CHAPITRE PREMIER

l'atmosphère. -— SA CONSTITUTION GÉNÉRALE

SoHMAiRB : Du rôle de l'atmosphère. — Les limites de l'atmosp hère. — Des états successifs de la matière cosmique. — Poids et volume de Tatmosphère. — Composition et variations de l'air atmosphérique dans l'espace et dans le temps.

50. — Du rôle général de l'atmosphère. — A l'enveloppe gazeuse de la lerre qu'on nomme atmosphère, est dévolu un double rôle, d'une importance capitale. Elle entretient la vie des plantes et des animaux, impossible en son absence; elle met en communication les uns avec les autres les êtres vivants, et notamment les hommes, en transmettant le son. Sans atmosphère, la terre serait un désert comme la lune ; sans le concours incessant de ses éléments, la vie disparaîtrait instantanément de la surface de notre planète.

Les végétaux puisent leurs aliments dans le sol et dans l'air; à ce dernier, ils empruntent leur oxygène, leur hydrogène et médiatement ou immédiatement la totalité du carbone et de l'azote (sous forme de nitrate et d'ammoniaque) qui entrent dans la composition de leurs tissus.

Tous les principes nutritifs destinés à servir de matière première à l'organisation des animaux sont élaborés avec le concours de l'atmosphère ; les substances neutres : fécule, amidon, sucres, graisses

et les acides végétaux, par Tunion du carbone, de Foxygène et de l'hydrogène ; les substances proléiques et les alcaloïdes : fibrine, albumine, gélatine, caséine, solanine, nicotine, etc., par la combinaison de ces trois corps simples avec Tazote. Les organes foliacés des plantes sont Fatelier où s'élaborent, sous l'influence de la lumière, de la chaleur et de l'électricité atmosphériques, les aliments des ani* maux, que ces derniers consomment les feuilles elles-mêmes ou qu'ils aient recours aux magasins où vont se concentrer, en vue de la perpétuation de l'espèce, les réserves alimentaires de la plante, graines, fruits, tubercules, tiges souterraines.

L'étude de la vie, du développement et de la transformation de la feuille, siège principal de la nutrition du végétal, implique l'examen ' préalable , aussi complet que possible , de la constitution de l'atmosphère.

61. — Des limites de ratmosphère. — Quelle est la hauteur de l'atmosphère terrestre ? Il est impossible, dans l'état de nos connaissances, de donner à cette question une réponse précise. Les observations astronomiques (étude des phénomènes de réfraction) assignent à la masse gazeuse qui enveloppe la terre une hauteur de 74 kilomètres ; mais il n'est pas impossible que ce chifire corresponde à un minimum , les couches situées au delà de cette distance pouvant diminuer de densité, dans une mesure telle, que la lumière réfléchie par elle ne produise plus d'impression sur notre œil. L'observation des étoiles filantes, prise par certains calculateurs comme base d'évaluation, donnerait à l'atmosphère une hauteur supérieure à 300 kilomètres.

Où et comment finit l'atmosphère? Nous ne le savons donc absolument pas; ce qui est certain, et cela nous suffit, c'est que les phénomènes qu'il nous importe d'étudier et de connaître se passent dans une couche d'air de quelques lieues à peine de hauteur. A une altitude de 6,00(J mètres, la pression barométrique a déjà diminué de moitié. A 10 milles géographiques d'altitude (74 kilomètres), elle devient si faible qu'elle cesse d'être appréciable ; à 60 kilomètres, elle se trouve réduite à 1 millimètre, c'est-à-dire que dans cette région existe un vide aussi parfait que le vide de la meilleure machine pneumatique.

l'atmosphère. — SA CONSTITUTION GÉNÉRALE. 165

Le fait positif, incontestable, c'est la limitation de l'atmosphère par suite de rabaissement considérable de la température des couches élevées de l'air, et de Tentrainement de l'atmosphère terrestre par la terre, dans son mouvement de rotation.

62. — États sucessiis de la matière. — Quelle idée la science moderne nous permet-elle de nous faire des phases successives par lesquelles a passé notre planète, et en particulier son atmosphère, avant d'être peuplée d'êtres vivants ? Quelle conception des rapports de la matière cosmique avec les substances terrestres autorisent les progrès de la physique, de l'astronomie et de la chimie ? C'est ce que nous allons examiner rapidement.

Suivant toute probabilité, la terre possède encore un noyau central liquide, incandescent. Ce noyau est recouvert par une enveloppe froide, formée d'oxydes métalhques, mauvais conducteurs de la chaleur et contribuant à maintenir la température élevée du centre de notre planète.

Les trois quarts de cette enveloppe sont recouverts par les eaux (73,05 p. 400), un quart seulement forme les continents. La terre est entourée d'une enveloppe gazeuse de 74 kilomètres de hauteur. Un simple coup d'œil jeté autour de nous, nous fait donc constater l'existence des trois états physiques que la matière affecte dans tous les corps teiTestres : solide, liquide et gazeux ; en exprimant, sous le nom de feu, deux des manifestations les plus importantes de la matière, la lumière et la chaleur, nous avons les quatre éléments des anciens : Feu, Eau, Air et Terre. La doctrine qui consistait à consi- ^ dérer le monde matériel comme formé de ces quatre éléments, doctrine qui a régné avec des modifications plus ou moins profondes jusqu'à Lavoisier, a donc été l'expression assez exacte des divers états sous lesquels s'offre la matière à un observateur superficiel.

Quand Lavoisier eut cçéé la chimie, l'examen attentif des propriétés des corps qui nous" entourent décela chez les uns , qui ont reçu le nom de corps simples ou éléments, des caractères propres, irréductibles sous l'influence des agents que nous avons à notre disposition, chaleur, électricité, actions chimiques, etc., tandis que les autres se montraient formés des premiers dans des rapports simples et constituaient les corps composés. Par quels états antérieurs la matière a-t-

elle passé avant de revêtir les caractères d'espèces ou entités solides, liquides et gazeuses -que nous connaissons ? Bien que la réponse à cette question soit plutôt du domaine de l'astronomiô et de la physique que du nôtre, je crois cependant utile de résumer très-succinctement ridée que la science moderne est arrivée à se faire à ce sujet.

Kant et, après lui, Laplace ont émis l'hjqpothèse que la matière cosmique a primitivement existé à l'état gazeux ; que, par le mouvement de rotation dont elle est animée, elle s'est condensée, et le refroidissement des planètes survenant, elle a successivement passé à l'état fluide ou demi-fluide et enfin à l'état solide. Les nébuleuses nous oiIî*ent encore, à Theure qu'il est, de la matière à l'état gazeux en voie d'agrégation sous l'influence du mouvement rotatoire.

La grande découverte de KirchhofTet Bunsen, en nous permettant de soumettre à l'analyse la photosphère du Soleil, les étoiles et les nébuleuses elles-mêmes, est venue, entre les mains des astronomes et des physiciens contemporains, domier une vraisemblance aussi grande que possible à l'hypothèse de Laplace en révélant l'identité de composition chimique de la terre et des astres de notre système planétaire.

Voici la liste des corps simples dont la présence a été démontrée dans la photosphère du soleil * :

Sodium. Titane.

Fer. Aluminium.

Calcium. Strontium.

Magnésium Plomb.

Chrome Cadmium.

Nickel. Arium.

Baryum. Urane.

Zinc Vanadium.

Cobalt. Potassium.

Hydrogène. Palladium.

Manganèse. Molybdène.