SOI
moyennes 6U(>erficielles de Téqnaieur aux pôles. Cette chaleur dégagée contribue à donner aui lignes isothermes leurs singulières influions. Elle a néeessairenient d'autant plus d'influence, que Técorce terrestre a une bien faible épaisseur qui n'excède probablemiml pas y en terme moyen , 30 lieues de S^OOO mètres. Quoique peu considérable, il paraitraît entore, d'après plusieurs données géologiques non eneore interprétées, que cette épaisseur est en définitive beaucoup moindre.
L'abaissement de la température de la sur&ee du globe semble avoir été plus prompte dans les contrées de la terre qui, par leur position , reçoivent le moins de cbtleui^ soleire. Aussi il a été plus rapide dans lès contrées septentrionales que dans les contrées équato« riales, et par cela même les combinaisonB inorganiques on les espèces, minérales y mit été les plus nombreuses. Il est remarquable que les matériaoi inorganiques ^ par suite de la fluidité primitive du globe et du mou-» vement imprimé à sa masee , ont été principalement ontralnés vers les régions équatoriales^ où le globe eet renflé par rapp#pt à ses pôles.
Cette plus pitompte solidifioation des ihAtériaux in^» organiques danb les régions polaires a été eaiwe du peu de dérangement qu'ont éprouvé ces matériaux. En effet, lé trait le plus reaiat*quable des prinoîpales for* mations minérales, qui constituent le sol des contrées eeptentrionaleS) c'est leurparbite horimntalité. Elle
n^est dérangée par aucun- soalèvemont ou dislocation partielle ; aussi peut-on les suivre sur un espace de plus de mille milles (564 lieues), sans trouver de changement sensible dans leur nature minérale ou dans leurs fossiles.
Cette circonstance est un grand obstacle à Texamen géokigiqiie de ces formations, d'autant que le peu d^é« lévation dea Buttes mnaérales au-deasua du niveau de la mer empêche que Ton puisse y observer d'escarpements naturels. Â ces causes, j^ajoute encore la grande épaisseur des couches des terrains de transport ou des divers détritus qui masquent les roches fondamentales, du moins dans certaines contrées septentrionales du nord de TEurope.
A ce refroidissement graduel et tHU changements de volumes partiels qui eu sont la suite, ont été dus ces tremblements de terre, ces soulèvements du sol, si fré* quents aux premiers ftges, et qui pendant de si longnes périodes ont rendu la terreinhabitable pour les êtres vivants. (}omme toutes les causes perturtratrioes, celles-ci se sont affaiblies et ont perdu peu à peu de leur intensité. Admirable harmonie des choses créées! les lois conservatrices ont fait sortir des bouleversements et des catastrophes. Tordre régulier et stable qui règne aujourd'hui dans Pimmensitéde Tunivers. Ainsi, après avoir traversé de si longues et de si tristes périodes, le (eu central, cause de tant de désordres, parait enin par-
venu, relativement h la surface de la torre^ a un étal presque complet de fixité.
Ses effets ne seront pas à Favenir plujs marqués qu'ils ne le sont de nos jours. Ils se borneront & augmenter Tépaisseur de la croûte solide du globe, condition fayorableau développement de Toi^anisation. La vie n'aura donc plus à craindre ces violentes catastrophes qui Tont troublée à tant de reprises différentes et en ont si souvent anéanti les produits.
Par suite de la diminution de la températnw à la surface de la terre, les causes perturbatrices sont devenues de moins en moins intenses, et de moins en moins fréquentes. Ainsi, d'après les lois de l'équilibre de la chaleur, toutes les causes de désordre dont Taction puissante avaient épouvanté, pour ainsi dire, l'entière période des temps géologiques, sont à peu près anéanties. Elles ont cessé d'opérer leurs effets, dès le moment où la chaleur de la surface est devenue indépendante de la température intérieure. L'influence de cette température se borne aujourd'hui à faire varier les thermomètres, au plus d'un trentième de degré ; et si les feux souterrains venaient à s'éteindre, cette influence, toute faible qu'elle est maintenant, serait alors sans aucun effet.
Les tremblements de terre ont été jadis beaucoup plus fréquents qu'ils ne le sont actuellement, par suite de la moindre épaisseur que Técorce du globe avait
dans le principe des choses. Ces convulsioas da sol sont même d^autant plus vioiétlleë et d'aittaat plus nombreuses» qu^on len observe dans des eonlinents plus récents. Ainsi, par eKemple^ dans rAmérique et parti* isulièrement dans iâ ohaine des Andes , il ne se passe pas quelques années sans que des Tilles popnleuses ne soient détruites de fond en eomble , qne des torrents ne soient arrêtés dans leui^ cours parVétiouIementdes montagnes, ou par Teffet des deBséeliem^Biis des laes qui les entretenaient.
De pareils événements deviennent, au contraire, de plus en plus rares dans Taneien continent. En effet, parmi les six cents, qui depuis les temps historiques se sont fait remarquer par leur violence et leur étendue , la plupart se rapportent aux premiers siècles» Enfin, ce qui prouve que ces convulsions du sol tiennent , en grande partie , aux contractions qu^éprouve l'écorce solide du globe , par suite de Taffaiblissement progressif de la cbaleur centrale, c'est que^ d^une part, elles sont plus fréquentes dans les continents d'une date plus récente, et, de Taulre, dans les lies, portions de terres moins étendues que les continents.
Cette cause parait exeroer la plus grande influence snr ka tremblements de terre ; car, évidemniatt les éruptions Tolcaniqoes , les décharges électriques inté* rienres j le dégagement des vapeurs élastiques , qui
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|)euv6nt aussi produire ces lerrlbles pkénoAiènes, sont sous sa dépendance.
Du moins le terrible pliénomène destremblemenls de terre semble coïncider avec certaines saisons , et être d'autant plus violent, que de plus grandes masses d'électricité ont été accumulées dans l'intérieur du sol. C^est aussi à raison de cette circonstance qu^ils paraissent plus communs et plus terTÎblés dans les moments de l'année où l'électricité se développe moins h Textérieur. C'est, du moins , ce qui parait résulter des eu* rieuses observations de M. Alexis Billet , archevêque de Chambéry.
Dans la description qu^il nous a donnée de nom* breûses secousses qui ont été éprouvées dans la province de Maurienne (Savoie), depuis le >I9 décembre +833 jusqu'au 48 mars >l 840, il est arrivé à cette conséquence.
D'après ce prélat, Tétendue du sol agité a été constamment la même ; l'ébranlement principal a suivi la chaîne de montagnes qui sépare la Savoie de la France sur une longueur d'environ dix lieues. Ces secousses se sopt manifestées comme si elles étaient Teffet d'une percussion violente sur la croûte du globe y de Tintérieur à Textérieur , propagée par un mouvement vibratoire, jusqu'à la 8urf9ce du sol.
Rien n'annonce iqu'elles soient en relation avec un
tolcau., même éteint; car on n^en a remarqué joi« qu'ici*aucune trace en Savoie.
Ceux qui ont éprouvé les effets de cea secousses ont ressenli une espèce de commotion électrique au creux de Testomac ou au-dessus des genoux.
Le plus souvent les secousses arrivaient par groupes, et la preonière est presque toujours la plus forte ; les dernières ne sont le plus soutent qu'un frémissement do sol à peine sensible. Ces secousses étaient précé» dées ou accompagnées d'un bruit sourd , un peu ana« logue À celui d'un tonnerre lointain ou à la chute d'une avalanche.
L'ébranlement que chaque secousse imprime à la partie inférieure du sol paraît être un mouvement de vibration et non une suite de soulèvements et d'abaissements successifs de la croûte minérale.
Ces tremblements de terre ont eu lieu : >io plutôt la nuit que le jour ; 2^ plutôt à une température basse qu'^à une température élevée ; 5* plutôt par un temps sec que par un temps humide ; 4^ plutôt pendant les changements de temps qu'en d^autres circonstances , c'est-à-dire, lorsqu'il commençait à pleuvoir, mais non lorsque te temps était tout-à-fait à la pluie, ni au passage de la pluie au beau temps.
Ce phénomène peut être rapporté au fluide électrique ; car le fluide vitré et le fluide résineux peuvent bien se séparer pour un temps tt se réunir ensuite
brusquement dons Je sein de la terre y comme cela a lieu dans ratmosplière. De cette manière , ces deux fluides peuvent produire une foudre souterraine^ plus terrible encore que la foudre atmosphéi*ique et plus capable de causer de grands ravages.
Les veines métalliques et les eaux thermales peuvent facilement leur servir de conducteurs et quelquefois même d'excitateurs. L'humidité de Faîr joue paiement un rôle actif dans ces phénamènes , en établissant ou en supprimant les communications entre rélectricité du globe et celle de Tatmosphère.
Du moins , les tremblements ât terre semblent se succéder au moment où il commence à pleuvoir, comme les coups de foudre se succèdent dans Tatmosphère au commencement d^un orage.
N'est-il pas digne de renrarque que la plupart des tremblements de terre aient lieu aux mois de jam4er, février, mars, avril et mai^ et qu'ils cessent à Tépoque de l'année oà f électricité atmosphérique semble succéder à celle de ilntérieur du globe? Il en a été du moins ainsi dans l'amiée '1839, remarquable par sa grande sécheresse et le peu d'électricité atmosphérique qui s^j est manifestée ^ à Texeeption de sa fin , accompagnée de pluies abondantes et de beaucoup d'électricité.
Malgré ces observations infiniment jadîcîeuses , il n'est pas moins vrai que les tremblemente de terre
paraissent inséparablement liés aux volcans, et que ces deux phénomènes semblent sous la dépendance d^ une cause commune ; mais il n^est pas moins possible que Télectricité y contribue aussi pour beaucoup et ne puisse même les déterminer. H serait possible auss^i que les secousses qui accompagnent les éruptions volcaniques n^eussent pas tout à fait la même cause que celles qui ont lieu à une grande distance des volcans et dans des lieux comme la Savoie, où Ton ne remar que aucune trace d'anciennes éruptions.
Quoi qu'il en soit, ces terribles phénomènes, dont rintensité a diminué d'une manière sensible depuis les temps historiques, paraissent intimement liés avec Télectricité ; c'est aussi à raison de cette liaison qu'ils se montrent d'autant plus violents que cette électricité s'écoule moins au-^ehors. Cette circonstance rend raison de leur plus grande fréquence dans les mois où les orages sont les plus rares.
L'équilibre de la température du globe, ne dépend plus aujourd'hui que de l'influence du soleil, de l'atmosphère et des espaces interplanétaires. La première de ces causes, le soleil, verse continuellement sur notre terre ses rayons vivifiants, source de presque tous les mouvements dont elle est animée. Toutefois ces rayons contribueraient peu à réchauffer, si elle n'était entourée d'une atmosphère propre à les concentrer et à les réunir* Aussi lorsque nous approchons de cet astre lu-
niineuXy ennous élevant dons rotmosphcre, notiséproii* vous un froid des nlus intenses, quoique le soleil brille de tout son éclat; froid qui parait dépendre de la rarefaction de Tair. En effet, plus elle est grande, moins Tair retient de chaleur solaire. L'aéronaute assez heureux pour franchir les limites de Tatmosphère, ef arriver jusqu^aux espaces planétaires, où aucun homme ne parviendra jamais, y serait surpris, non par un froid sans bornes, comme on aurait pu le supposer, mais par la température glaciale de 60 degrés. (iVb/^54.)
La chaleur des astres nombreux qui composent le système de Tunivers, n^est pas non plus sans influence sur celle du globe. Si notre planète se trouvait dans une enceinte privée de toute chaleur, les régions polaires subiraient un froid immense et le décrôissement du calorique, depuis Féquateur jusqu^au pôle, serait in^* eomparablement plus rapide et plus étendu.
Si le froid de l'espace était absolu, tous les effets de la chaleur, du moins à la surface du globe, seraient dus à la seule présence et à Taction du soleil. I^es moin* dres variations de la distance de cet astre h la terre, occasionneraient des changements très considérables dans les températures, et Tintermittence des jours et des nuits produirait des effets subits et totalement différents de ceux qui se passent sous nos yeux. L'absence du soleil déterminerait subitement un froid presque sans bor** nes^ qu'aucun être vivant ne saurait supporter. P uu
autre côté, les animaux et les végétaux ne résisteraient pas davantage h une action aussi forte et aussi prompte, qui se produirait en sens contraire au lever du soleil, et leur existence en serait bientôt compromise.
Enfin, si nous étions privés tout-à-coup de notre at* mosphère» la surface que nous habitons tomberait bien vite à la température glaciale des espaces interpla* nétaires, tout*à-fait incompatible avec la vie/ Mais, dans sa sage prévoyance, la nature a disposé autour de nous une enveloppe gazeuse, dont un des principaux avantages est de retenir une portion de la chaleur solaire, et de Tempécher de retourner dans les espaces. '
Abri salutaire et protecteur, Fatmosphère maintient la température dans des bornes nécessaires à la conservation de la vie; tant qu^elle restera dans son état actuel, la chaleur de la surface ne souffrira pas d'altération sensible, et les effets qui en sont la suite inévitable se maintiendront dans Téquilibre et Tordre accoutumé. Mais, si par des causes en dehors des éléments actuellement agissants, et que rien ne peut faire prévoir, cette même atmosphère venait à se raréfier, le froid deviendrait plus vif; comme si, au contraire, elle se condensait', la chaleur augmenterait d'une manière sensible.
L'atmosphère enveloppe la terre d'une vaste couche aériforme qui est une sorte d'abri contre le froid qui règne au*delà de son étendue dans les espaces inter-
planétaires. Une pareille enveloppe d^une densité encore assez grande, et dont la transparence est plus ou moins troublée par les nuages qui y sont disséminés , ne peut ayoir qu^une assez grande influence sur la température du globe.
En effet, les rayons jsolaires qui pénètrent Fatmo* sphère , n^arriyent à la surface de la terre qu^après avoir éprouvé une diminution d'intensité d'autant plus grande que ces rayons ont parcouru une plus grande épaisseur d'air.
La présence de Fair atmosphérique diminue donc rintensité des rayons solaires, comme par Feffetde la chaleur qu'il en reçoit il affaiblit lé froid des espaces planétaires. De son côté , la terre échauffée par les rayons solaires rayonne à son tour de la chaleur obscure qui est interceptée par son enveloppe gazeuse dans une proportion beaucoup plus grande que la chaleur lumineuse*
Ainsi l'atmosphère diminue la rapidité du refroidissement de la terre ; et comme ce dernier effet l'emporte de beaucoup sur le premier^ l'effet total est d'augmenter la température de notre planète. L'influence de l'atmosphère est absolument semblable à celle des vitres qui ferment nos appartements ; elle produit, du moins, des effets analogues à la cloche du jardinier : comme cette cloche, elle augmente les obstacles à la déperdition ou à la dissipation de la chaleur
à travers les espaces planétaires. Ces obstacles seraient bien plu$ grands encore si, au-dessus de notre atmosplière , il en existait une nouvelle séparée de la première. Car Ton sait que la chaleur se propage beaucoup plus faiblement à travers les corps quand ils sont en contact, que lorsquMIs sont séparés. C^est sur ce principe qu'est fondé l'usage des doubles vitres , que Ton emploie souvent pour les serres et pour les fe^ nétres des appartements dans les pays froids. Si l'air atmosphérique augmentait de densité, la tennpéralure de la terre deviendrait en môme temps plus élevée et dans un rapport avec cette plus grande densité. Cette augmentation serait beaucoup plus grande encore si l'atmosphère était formée d'une substance comme le verre, qui se laisse facilement traverser par le calorique lumineux et intercepte presque complètement le calorique obscur.
Indépendamment de cette action de Tair atmosphérique, qui augmente d^une manière sensible la température de la terre, il agit encore pour diminuer les variations extrêmes des températures diurnes et annuelles.
En effet, la température de la terre est liée à celle de Tatmosphèrc; de sorte que ces températures de Tune et de l'autre augmentent ou diminuent ensemble. Comme la masse de Tair atmosphérique est très grande, la quantité de chalour^u'il absorbe pour s'é'
chauffer et se dilater, quand la température de notre planète augmente, diminue singulièrement la chaleur qa^elle acquerrait sans celte influence. De môme quand elle se refroidit , la quantité de chaleur émise par le refroidissement et la contraction de l'air diminue le refroidissement que le globe éprouverait si elle n'était pas enveloppée par une masse gazeuse d'une certaine étendue.
Ainsi l'atmosphère se comporte , relativement aux variations de température , comme le volant des ma-chines qui, en absorbant ou restituant de la force, diminue rétendue des variations de vitesse de ces mômes machines.
La température terrestre, maintenant à peu près indépendante de la chaleur centrale, ne dépend et ne.dc« pendra plus désormais que de la chaleur du soleil et de celle des espaces interplanétaires. Ces causes détermi* nent, à elles seules, la climature générale du globe, et sa température moyenne et permanente. Ces éléments fixent, en quelque sorte, la puissance organique Je la terre ou l'amplitude de révolution des ôtres oi^anisés, en môme temps que la chaleur solaire, de concert avec la lumière et Télectricité, règle périodiquement le jeu de leurs fonctions.
Sans doute, la composition de Tatmosphère a éprouvé, dans les premiers temps, de grandes variations. Mais pouvoit-ilenètre autrement^ lorsque le globe pos-
sédait une énorme chaleur, tout au moins égale h la chaleur rouge et suffisante pour réduire en vapeurs la plus grande partie des matériaux terrestres qui se pi*é« sentent maintenant sous un autre état? On se demandera, peut-être, si cette atmosphère, dont Tuniformité de composition n'est pas une des particularités les moins remarquables, est destinée à éprouver des changements ultérieurs, et si ces changements n*au« ront pas d'influence sur les phénomènes de la distribution de la chaleur.
Quoiqu'on ne puisse pas répondre d'une manière précise à cette question, Tanalogie nous indique que probablement de pareils changements n'auront pas lieu. En effet, qui pourrait les produire? serait-ce les variations de la température de la terre? Mais elle senv* ble parvenue à un état remarquable de stabilité; serait^: ce par TefTet de nouvelles combinaisons chimiques? Mais, n'en connaissons nous pas les limites et l'étendue? Serait-<e enfin par l'influence de la végétation actuelle, que notre atmosphère pourrait être modifiée? S'il pouvait en être ainsi, Tatmosphère serait loin de présenter dans tous les climats, comme à toutes les hauteurs, une uniformité de composition que nous n'avons admise qu'après les expériences les plus nombreuses et les plus positives. Aussi, rien dans les éléments, tant qu'ils se maintiendront dans leur équilibre actuel; ne
peut nous faire craindra qu^un changement ultérieui' ait lieu dans l'atmosphère.
On ne pourrait prévoir un changement dans la corn, position de ralmosphère, que si on voyait de grandes variations avoir lieu dans la terre. Or, comme d'après Tensemble des £aits connus , ces variations sont restreintes entre des limites fort étroites , il n^est nullement probable que la composition de Tatmosphère vienne à subir des changements considérables et assez importants pour avoir de Tinfluence sur l'économie des êtres maintenant distribués à la surface du globe.
Il est du moins certain que, dans les temps actuels, la composition de l'atmosphère est identique dans tous, les climats et^à toutes les hauteurs. Ainsi M. Gay- Lussac, dans sa fameuse ascension aérostatique /a recueilli de l'air il 7,080 mètres de hauteur au-dessus de Paris, et il Ta trouvé parfaitement identique à celui qui reposait sur le sol de cette capitale, à environ 49 mètres au-dessus de l'Océan. 11 en a été de môme de Tair de TAngleterre et de Tltalie , examiné par Dawy et Cavendish; de Tair recueilli en Afrique par Bédoës; de l'air pris en Egypte par BerthoUet, et enûn de Tair des pôles, par Darwing, étudié par Dawy. La même conséquence résulte des observations de Marty sur Tair de TEspagne , de celles de Kupfer sur Tair pri$ dans les forêts de la Sibérie , et enfin de celles d'un grand nombre de physiciens sur Fair rapporté de très
grandes hauteurs, soit de la cime du monl Blanc, soit des environs du sommet du Cliimborazzo.
Partout Tair atmosphérique a paru composé des mémos principes constituants et d'une égale quantité d^azote et d'oxigène , avec des quantités extrêmement faibles d\ncido carbonique, lesquelles ne dépassent pas 5 a 4/10,000"»^. Seulement M-de Humboldta fait observer que la proximité des volcans brûlants peut quelquefois , sur les hautes cimes des Andes , modifier la composition de Fair.
L^air atmosphérique est donc , diaprés toutes ces observations, généralement uniforme dans sa composition ; du moins les proportions des éléments du mélange gazeux qui le constituent ont été trouvées les mêmes dans toutes les saisons, à toutes les hauteurs et à toutes les latitudes*
Cette question de Tidenlité de composition de Pair atmosphérique est si importante pour Tétude des priQcipaux phénomènes du globe, qu'elle a été récemment l'objet des recherches de deux des principaux chimistes de TEurope, MM. Dumas et Boussaingault. Ils en ont présenté le résultat à TAcadémie des Sciences de Paris. Ie7juin184^\
D'après eux, abstraction faite de Tacide carbonique, des gaz carbures, des vapeurs accidentelles, Tair ren«
* Tome Xir, II» S5, page iOO:^, des Compta rendus.
fermerait de l'oxigène et de Tasote en proportion censtante. Ils expliquent son invariobilité en supposant que lès plantes décomposent, par leurs parties vertes sous TinOuence solaire, tout Taeide carbonique développé par la respiration des animaux ou la putréfaction des êtres organisés.
La constance de la composition de l'air donnerait donc la mesure et la preuve d^une des plus belles harmonies naturelles , celle qui , liant les deux règnes organisés Fun à l'autre, par Tintermédiaire de Tatmosphère, les placerait ainsi dans une dépendance mutuelle.
Cependant tous les chimistes ne sont pas convaincus que la composition de Tair soit constante , ni même que Tair soit un mélange d^oxigène et d'azote.
D'après MM. Prout, Doberciner, Falkner, Thompson, par exemple, la constance des éléments de l'air est un fait si bien acquis, qu'ils regardent l'air comme un véritable composé chimique formé de 20 volumes d'oxigène pour 80 volumes d'azote.
D'après le fondateur de la théorie atomique, Dalton^ Tair serait un mélange variable d'oxigène et d'azote , plus riche en oxigène dans les régions que nous habitons, et où l'azote prédominerait à mesure qii'oh s'élèverait dans l'atmosphère. Cette opinion a été adoptée par M. Babinet , membre de l'Académie des Sciences de Paris«
D'après le grand physicien que nous venons de cU ter, on trouyerait
Oiigène poar loo d*air.
Mais les calculs de MM. Dation et Babinet sont jusqn^à présent en contradiction avec les résultats des expériences de MM. Gay-Lussac et Boussaingault , ainsi qu'avec celles exécutées par M. Brumer de Berne, sur le sommet du Faulhom , et pendant un séjour prolongé que cet observateur y fit.
Dans ce conflit d'opinions aussi diverses , MM. Du-* mas et Boussaingault ont examiné la question de nouveau, et ils ont substitué à ia méthode de mesurer les ga^ celle de les évaluer par leur pesée, ou d'en apprécier la quantité par leur poids absolu.
Ainsi ils ont fait l'analyse de l'air en faisant Toxh gène et en pesant Tazote qu'il renferme.
Ils se sont procuré un ballon vide d'air, l'ont mis en rapport avec uu tube plein de ccûvre métallique réduit par l'hydrogène, et armé de robinets qui permettent d'y faire également le vide.
Après avoir pris exactement le poids du ballon , on chaufie le cuivre au rouge , on ouvi'c celui des robi-
D6t8 pdr où doit arriver Tair, qui se précipite alors dans le tube, où il cède à l'iastant son oxigène aumétaK
L'air afflue ainsi successiYement, et à mesure qu^il passe dans le tube^ il y abandonne son oxigène ; c'est donc de Fazote pur que le ballon reçoit : on le mesure è une température exacte et bien déterminée.
Quand le ballon est plein ou à peu près , on ferme tous les robinets; on les pèse ensuite séparément et le tube plein d'azote, on les pèse encore de nouveau après y avoir fiait le vide. La différence de ces pesées donne le poids du gas asote.
Quant au poids de l'oxigène, il est fourni par Texcès du poids que le tube qui contient le cuivre a acquis pendant la durée de Texpérience. C'est d'après ces expériences qu'ils ont fixé la densité de Toxigèoe à 4 ,4 057 et celle de Tacote à 0,972.
Elles montrent que Tair ne peut nullement être regardé comme un composé formé de 20 volumes d'oxigène contre 80 d'axote.
Elles font présumer, au contraire, que Pair est U9 mélange uniforme à toute époque , à toute latitude et i tonte hauteur,
de 25,01 d'oxigène contre 76»90 d'azote en poids; ou de 20,80 d'oxigèoe, en volume pour 79,49 d'asote.
Elles montrent que si l'air atmosphérique constitue «n réservoir d'oxigène à l'usage des wimaux^ et un réservoir d'acide carbonique pour les plantes, ce ma<*
gasin est si considérable, si riclioinenl doté, eu égard à la dépense , que celle-ci , en supposant qu^elle ne fût ' pas compensée, demeurerait presqu'insensible sur la masse, même après une longue suite d'années.
La chance d'apprécier des différences réelles par Ta* nalyse de Tair, quant à la proportion d'oxigène et d'azote, est à peu près nulle si Ton ne prend des dispositions couTenables pour exécuter cette analyse sur 4 4 kilogramme d'air.
Les proportions que nous venons de rapporter, et qui assignent à Tair atmosphérique des rapports non définis, sont-elles constantes, et coïncident-elles avec les expériences eudiométriques par lesquelles MM. Humboldt et Gay-Lussac ont fixé, il y a trente»cinq ans, la composition de l'air d'une manière irréprochable dans les limites de sensibilité de leurs instruments.
MM. Dumas et Boussainghult observent que les différences apparentes de la composition de Tair s'effacent à mesure que l'on corrige les erreurs des observations.
Cependant on pouvait croire que la composition de Tair pouvait varier, car, lorsqu'il pleut , Teau qui se condense didsout et entraîne plus d'oxigène que d'azote. Quand il gèle, Teau abandonne ces mêmes gaz ^ Teau qui s'évapore les rend aussi à l'atmosphère. Les combustions , la respiration des animaux enlèvent de ^l'oxigène à l'air. Les planlçs lui en rendent chaque
jour par leurs parties vertes sous rinfluenee solaire.
Ces causes, et bien d'autres sans doute, tendent à troubler l'équilibre des éléments de Tatmosphère dans un point donné, les unes dans un sens, les autres dans le sens opposé.
La tendance des gat à se mêler, aidée par les courants verticaux que la différence de température excite, favorisée par les vents qui transportent et confondent sans cesse au loin les couches horizontales de Pair, fait disparaître rapidement les différences momentanées résultant de Taction locale de toutes ces causes.
En effet, en examinant la composition de Tair par un beau temps et par une pluie constante, on trouve, pour la moyenne de six expériences, par un beau temps, en poids, 23,0>I0 pour >I00 d'air, et par une pluie continue, 25,045 pour >iOO d air, c'est-à-dire, exactement la même proportion.
il est également démontré que Tair pris par M. Gay- Lussac j à 7,080 mètres , avait exactement la même composition que Tair pris dans la cour du Palais* Bourbon à Paris.
OiIgtoepourfOO en vohupe.
De même Pair de Santa-Fé de Bogota
à 2650 mètres 20,65
>! 54 5 mètres. . . . . 20,70
 Mariquita à 548 mètres 20,77
Moyenne 20,70
11 en est de même des moyennes obtenues par M. Bru-
mer de Berne, qui a passé plusieurs semaines au sommet du Faulhorn , à une hauteur de 1750 mètres , pour faire chaque jour l'analyse de Tair ; il a trouvé également au poids :
25,040 pour 4 00 d'air.
L'air de Groningue, analysé par M. Verver, a pr^ sente également 23 pour >l 00 d'air. D'un autre côté, le poids du litre d'air, pris avec tant de soin par MM. Biot et Arago, n'a pas varié depuis 40 ans. Il est permis d'en conclure que la composition de Tair est demeurée telle qu'elle était pour lors.
Ce poids est donc, pour le litre d'air, de 4 ,2995.
La composition de Tair atmosphérique n'a donc pas varié d'une manière appréciable depuis 40 ans. On sait, du reste, que les phénomènes atmosphériques sont moins faciles à modifier par des causes accideitelles qu'on ne l'admet ordinairement.
Le rapport de l'oxigène à l'azote, dans Tair, n'est pas exprimé par des nombres simples en volume. Ce rapport est invariable, au millième près, dans des latitudes éloignées, à des époques assez distantes et à des hauteurs fort différentes.
Les phénomènes de la vie organique, les décompositions spontanées des animaux et des plantes, les combustions ou oxidations qui s'accomplissent à la sur&ce
de la terre, tous ces événements que notre imagination se plait à grandir, sont de ces faits qui passent, pour ainsi dire, inaperçus en ce qui concerne la composition générale deTair qui nous entoure.
; Par une prévision providentielle, la nature n^a pas voulu que les altérations possibles de Tatmosphère, par le jeu régulier des forces qui agissent à la surface de la terre, fussent jamais approchées, même de loin, de la limite où la vie des animaux et celle des plantes pourraient en souffrir.
Quelques calculs qui ne peuvent avoir une précision absolue, sans doute, mais qui reposent néanmoins sur un ensemble de données suffisamment certaines, montrent jusqu^ où il conviendrait de pousser l'approximation, pour atteindre la limite où les variations de Toxigène pourraient se manifester d'une manière sen- - sible.
L^atmosphère est sans cesse agitée, les courants excités par la chaleur, par les vents, par les phénomènes électriques, en mêlant et en confondant sans cesse les différentes couches. Cest donc la masse générale qui devrait être altérée , pour que l'analyse put indiquer des différences d'une époque à une autre.
Supposons maintenant avec M. B. Prévost, que chaque homme consomme un kilogramme d'oxigène par jour, qu'il y ait mille millions d'hommes sur la terre et que par l'effet de la respiration des animaux^ ou par la
putréfaction des matières organiques, cette consommation attribuée aux hommes soit quadruplée.
Supposons de plus que Toxigène dégagé par les plantes, vienne compenser seulement les causes d^absorption d^oiigène non évaluées dans notre appréciation.
C^est sans doute porter bien haut toutes les chances daltération.Eh bien! dans cette hypothèse exagérée, au bout d'un siècle, tout le genre humain réuni et trois fois son équivalent, n'auraient absorbé qu'une quantité d'oxigène égale au poids de >I5 ou >I6 cubes de cuivre de 4 kilomètre de côlé, tandis que Tair en renferme '454,000. Il faudrait 4 0,000 années pour que tous les hommes, en supposant leur nombre égal à trois mille millions, pussent produire sur Tair un effet sensible, sur l'eudiomètre de Voila, même en supposant la vie végétale anéantie pendant tout ce temps.
Ainsi, prétendre qu'en y employant tous leurs efforts les animaux qui peuplent la surface de la terre, pourraient en un siècle souiller Tair qu'ils respirent, au point de lui ôler la huit millième partie de l'oxigène que lanaturey a déposé, c'est faire une supposition infiniment supérieure à la réalité.
Rien de plus facile à vérifier que cette conclusion dans ce qu'elle a de général. La respiration des animaux produit de l'acide carbonique; les plantes le dé* (ruisent en s'emparant du carbone et restituant Foxi-
gène à Tair. Les modifications que Pair pent éprouver sous le rapport de Toxigène, seront doue tout au plus du même ordre que les modifications qu'on observe dans Tair sous le rapport de Facide carbonique.
Or, il a été facile d'estimer rigoureusement le poids de l'acide carbonique contenu dans Tair au moyen de la méthode de M. Thénard, et qui consiste à peser à Fétat de carbonate Tacide carbonique fourni par un grand volume d'air qu'on mesure avec soin.
Cetle méthode, modifiée dans ses détails par MM. de Saussure et Brumer a permis d'établir que l'acide carbonique de Pair varie à peu près en volume de**V>|0,000.
En supposant que cet acide carbonique vienne de Toxigène fourni par Tair «t non de celui que les volcans émettent sans cesse, la différence de ces nombres qui est égale àV>IO,000 du volume de Tair, exprimerait la variation que Toxigène aurait éprouvée.
Ainsi dans
40000 volumes d'air on trouverait 208>l) » . ,
ou 20851 ^«^"8*«^-
Enfin M. Boussaingault a constaté, par 4 42 jours d'expérimentation, que la quantité moyenne d'acide carbonique contenue dans Tair atmosphérique varie peu.
Le minimum est en janvier; il est de 5,5 pour 10,000 volumes d'air, et le maximum, en juillet, est de 4,54 ,
ce qui donne une moyenne de V4 0,000 — . D'après le même observateur, un homme produit en vingt-quatre heures, non pas 785 litres d'acide carbonique, comme le pensait Lavoisier, mais seulement 570, ainsi que Ta démontré M. Boussaingault. D'après ce, la population de Paris, qui est de 909,426 habitants, doit produire par jour 556,577 mètres cubes d'acide carbonique. Estimant le nombre des chevaux à 5>l ,000 et leur production d'acide carbonique à 4,927, on a pour nombre total 540,404 mètres cubes. La combustion produit par jour 2;l944,24'I , ce qui fait pour la production de Tacide carbonique 5,284,645 mètres cubes.
Cependant Tair de dessus Paris ne contient pas plus d'acide carbonique que Tair de la campagne; par un temps calme, il n'a pas trouvé V'tOO en plus que dans l'air de Paris.
Enfin, depuis les recherches de MM. Dumas et Boussaingault, M. Bravais a porté sur l'une des plus hautes montagnes de la Suisse, des ballons dans lesquels le vide avait été exactement fait, il a recueilli de Tair, à une hauteur fixée d'avance avec MM. Dumas et Boussaingault, qui en même temps fesaient la même expérience à Paris.
Au même moment elle était tentée aux environs de Berne par M. Brumer^, professeur de chimie.
L'air ainsi recueilli ayant été transporté è Paris, il est résulté de ces expériences simultanées, que sur
40,000 parties on a trouvé pour l^air de Paris les proportions suivantes :
. Le 20 juillet. . . . 2,505 \
Le 24 juillet. . . . 2,500 [ Oxigène. Le 50 juillet. . . . 2,507 )
Ce qui donne une moyenne de 2,504.
La moyenne pour Pair recueilli en Suisse et analysé à Paris a été de 2,297 oxigène. Ce qui donne pour ces deux séries d^expérience une différence de Q,0007.
Les expériences faites à Berne donnent une différence à regard de Tair analysé à Paris de 0,0002.
De si petites différences paraissent devoir être attribuées à des inexactitudes d'observalion. Ou peut donc considérer ces analyses toutes récentes comme venant à Tappui de cette opinion, que la quantité de Toxigène contenu dans Tair est la même à un moment donné pour tous les points du globe.
Tout porte à croire cepeiidant que la proportion de l-oxigène peut réellement varier dans le même lieu de 2,292 à 5,040. Ce point admis, il résulte clairement de ces aiialysfes, que Tair est composé sensiblement au Faulhorn, è Berne et à Paris de la même ma*» nière, car la moyenne générale de Paris est à peu près 2,500. 11 faut donc revoir les bases du calcul de Dalton, puisqu'il n'est pas démontré que Tair b'appauvrit
très rapidement en oxigène à mesure que Ton s^é« lève.
L^air atmosphérique possède donc une composition simple comme Feau, l^acide. rarhonique et Fanimoniaque.
En poids Tair renferme 2,500 d'oxigène pour 7,700 d'azote. En volume 208 du premier pour 792 du second.
L'air renferme en outre de 4 à V^ 0,000 d'acide carbonique en volume, soit qu'on le prenne à Paris soit qu'on le prenne à la campagne.
Ordinairement il renferme V^ 0,000.
Il contient en outre une quantité presque égale d'hydrogène carboné, qu'on nomme gaz des marais, et que les eaux stagnantes laissent dégager à chaque ins« tant.
Il y existe également de la vapeur aqueuse, dont la quantité y est extrêmement variable.
On y trouve également de l'oxide d'ammonium et de l'acide azotique, qui ne peuvent avoir dans l'air qu'une existence momentanée, à raison de lenr solubi* lité dans l'eau.
L'air constitue donc un mélange d'oxigène, d'azote, d'acide carbonique et de gaz des marais.
L'acide carbonique y varie et même beaucoup, puisque les différences y vont presque du simple au double de 4 à V( 0,000.
Ces variatioQs faciles à observer sont très fréquentes dans Tatmosphère. Ce phénomène est une suite (de Tiulluence des animaux qui introduisent cet acide dans Tair, et celle des végétaux qui le lui enlèvent* Ce plié* nomène est du reste un simple fait météorologique.
lien est de Tacide carbonique comme de la vapeur aqueuse qui se forme à la surface, des mers, pour se condenser ailleurs, retomber en pluie et se reproduire encore sous forme de vapeur.
Cette eau qui se condense et tombe, dissout et entraîne Tacide carbonique; celle qui s'évapore aban« donne ce même gaz à Tair. Ainsi, Tair est un immense réservoir, où les plantes peuvent long-temps puiser tout Tacide carbonique nécessaire à leurs besoins et où les animaux pendant bien long-temps encore trou* veront tout Toxigène qu'ils peuvent consommer.
C'est aussi dans l'atmosphère que les plantes puisent leur azote, soit directement, soit indirectement; c'est là aussi que les animaux le restituent en définitive. L'atmosphère est donc un mélange gazeux, qui reçoit et fournit sans cesse de l'oxigène, de Tazote ou de Tacide carbonique par mille échanges divers, mais dont les éléments qui la composent se maintiennent dans un état de fixité et de stabilité remarquable, stabilité que l'on retrouve dans tous les phénomènes de la nature, ainsi que nous le prouverons plus tard.
Sans doute^ les rayons du soleil sont^ comme nous l'avons fait observer, la source de presque tous les mouvements qui ont lieu à la surface du globe. Par Teffet de ces rayons, les eaux de la mer circulent eu vapeurs à travers les airs, et arrosent la terre, en faisant naître les sources et les rivières. Par eux sont produits tous les dérangements d'équilibre chimique des éléments matériels, et par une suite de compositions et de décompositions, ils donnent lieu à de nouveaux produits et occasionnent le transport de nombreux matériaux.
A eux est due également la lente dégradation des so* lides dont la surface de notre planète est composée, dégradation qui opère les principaux cbangements géologiques, par la diffusion de ces solides dans la masse de TOcéan. La Chaleur produit de même les grands courants d^air, et les dérangements dans l'équilibre cbimique de Tatmosphère, qui donnent naissance aux phénomènes du magnétisme terrestre. Enfin par leur action vivifiante, les végétaux après avoir été élaborés de la matière inorganique, servent à leur tour à Tentretien des hommes et des animaux.
Causes puissantes et actives, la chaleur et la lumière solaire régissent et dominent, pour ainsi dire, Tensemble des phénomènes de ce globe, quMIs éclairent et vivifient. Nobles et brillants rayons, source de tant de biens pour cette terre où vous répandez la vie et Faclivilé,
seriez-YOus destinés à vous éteindre et à amortir vos feuz^ comme cette chaleur centrale qui ne vous a jamais rien emprunté pour entretenir ses fournaises brûlantes.
Eb quoi I le soleil qui verse dans les espaces unecba^ leur plus de deux millions de fois plus considérable que celle qu'il envoie a notre planète^ souffrirait une dimi^ Dution dans sa puissance et s^affaibl irait de plus en plus pendant la durée des siècles I Mais, quelle cause serait assez active pour produire un effet aussi immense I Nous la chercherions en vain parmi celles qui agissent sur cette terre. Nous ne serions pas plus heureux, si nous voulions en trouver d^assez puissantes parmi celles qui régissent l'astre brillant du jour. Non, ses feux ne s'éteindront pas, quelque longue que soit la durée des siècles; il en sera probablement de même de la chaleur des espaces planétaires, nécessaire aussi à Texistence et à Tentretien des êtres vivants.
Comment ne pas supposer que les espaces célestes, dont Tétat thermométrique est parfaitement stable, conserveront la fixité de leur température I Cette fixité ne résulte-t-elle pas du rayonnement de tous les astres, dont les masses énormes et les immenses distances réduisent, pour ainsi dire, à rien, les dimensions de notre système solaire? Dès-lors, comment pourraitelle diminuer de manière à donner aux espaces célestes un froid infini, dont rien ne pourrait fixer hlimile !
Toutes les causes actuellement agissantes, bien examinées, nous apprennent que la chaleur de Tespace égale à environ 60 degrés au-dessous de zéro, accumulée avec les 73 degrés au-dessus du même terme, qui représente la somme moyenne de la chaleur fournie à la terre par le soleil, est désormais assurée. Les effets de cette chaleur continueront à nous faire éprouver leur action bienfaisante, tant que des éléments étrangers à l'ordre établi ne viendront pas en troubler Tharmonieet la stabilité. Ainsi, notre globe roulera constamment au milieu des espaces célestes avec une température moyenne de 4 3 à 4 4 degrés, à moins que celui qui Ta créé ne vienne détruire les lois qui président à la conservation de Funivers. (iVb/e 35.)
Toutes les questions relatives à la stabilité des climats terrestres se rattachent donc, ainsi qu'on a pu le saisir, à celles de savoir si les effets solaires ont subi quelques modifications depuis les temps historiques. Il faut donc avoir un moyen sûr d'apprécier les changements qui pourraient s'opérer dans les rayons du soleil auxquels nous devons maintenant toute la chaleur, comme toute la lumière que reçoit la terre. Pour résoudre ce problème, on a eu recours à des observations thermomètriqués faites non sur les continents, mais sur les eaux des mers, dont la température est peu variable.
Ces observations faites dans le voisinage de Téqua-
teur, loin de toute terre et loin des grandes lies, sont de la plus haute importance pour la déteroiinalion des températures terrestres, et par suite sur la question de savoir si le soleil a éprouvé ou non quelque changement dans la puissance et Tactivité de ses rayons. Elles en ont une d'autant plus grande, qu'entre les tropiques et en pleine mer, la chaleur des eaux de TOcéau éprouve de bien faibles variations.
La température moyenne, déduite de dix, douze^ ou vingt expériences différentes, faites sans choix, entre >I0^ de latitude nord et AO^ de latitude sud, a été trouvée partout la même , à une fraction de degré près.
A Taide des expériences semblables, suivies pendant long-temps, on pourra attaquer une question capitale restée jusqu'à présent sans solution définitive, celle de la constance des températures terrestres. On n'aura plus à Taide de ce mode de recherches, à s'inquiéter des influences locales, naturellement fort circonscrites, provenant du déboisement des plaines et des monta» gnes, des changements de culture, du dessèchement des lacs et des marais ou d'autres questions de ce genre.
Chaque siècle en léguant aux siècles futurs quelques chiffres bien faciles à obtenir, leur donnera le moyen peut-être le plus simple, le plus exact, le plus direct de décider si le soleil , aujourd'hui source première et
source à peu près exclusive de la chaleur de notre globe, change de constitution physique et d'éclat comme la plupart des étoiles; ou, si au contraire, cet astre est arrivé sous ce double rapport à un état permanent d^équilibre et de stabilité.
Les observations récentes faites à bord de la Vernis ^ confirment puissamment cette seconde proposition qui est également fondée sur l'ensemble des faits que nous avons déjà discutés et que nous discuterons plus tard.
La température moyenne de la région de TÂtlantiquC; voisine de Téquateur, à midi dans le mois de janvier >I857, a été trouvée par les navigateurs à bord de cette frégate, de + 26^,6; et ce qui est bien remarquable , c'est que cette même température a été reconnue parles mêmes officiers, en mai 4859, être de + 26^,8.
D'un aulre côté, la chaleur des eaux de l'Océan a été trouvée par eux dans la région équatoriale correspondant à >I50^ de longitude occidentale, dans le mois de juin 4857 être de +26^9. Enfin cette chaleur appréciée dans un méridien plus rapproché de celui de l'archipel des Galagos dans le mois de février 4859 de+26%9.
Si ces observations étaient ainsi continuées et qu'elles offrissent constamment des nombres aussi rapprochés les uns des autres, on serait bien forcé de conveviw que le déboisement dea plaines et des montiigiies,
le dessèchement des lacs et des marais, n'ont aucun effet sur les climats terrestres considérés en général^ climats qui sont à peu près uniquement influencés par les rayons solaires.
En effet, Tinfluence solaire est maintenant pour le globe la cause la plus active et la plus puissante des effets qui s^ produisent. C'est à elle que sont dues la vie des animaux et ractiyité de la végétation, et par suite l'entretien de réiectricité atmosphérique : du moins par suite de son accumulation produite par Tinfluence solaire et les modifications de la température exercée.
Si la suite des temps doit apporter de grandes modifications dans la chaleur intérieure, leur longue succession sera probablement sans effet sur la température de la surface delà terre. Ces phénomènes sont cependant les seuls qui puissent compromettre Texistence des corps vivants, et leurs efiets sont bornés à un trentième de degré. Ainsi s'évanouit la crainte de Tentièro congélation du globe, dont Buflon avait menacé no« descendasts, lorsque la chaleur centrale sera entière* méat dissipée,
liais les içlimpta terrestres ont«ils bien la fixité que nous leur â^vons attriboéOi et n'oot-ils pas i)tt contraire été modifiés depuis, les temps historiques?
On ne peut paa» pour la solutioa de cett? question^ invoquer le témoignage des instruments qui noua ont
mis en oommunicalion avec tes corps extérieurs ; leur invention, comme les grandes applications des sciences , sont trop modernes pour éclairer des faits dont rorigine est déjà si loin de nous.Cependant M. deHomboldt, après avoir discuté et calculé avec une patience infinie, plus de vingt-cinq mille observations tbermo* métriques^ est arrivé à un résultat sur lequel nous pouvons nous appuyer. D'après ses observations, les températures moyennes ne varieraient dans aucun climat, d^une année i Tautre, de plus d'un à deux de« grés.
Les températures seraient donc arrivées à un état presque complet de stabilité, malgré le témoignage de nos sens et les produits variables de nos champs. Si elles sont aussi fiies, comment ne pas supposer que les températures partielles qui les composent et les déterminent, peuvent bien varier accidentellement, mais ne sauraient influer d^une manière sensible sur Tavenir de la température terrestre? Ce résultat est un des plus remarquables que Ton puisse déduire de Texamen approfondi des variations qu^éprouvent les climats.
Les calcula sur lesquels il repose doivent nous nn« dre très circonspects dans Tappréciation que nous pourrions faire des températures à l^aide de nos sens et d'après les produits de la culture. Sans parler d'une diminution momentanée de la ebaleur, qui peut faire disparaître tel végétal d'un pays où il avait long-temps
prospéré, combien de causas tont-à-fait étrangères à un abaissement thermométrique peuvent détruire également quelques-uns des produits de la nature dans des con.trées entières?
Nous sommes donc en droit de le demander : est-ce avec rainm que Ton suppose que la région des oliviers s'avance continuellement yers le Sud, parce que nous voyons la culture de cet arbre précieux, cesser dans les lieux où elle avait obtenu un certain succès?
Dans une pareille appréciation, a-t-on remarqué que lorsque la mortalité d'une espèce quelconque est supé* rieure au nombre des individus qui doivent la compenser, il faut nécessairement que cette espèce finisse par s'éteindre, si cette mortalité continue à s'opérer. Cette différence parait amener dans les contrées méridionales de la France, la disparition partielle de l'olivier, dont on y est menacé. Elle semble dépendre plutôt du découragement du laboureur, que de Taffaiblissement de la température de ces contrées. Une autre circonstance n'y est pas non plus sans influence; elle tient auxpro* duits plus avantageux que d'autres récoltes donnent aux soins aetîfe et industrieux des agriculteurs, ce qui les porte à négliger un arbre dont la croissance est si lente et Je produit si incertain.
Telle est Thistoire de l'olivier, de cet arbre si utile, dont Texistence, comme celle de la vigne dans les contrées méridionales, remonte bî^n ott*deià des temps
