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DEUXIÈME SECTION

MILIEU AQUEUX ou

Eau liquide ou solide.

Le milieu, que nous avons à étudier en second lieu, est formé par l'hydrogène et l'oxigène combinés; il constitue un corps connu de tout le monde, sous la dénomination d’eau. Il à été considéré longtemps comme un élément, mais on est si certain actuellement de sa composition, qu’on peut la faire à volonté, ou la décomposer en deux gaz bien connus eux-mêmes.

On peut facilement décomposer l’eau : il suffit pour cela de chauffer une cornue en verre contenant de l’eau et qui est ajustée à un tube de porcelaine garni de tournure ou lames de fer, et traversant un fourneau que l’on allume. L'eau chauffée passe en vapeur à travers le fer rougi par le combustible du fourneau. Elle est décomposée en deux gaz : l'oxigène et l'hydrogène; le premier se combine au fer et l’oxide (rouille), l’autre, passant par l'extrémité opposée à la cornue, est reçu dans une éprouvette pleine d'eau ou de mercure, à travers laquelle ou lequel il passe dans l’éprouvette.

Quant à la recomposition de l’eau, on a un ballon en verre, muni de trois ouvertures: l'une qui s'applique sur le plateau d'une pompe pneumatique, les deux autres sont munies d'un robinet à vis et fermées. On fait le vide dans ce ballon, on adapte aux deux vis deux tubes à écrous munis chacun d’une vessie, contenant : l’une, de l'hydrogène, deux volumes; l’autre, de l’oxigène, un volume. Onfait

EAU. 21 passer dans le ballon une étincelle électrique, les deux gaz sont combinés et constituent de l’eau qui est parfaitement pure.

Nous avons vu que l’homme peut former et décomposer l’eau ; mais, nous le répétons, l’eau en vapeur n’est point décomposée (en hydrogène et en oxigène), et même dans cet état, souvent invisible alors, elle agit plus ou moins sur les corps de la nature.

L'état de l’eau varie, avons-nous vu aussi, suivant le calorique qui l’a pénétrée. De 0, ou degré de la congélation, jusqu’à son état d'ébullition (le baromètre marquant 76 centimètres de pression sur le mercure), elle est susceptible de s’évaporer en raison directe de la chaleur qu'elle renferme.

Plongée dans un milieu au-dessous de 0, elle se congèle et forme la glace. L'eau en vapeur arrivée dans de hautes régions s’y trouve en vésicules à parois d'autant plus minces, qu’elles sont dans un milieu plus chaud. Si ces vésicules diminuent beaucoup (proportionnellement au calorique), l’eau se réduit graduellement en très-petites gouttes aqueuses qui, s’agglomérant, forment des gouttes plus ou moins volumineuses. Celles-ci, plus pesantes que l'air, tombent en pluie.

Si, dans leur trajet, ces gouttes, qui tournent sur elles-mêmes en tombant et qui sont à peu près de forme sphérique, traversent une couche de l’atmosphère très-froide, elles se gèlent; de là, la grèle, dont le volume est d'autant plus considérable, qu'un grand nombre de gouttes d’eau s’y agglomèrent chemin faisant.

Si l’état vésiculeux de l’eau est en ballons aqueux microscopiques, et assez rapprochés pour former des nuages, et que cette eau, extrèmement divisée, soit prise par le froid, elle tombe d'autant plus légèrement que les vésicules sont moins rapprochées et qu'elles se trouvent dans une couche atmosphérique à une température au-dessus de 0, elles sont réduites en neige, d'autant plus épaisse que les petits glaçons sont plus soudés les uns aux autres. Quand ces flocons neigeux sont très-lourds, ils tombent assez rapidement, et parfois fondent en tombant sur la terre si la couche atmosphérique est un peu chaude. Dans le cas contraire, ces flocons flottent plus

ou moins longtemps dans l'air, s’entassent sur la terre et ne fondent qu'après s'être unis à de grandes quantités de calorique. A l’état d'eau , elle est ordinairement très-favorable à la végétation, sides proportions convenables de lumière, de chaleur et d'électricité (peut-être) sont en un rapport convenable avec elle. Sans cela, elle peut nuire aux plantes par sa quantité minime ou trop considérable. En un mot, elle ne peut agir directement et efficacement que lorsqu'elle est liquide. Froide, elle circule très-mal dans la plante ; si cette eau, en remplissant les utricules des plantes et leurs intervalles, ainsi que ceux des fibrilles, vient à se geler, les corps qüi en sont pénétrés et qu'elle remplit sont déchirés, et si toute cette vitalité des organes élémentaires s'éteint, la vie de l'individu s’anéantit aussi graduellement. Dans les hivers très-rigoureux, et si l'automne qui les a ‘précédés a été très-humide, on entend souvent les troncs des arbres se fendre, et ils présentent alors de profondes déchirures qui se prolongent parfois sur tout le tronc (1).

C’est au moyen de l’eau, par les racines des plantes, que s’introduisent les matières solubles organiques décomposées, ainsi que la plupart des gaz ; c'est par elle seule que s’introduisent toutes les matières terreuses (cendres), et la matière charbonneuse, mais celle-ci sous la forme d'acide carbonique.

L'eau sert aussi comme corps humectant, mais lorsqu'elle séjourne trop longtemps dans la plante, elle relâche et distend tous les tissus, et cette plante meurt si la lumière, jointe à la chaleur, ne viennent point à son aide en évaporant bientôt le liquide en excès.

Beaucoup de plantes herbacées, et même les arbres, peuvent supporter 6-10 degrés de froid, sous0, etmême davantage, surtout s1

(4) Nous avons vu que le calorique dilate tous les corps, et nous voyons ici que l’absence de chaleur semble produire aussi une dilatation prononcée. Ce fait, en apparence contradictoire, a lieu, parce que l’eau, en se transformant en glace, présente un arrangement moléculaire tout différent, les petits glaçons microscopiques occupant beaucoup plus de place que les molécules de l'eau,

l'automne a été sèche. L'inverse arrive toujours quand cette saison a été pluvieuse : 3 à 4 degrés suffisent alors pour les faire périr.

Si la rareté de l’eau n’est que momentanée ou que ce liquide soit peu au-dessous de la proportion nécessaixe à la plante, la végétation est sensiblement retardée, surtout si en même temps la lumière est vive et que l'air soit agité. A une chaleur trop considérable, les feuilles se fanent, bientôt leurs utricules se dessèchent, etsi cet état dure, la dessication complète a lieu, la vie s’éteint successivement dans les organes les plus faibles, et les arrosements ne peuvent plus leur rendre la faculté d’absorber. Si, enfin, cette sécheresse se prolonge, la plante périt bientôt entièrement.

La quantité relative d’eau nécessaire à chaque espèce de plante est très-variable ; aussi, toutes ne peuvent vivre dans un même sol. Quelques végétaux, qui habitent l’eau, ont besoin d’être complètement immergés, et lorsqu'ils sont hors de l’eau, ils se fanent et se dessèchent très-vite (Potamots, NYMPHÉACÉES ).

D'un autre côté, l’évaporation du liquide que contiennent les plantes est en rapport avec la quantité de stomates (pores évaporatoires) que porte ordinairement la face inférieure de leurs feuilles. Ainsi, les plantes dites grasses (ou mieux à tissu épais plus ou moins succulent), (Joubarbe, OPONTIACÉES), qui sont privées de ces organes, supportent une très-grande chaleur, sans se faner sensiblement ; elles ne peuvent habiter que des contrées chaudes, elles n'évaporent qu’à travers des tissus dont on ne connaît pas d'ouverture. Si l'air est humide, l’évaporation, presque inappréciable qu'elles présentent, ne peut avoir lieu, et bientôt elles pourrissent, si l’'humectation extérieure de l'air continue.

L'homme ne peut rien pour les arrosements naturels, mais il lui importe souvent d’être sûr du beau et du mauvais temps, lorsqu'il a des travaux agricoles ou horticoles à entreprendre. Aussi, l'indication des pronostics météorologiques peut-elle devenir pour lui d'une grande importance. Comme l'étude des pronostics peut être d’un grand intérêt pour cueillir d'avance une certaine quantité de feuilles ou sécher des foins, nous allons entrer dans les détails les plus importants.

1° En général, dans la belle saison, sur onze baisses ou hausses de baromètre, sept au moins ne laissent aucune incertitude. Cet instrument est disposé de manière, que si la colonne d’air qui pèse sur la surface du mercure contenu dans la colonne de verre (fermée par en haut etourverte par en bas), est plus pesante, le liquide mercuriel monte. Au contraire, il descend lorsque l'air devient moins pesant. Cette moindre pression de l'air est peut-être due à ces prodigieusement petites vessies d’eau, pleines d’air, qui, faisant l'office de ballons quelque temps ascendants, font que cette eau en vésicule contrebalance la pression ordinaire.

2° Les hausses ou baisses brusques du baromètre indiquent toujours quelque grand changement dans l'atmosphère, dans un certain éloignement du lieu où elles s’opèrent. La baisse subite, surtout, annonce un orage ou la chute d’une grande quantité de pluie; tandis que l'ascension et la descente lentes du mercure sont un signe de beau ou de mauvais temps dans un petit nombre de jours.

3° Une gelée blanche au printemps ou en automne annonce souvent la pluie pour le jour où le lendemain.

4° Des nébulosités très-élevées, qui semblent entourer la lune, annoncent souvent une pluie prochame : (on dit vulgairement alors que la lune baigne ou se baigne).

5° Un vent impétueux du sud annonce la pluie, qui tombera aussitôt que l'agitation de l'air eessera. Ce vent amène, en général, beaucoup de vapeur d’eau qui, en arrivant dans des régions plus froides, est condensée et tombe en pluie.

6° Quand le soleil nous apparaît le matin en projetant de la lumière blanche, qu'il est accompagné de taches, ou qu'il est presque caché par des nuages épais, ou bien qu'il projette une teinte rougeâtre dans l'atmosphère, c'est un signe assez certain de pluie le jour même ou le lendemain. S'il est pâle à midi et le soir, C'est une annonce de vent et par suite de pluie. Lorsque le ciel est blanchâtre et qu'il règne un léger vent du sud (que l’on nomme dans quelques contrées vent blanc), c'est encore un signe certain de pluie. Les hautes régions tiennent alors en suspension

une grande quantité de vapeur, qui est (ôt ou tard condensée en pluie par le froid.

T° L'élévation de toute la vapeur d’eau dans les hautes régions, qui, ainsi que les couches inférieures de l'atmosphère, ne perdent pas de leur transparence, rend l'air parfois si clair que les montagnes voisines nous apparaissent très-distinctement. Cet effet, qui est un pronostic certain de pluie, est désigné par les habitants des campagnes en disant que : les montagnes se rapprochent, nous aurons de la pluie.

8° Une forte rosée, qui se dissipe promptement au lever du soleil, est aussi un indice de pluie.

9° Les nuits chaudes et sans rosée sont ordinairement suivies d’orages, d’averses et de pluies longues.

10° La pluie soudaine n’est ordinairement pas de longue durée ;

11° L'apparition du brouillard après la pluie est souvent l'indice du retour du beau temps.

12° Les douleurs rhumatismales se manifestent et les anciennes cicatrices deviennent douloureuses à l'approche de la pluie, ainsi que les cors aux pieds.

Il devient tous les jours plus important pour l’agriculture de connaître, dans chaque contrée, la quantité de pluie qui tombe et les époques où sa chute à ordmairement lieu. On sait, à Lyon, d'après des observations faites depuis vingt années, qu'il y tombe ordinairement 80 centimètres de pluie.

D'après les recherches de MM. AR4Go et DAUSSE, on sait :

1° Que la pluie s'accroît rapidement dans son trajet à travers les couches inférieures de l'atmosphère.

2° Toutes choses égales d’ailleurs, le produit de la pluie, dans un temps déterminé, est d'autant plus considérable, que le lieu où on l’observe est plus élevé au-dessus du niveau de la mer, jusqu’à une certaine hauteur.

En général, il paraît que la pluie se forme jusque dans les couches les plus inférieures de l'atmosphère, de telle sorte que non-Seulememt chaque goutte augmente continuellement en volume

dans sa chute, jusqu'à la fin de sa course, et que de nouvelles vouttes ne cessent de naître à ses côtés.

Les résultats moyens de la chute de la pluie sont, en général, les suivants : j

1° Que le produit de la pluie dans les mois de janvier et d’août, c’est-à-dire dans le mois le plus froid et dans celui qui est le plus chaud (à Paris), est à peu près dans le rapport de 4 à 5.

2° Que la différence de ces produits, dans la cour de l’Observatoire et sur sa terrasse (1), est presque double en janvier de ce qu'elle est en août.

Ces faits indiquent qu’à Paris, la pluie et la neige se forment à une plus grande hauteur en été qu’en hiver.

La deuxième de ces lois est établie sur les recherches de M. DAUSSE, en voici quelques résultats :

DRE TR CR PR OR Re PR Ed

(4) La terrasse de l'Observatoire de Paris est à 28 mètres au-dessus du niveau de la cour du même établissement.

HAUTEURS | QUANTITÉS 25 A métriques de pluie LIEUX. au-dessus de| tombée la mer. par année.

407 0,704 635 1,108 2,491 1,555 575 0,900 507 À 1,024 43 | 0,622 132 0,955 Pouilly (en Auæons) 208 0,642 Au point du passage du canal de Bour gogne. 247 0,677 Versant de la Seine, près Montbard e486 » T10,877 Cour de l'Observatoire de Paris (moyenne de 20 années, de 1818-1837) 60 | 0,572 Montmorency (moyenne de 40 années, d’après le P. Cotte). Cette station est dominée par des hauteurs boisées ayant 180 mètres...

Guadeloupe (une année, d'août en juillet 1828, ilest tombé àla Basse-Terre, presque au niveau de la mer) Et enfin, à l'établissement de Macouba, situé dans les terres, à une assez grande hauteur, très-voisine de montagnes couvertes de forèts vierges

La quantité de pluie qui tombe dans une localité est influencée, non-seulement par l'élévation de la portion du sol, mais encore par la présence ou l'absence des forêts qui retiennent de plus ou moins grandes masses de nuages.

La pluie ne produit pas un égal effet sur les plantes : celle qui tombe pendant les orages active d’une manière sensible la

végétation. On a vu de jeunes rameaux de quelques arbres (Marronniers d'Inde) s’allonger de 40 à 30 centimètres en quelques heures. Cette grande activité est due à de l’ammoniaque et à de l'acide carbonique contenus dans l’eau. L’électricité y a concouru aussi d’une manière puissante.

Toute l’eau évaporée des mers, des lacs, des étangs, des rivières, des marais, des ruisseaux, de la terre, ainsi que celle qui s’exhale des animaux et des plantes, retombe tôt ou tard dans telle ou telle région à l’état liquide ou à celui de congélation. Cependant, il ne faut pas croire que toute la rosée soit produite par la vapeur d’eau de l'atmosphère. En plaçant une plante sous une cloche de verre, isolée préalablement de la terre au moyen d'une lame métallique, ou de caoutchouc, on a acquis la certitude qu'il se formera des gouttes de rosée sur des points déterminés d’un certain nombre de feuilles. Ces gouttes proviennent de points glanduleux, et elles apparaissent en abondance d’autant plus grande, que les plantes sont plus remplies d'humidité et que le tissu utriculeux en est plus distendu.

L'air humide de la nuit augmente cependant le volume de ces gouttes exsudées de la plante. La rosée atmosphérique est d'autant plus abondante qu'il y a plus de nuages. Ceux-ci arrêtent le calorique rayonnant de la terre, et celui-cirevient vers elle; ce quitient cette portion de l'atmosphère à une température assez élevée pour que la vapeur ne puisse reprendre la forme liquide.

La rosée est très-nuisible aux animaux dans les contrées chaudes, en raison des transitions extrèmes de température auxquelles elle est due. Elle est le seul arrosement dont jouissent les plantes des déserts arides, et cette privation d'eau est la seule cause de la stérilité de ces portions du globe, car le sable, contenant quelques matières organiques, serait plus ou moins fertile s’il était humecté.

Toutes les plantes ne peuvent s'accommoder d'une même humectation atmosphérique ; ainsi, les unes supportent parfaitement un temps sec et brûlant : ce sont presque toujours celles qui sont privées de stomates (ou pores évaporatoires). Cette sécheresse leur est indispensable pour élaborer la petite quantité d'eau dont

elles ont besoin pour leur nutrition. Placées dans une atmosphère remplie de vapeur, elles se pourriraient très-vite. D'autres, au contraire , ne sont bien portantes que dans une atmosphère humectée : c’est ce qui arrive aux plantes alpines.

L'eau, solidifiée en glace, neige ou givre, ne peut jamais être utile aux plantes, qu’en isolant d’un froid intense celles qui peuvent supporter un moindre degré de froid, et nous savons que les arbres vivants fondent beaucoup plus vite la neige qui couvre leur base que ces mêmes arbres morts. Cela s'explique facilement, en ce que leurs racines, isolées par cette couche de neige, recevant une sève provenant de couches terrestres plus chaudes où plongent les racines, portent une température plus élevée dans le tronc que ne l'est celle de l'air qui environne l'arbre.

Quoique les arrosements naturels soient hors de la puissance de l’homme, il peut cependant souvent dévier ou accumuler une certaine quantité d’eau pour, au besoin, humecter la terre. Dans un grand nombre de cas, on pourrait utiliser des ruisseaux, pris à une certaine distance, l’eau des routes, celle des pentes supérieures à l'endroit où l’on veut élablir ces réservoirs, celle des toitures, etc. En général, on prend trop peu de peine à cet égard. Le Mürier, qui doit nous occuper essentiellement ici, nécessite rarement l'emploi de pareils moyens, ses feuilles (dans les individus greffés) étant le plus souvent trop aqueuses. Au besoin, il faudrait bien plütôt détourner l’eau qui pourrait aller l’humecter.

L'eau des pluies, celle des fleuves contiennent ordinairement, d’après les recherches de MM. DE HUMBOLDT et GAY-LUSSAC, environ un 25° d'air, qui lui-même est formé de 68 parties d'azote sur 32 d'oxigène. Mais l’eau stagnante, et dans laquelle croissent des plantes aquatiques, contient de bien plus grandes proportions d’'oxigène.

MM. MorREN ont trouvé dans l’eau des viviers de 56 à 58 parties d'oxigène ; ils voulurent savoir si cette proportion était toujours la même à toutes les heures du jour, et trouvèrent dans l'air, chassé de l’eau par la chaleur, le matin 25/100, à midi 40/100 et le soir 61/100. Le volume qu'occupait l'air était aussi très-variable. L'oxigène était dans cette eau à un simple état de dissolution et

non dans celui où est réellement l’eau dite oxigénée. La lumière faisait aussi beaucoup varier la quantité de cet oxigène. Si le temps était obscur, la quantité d’oxigène restait constamment au-dessous de 28/100, lors même que la matière verte contenue dans l’eau était très-visible. Si, au contraire, elle avait disparu, même par de très-beaux jours, l'oxigène n’était aussi que de 28 à 30/100.

Cette matière verte des viviers, examinée au microscope, est due à une multitude d'animalcules extrèmement petits, presque tous appartenant au Chlomidomanus pulvisculus (Ehrenb.) MM. MoRREN ont acquis la certitude que ces animalcules agissent comme le végétal ; ils ont, comme lui, besoin de la vive lumière, unie à la chaleur, pour produire de l’oxigène; car, par une belle journée d'été, ils couvrirent le vivier d’un drap noir, et la proportion d’oxigène fut minime.

Il est probable que les algues d’eau douce, connues généralement sous le nom de Conferves, versent aussi dans l’eau, et par suite dans l'air, une grande quantité d’oxigène; que l’eau des mares, des viviers, etc., est beaucoup plus oxigénée et plus favorable aux plantes dans les arrosements du soir que dans ceux du matin. La température tiède de l’eau et son aérement sont aussi d’une grande importance. La température des eaux de source, presque toujours à 10 ou 12° centigrades sur 0 , est trop froide; elle a l'inconvénient d'arrêter l’activité vitale du végétal. Les eaux sont, en outre, trop peu aérées ; il faut donc les laisser séjourner dans des réservoirs, afin qu’elles s’y réchauffent et s’y oxigènent. En outre, un moyen mécanique qui les agiterait, y incorporerait beaucoup d’air.

On a remarqué que les matières animales et végétales, en décomposition, sont beaucoup plus favorables à la végétation lorsqu'elles sont unies à l’eau que lorsqu'elles sont réparties sèches ou presque sèches sur le sol. Les eaux fétides, convenablement allongées, sont aussi très-fertilisantes.

Le moment de la journée où l’on arrose n’est pas non plus indifférent, surtout lorsqu'on cultive des plantes délicates. On sait que l'évaporation ne se fait qu'aux dépens du calorique environnant, et que les arrosements arrêtent ou facilitent la végétation, selon qu’ils

EAU. 31 sont fait en temps défavorable ou bien en temps opportun, et que l’eau est plus ou moins froide.

Les arrosements d'automne et de printemps doivent avoir lieu dans la matinée. L’air est alors tiède, et le froid produit est modéré. Ceux du soir, dans la saison froide, sont généralement nuisibles par le refroidissement qu'éprouve la plante, et la possibilité même de la congélation de l’eau pendant la nuit. En été, au contraire , les arrosements doivent se faire, autant qu'il se peut, le soir, l’eau ayant le temps de bien pénétrer le sol, d'entrer dans les plantes, et d’équilibrer l'introduction de l’eau avec la grande évaporation qui a lieu pendant les jours longs et très-chauds. Les arrosements du matin présentent l'inconvénient d’être beaucoup moins utiles, une grande quantité de l’eau s’évaporant bientôt et en pure perte, surtout à la surface du sol.