VEurope centrale. Entre les parallèles de 38° et de 71% je trouve que la température décroît uniformément à raison d'un demi-degré du thermomètre par chaque degré de latitude. Mais comme, d'autre part, la chaleur diminue de 1' dans cette région, quand la hauteur augmente de 156 ou de 170 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 l°en latitude. Ainsi la température moyenne annuelle du couvent du Mont- Saint-Bemard, situé à SAOl mètres 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 Boussingautt a trouvé en moyenne 175 En comparant les lieux situés sur le versant
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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 éjevée de 1*,5 à 2" ,3 dans ces derniers lieux. La différence serait plus forte, sans la déperdition de chaleur que le rayonnement occasionne pendant la nuit. Comme, dans cette région, les climats se trouvent étages les uns au-dessus des autres, depuis les forêts de cacaos des plaines basses jusqu'à la neige éternelle, et comme la températiire y 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 en France et en Italie, ti certaines époques de l'année. Tandis qu'il règne, chaque jour, suc les rives boisées de l'Orénoque» une chaleur qui dépasse de h* 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, h. 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 OQ se rapproche de l'équateur, plus la limite des neiges étemelles est élevée; l'ingénieux Pierre Martyr de Anghiera , un des amis de Christophe Colomb, est certainement le premier qui en ait fait la remarque (après l'expédition entreprise, en octobre
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1510, par Rodrigo Enrique Colmenares). Voici ce qu'il dit, à ce sujet, dans son bel ouvrage de Rébus oceanicis (100) : « La rivière Gaira descend d'une montagne (dans la Sierra-Nevada de Santa Maria) 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 u La limite des neiges éternelles, pour une latitude donnée, est la ligne des neiges qui résistent à l'été; en d'autres term%, c'est la plus grande hauteur il laquelle celte ligne puisse remonter dans le cours de l'année entière. Celte donnée doit être soigneusement distinguée des trois phénomènes suivants : roscillalion 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 él^ étudié, dans les Alpes, par Venelz el 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 tes plus hautes sont encore loin d'atteindre ces couches d'air raréâé 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 do prendre ainsi une forme visible.
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, 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'esl Di à l'équateur ni même dans la zone intertropicale, comme on l'a cru longtemps, que cette limite parvient k 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'élat hygrométrique et de ta forme des montagnes ; et si on le soumet à une analyse encore plus détaillée, ce que les observations récentes (1) permettent de faire aujourd'hui, on reconnatt 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'almospbère; l'épaisseur absolue de la massé 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'ime 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
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prairies, de marécages ou bien de sables arldf^ et de grands blocs de rochers.
Sous l'équateur et en Amérique, la limile inférieure des neiges atteint la hauteur du Mont-Blanc de la chaîne des Alpes, puis elle baisse vers le tropique boréal ; les dernières mesures lii placent 312 mètres environ plus bas, sur le plateau du Mexique, par 91' de latitude nord. Elle s*élève, au contraire, vers le tropique austral ; car Penlland a trouvé que, sur la Cordillère maritime du Chili (de Ik' | ^ 18* de latitude australe), cette limite est de 800 mètres plus élevée que sous l'équateur, près de Quito, sur le Chimboraço, le Cotopaxi et l'Antisana. Le docleur Gillies assure même que, par 33° de latitude australe, la limite des neiges éternelles se trouve comprise entre M20 et &580 mètres, sur les versants du volcan de Peuquenes. Lorsque le ciel est pur pendant l'été, la sécheresse extrême de l'atmosphère favorise à tel point l'évaporation. de la neige, que le volcan d'Aconcaga (au nord-ouest de Valparaiso, latitude 32"!} a été vu complètement privé de neige ; et pourtant sa hauteur dépasse de 450 mètres celte du Chimboraço, d'après les mesures de l'expédiiion du Beagle (2)..
Presque sur le même cercle de latitude boréale (de .30° I à 31'), sur le versant" méridional de l'Himalaya, la limite des neiges «st 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 conlirmé. Mais sur le
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versant septentrional, placé sous t'influence du [daleau tliibétain, dont )a hauteur moyenne paraît être de 3500 mètres, la limite des neiges étemelle remonte plus haut, elle est par à.068 mètres environ. Cette diOerence a été longtemps controversée en Europe et dans l'Inde, et J'ai moi-même consacré plusieurs écrits, depuis 1320, à développer mes vues sur ce sujet (3). Il s'agissait de l'un de ces grands faits naturels qui n'intéressent pas le physicien seul, car la hauteur des neiges étemelles a dû exercer une inQuence puissante sur les conditions d'existence des peuples primitife. Presque toujours de simples données météorologiques ont déterminé, sur de grandes étendues d'un même conUneat, ici la vie agricole, ailleurs la vie nomade.
Comme la quantité de vapeur contenue dans l'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 l'introduction d'un npuveau procédé de mesure où l'on trouve une ingénieuse application des idées de Dalton et de Daniell, et dont l'emploi est promptement deyeiu général ; il suOit d'indiquer ici le psychromètre d'Auguste, à l'aide duquel on détermine la diiTérence du point de rosée avec la température de l'air ambiant, et, par suite, la quantité de vapeur contenue dans t'attnosphère. La température, la pression atmosphé-
rique et la direction du vent ont d'intimes rapports avec l'humidilé, 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 le sot 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 an maximum , par le vent de sud-ouest, et au minimum, par le vent de nord-esl. Elle diminue à l'ouest de la rose de vents; elle va en augmentant, au contraire, dans la région orientale.'Ën 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 sud-ouest n'est qu'une déviation du courant équatorial , et le courant du nord-est 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 oflrent cependant un grand nombre d'arbres couverts d'une fraîche et gracieuse verdure, c'est sans doute que les parties hppendiculaires (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
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arides de Cumana, de Goro et de Ceara (Brésil seplenirional) , que la pluie n'humecte jamais , coalrasient avec d'autres régions des tropiques , où l'eau du ciel tombe en abondance. A la Havane, par exemple, [tamOD de la Sagra a conclu de six ans d'observations qu'il tombe, année moyenne, 27til 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 décroit comme la température, à mesure que la hauteur augmente (6). Caldas, un de mes compaguons 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 asceusiou aérostatique, a vu le même instrument de mesure marquer SS'.S dans des couches d'air situées à 2100 mètres de hauteur. Mais la plus grande sécheressequi 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 rirtysch et de l'Obi, dans le steppe de Platowskala. Le vent du sud-ouest avait soufilé longtemps de l'intérieur du continent; la température atmosphérique étant de SS',?, nous trouvâmes que le point de rosée s'était abaissé à k'^B au-dessous de la glace. Ainsi, l'air ne contenait plus que ,'/, de vapeur
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— ftOl — d'eaa (7). Dans ces derDieri> lemps, quelques observateurs onl élevé des doutes sur la grande sécheresse que les mesures hygrométriques de Saussure et les mieunes semblent indiquer pour l'air des hautes régions des Alpes et des Andes ; mais ou s'est borné à comparer l'atmosphère de Zurich à celle du Faulhom, dont la hauteur ne peut passer pour considérable qu'en Europe seulement (S). Sous les tropiques, près de la région oii la neige commence à tomber, c'est-àdire entre 3600 et 3900 mètres de hauteur, les plantes alpestres, h feuilles de myrtes et h 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 broiiillards si communs sur le beau plateau de Bc^ota. 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 superflcielle du globe paraît être douée. 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 t'étudie dans les couches élevées , au sein des nuages
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où l'éclair brille, où la foudre éclate avec Tracac. Ella exerce une induencp puissante sur les deux règnes des plantes et des animaux, d'abord par les pfaénomènes 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 as développe dans l'atmosphère par un ciel serein. Nous ne rechercherons pas s'il faut attribuer cette électricité à l'évaporation des eaux iropuroe, chargées de sels et de substances terreuses (9) , à la végétation (10), aux □ombreuses réactions chimiques dont le sol est le théâtre, à l'inégale répartition de (a chaleur dans les couches aérieùnes (11), ou s'il faut recourir à l'ingénieuse hypothèse, par laquelle Pellier explique l'électricité positive de l'atmosphère , en supposant au g\obe une charge constamment négative (12) . Au lieu d'aborder ce vaste champ de discussions, la description pbysiqu« du monde doit partir des observations électrtHnétriques, telles que les fournit, par exemple, l'ingénieux appareil électro-magnélique proposé par Colladon, pour rechercher comment la tension de l'âectrieité positive croît avec ia hauteur de la station et i» rareté des arbres dans les contrées voisines (13) ; par quelles périodes varient le (lux et le reflux diuroes de l'électricilé atniosi>hénque (d'après les recherches instituées à Dublin, par Claïke, ces périodes seraient moins
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simfrf^es que criles dont j'arais, arcc ëatusmre, roeonnu l'existence) ; et comiueDt la tensioD varie stÛTaDt les SEHBOo», la distaBce à l'écpiatenr, et la proportion locale de la Borfiice des terres à celle de l'océan.
S'il est vrai de dire, en thèse générale, que l'équi-libre des forces éleclriqoes est snjet à des pertnrbatioDS moms fréqoentes , là ou l'océan aérien repose snr un fond liquide, que dans les atmosphères continentales, il n'en tst que plus frappant de voir, au sein des plus vastes mers, les pins petits groupes d'Iles agir sur l'état électrique de l'atmosphère et prorroquer la formation des orages. Souvent, dans de longues séries de recherches entreprises par un temps brumeux, ou lorsque la neige commençait à tomber, j'ai TU rélectricité atoK}âphérique, d'abord vitrée d'nne manière permanente, passer subitement à l'^ctricité réaiDeuse, et j'ai ru ces altemalives se r^roduire, à phisienrs reprises, aussi bien dans les plaines des zones frrades que sur les Paranws des Cordillères, entre 3300 et fi500 mètres de hauteur. Le phénomène était de tout pfflot semblable et ceux qu'indiquent les élec- Iromèlres, quelque temps avant et pendant un orage {!&) . Chaque vésicule de vapeur est entourée d'une petite atmosphère électrique ; quand ces vésicules se et se condensent en nuages à contours , l'électricité de chacune d'elles se porte à la surËice et contribue à Taire croître la tension générale sur l'enveloppe extérieure (J5). Les nuages d'un gris ardoisé sont chargés d'électricité résineuse, d'après les recherches de Pelticr, h. Paris, et les
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nuages blancs, roses ou orangés possèdent l'électricité vitrée. Les nuages orageux peuvent se (brmer à toute hauteur. Je les ai vus couronaer les plus hautes cimes des Andes-, j'ai même trouvé des traces de vitrilicatioQ opérées par la foudre sur l'un des rochers en forme de tour qui surplombent le cratère du volcan de Toluca, à Ù600 mètres d'élévalien. 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'afTaisser, et descendre quelquefois à 150 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 zigzag 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 (17). A peine les premiers durent-ils —^ de seconde; mais les éclairs globulaires sonl 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 lonnerre se fasse entendre et même sans aucune apparence d'orage. Ce phénomène singulier peiïiste assez longtemps, il a été signalé d'abord par Nichoison et
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par Beccaria, dont les descriptions s'accordent parraitement avec les observations plus récentes. On a TU aussi, en l'absence de tout symptôme d'orage, des grêlons, des gouttes de pluie el des flocons de neige briller d'une lueur électrique. Indiquons enfin, comme l'un des traits les plus frappants de la distribution géographie 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 (Scorcsby, 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 allèrent sans cesse les mouvements des corps célestes, et surtout ceux des corps à faible masse, qui se rapprochent beaucoup des
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centres d'aclion 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 te culture des vergers et des champs, pour la navigation , le bieo-être et les plaisirs des hommes. Ceux qui cherchent, avant tout, dans la météorologie, cette prohiématique prévision des phénomènes, se persuadent que c'est en vain que tant d'expéditions ont été entreprises, que tant d'observations ont élé recueillies et discutées : pour eux, la météorologie n'a point fait de progrès. Ils 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'or* dinaire, 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 an de l'année 1S20 ^'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
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suppositioD fout à Fait gratuite que d'espérer un étA chaud à la suite d'ua hiver rigoureux, ou ud hiver doux après un été froid.
Oq a justement remarqué que les indications du baromètre se rapportent à toutes les couches d'air situées au-dessus du lieu d'observation (19), jusqu'aux limites extrêmes de l'atmosphère, tandis que celles du thermomètre et du psychromètre sont purement locales et ne s'appliquent qu'à la couche d'air voisine du sol. S'il s'agit d'étudier les modifications thermométriques ou hygrométriques des couches supérieures, il faut procéder à des observations directes sur les ûiOQtagnes ou à des ascensions aéros la tiques. Ces moyens directs manquent-ils, il faut alors recourir à des hypothèses qui puissent permettre d'employer le baromètre comme instrument de mesure pour la chaleur et l'humidité. Les phénomènes météorologiques débutent ordinairement par une perturbation qui survient au loin dans 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 les nuages aux formes lourdes et arrondies (cumulus), ou les divise et les dissémine en flocons légers comme le duvet (cirrus). Ainsi la multiplicité des perturbations se complique encore de râoigoement des causes souvent inaccessibles.
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