PAR MINUTE

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^' après ces données, il est facile de constater la pente correspondante aux dif-

2i8 SECONDE PARTIE. — CHAPITRE DEUXIÈME.

D'autres dénivellations permanentes sont dues à Tattraction que les rives exercent sur la masse liquide qu'elles environnent. Cette attraction est elle-même fort variable suivant la forme de la côte, la hauteur des montagnes, la densité des roches, ^escarp^ ment des talus ; mais très certainement elle exerce une action sur la surface du lac. Aucune molécule liquide ne peut échappera cette influence. Si les eaux du lac sont maintenues dans leur lit par la force attractive de la terre, elles sont à chaque instant sollicitées latéralement et en quelque sorte invitées à en sortir, soos l'action de cette même force d'attraction, qui régit souve^ain^ ment tous les corps pondérables et qui est, pour le Léman, d'autant plus énergique que la ceinture des Alpes qui l'entoure a une masse plus considérable.

La surface du lac est donc en certains points gonflée, a d'autres déprimée, mais toujours gauchie, suivant l'intensité <fe cette attraction latérale. Malheureusement, il est absolument, impossible de se rendre compte de ce gauchissement, de le mesurerez et de le rectifier, puisque la même cause agit exactement de même manière et dans la même proportion sur le fil à plomb, si les bulles d'air des niveaux et sur tous les instruments qui soi employés dans les nivellements de précision.

Les mesures les plus délicates n'ont pas permis davantage reconnaître à la surface du Léman de marées sensibles.

Physiquement, le phénomène de la marée doit nécessaireme ^^ exister sur toutes les masses liquides.

Tout le monde connaît, au moins dans ses grandes lignes, ' théorie des marées de Laplace, aujourd'hui généralement adopt

férentes sections du lac. (E. Plantamour, Notice sur la hauteur des eaux du '* d'après les observations faites à Genh'e de 1838 à 1873. Genève, 1874.)

D. DoR, Quelques observations sur le niveau du lac Léman, Bull. Soc. va»**' Se. nat., VIII.

L'attraction est la grande loi qui règle tous les mouvements de la matière qui remplit l'espace. La terre est donc soumise à l'attraclion de tous les corps célestes qui l'entourent. La plupart des astres sont trop éloignés d'elle pour pouvoir exercer une influence appréciable. Mais le soleil et la lune, l'un d'une masse considérable, l'autre incomparablement plus petite, mais en revanche beaucoup plus rapprochée, agissent d'une manière très puissante sur sa surface. L'enveloppe solide de la terre peut résister à cette force attractive; mais toutes les molécules liquides des mers qui recouvrent à peu près les quatre cinquièmes de la planète sont attirées paria lune et le soleil, glissent les unes sur les autres et tendent àser^procher de l'astre qui les sollicite. La niasse des eaux se gonfle donc et se dresse vers la lune et vers le soleil. Il se forme ainsi deux grandes vagues, la vague lunaire et la vague solaire, quiîuivent dans leur marche les deux astres qui les attirent, et qui, en raison du mouvement de rotation de la terre sur ellemême, se poursuivent à sa surface avec une très grande rapidité. Théoriquement, la vague lunaire devrait faire le tour du globe dans l'espace de 24 heures 50 minutes, période durant laquelle la tore a successivement présenté toutes les parties de sa surface à son satellite qui tourne autour d'elle; et la vague solaire, de son tW, devrait accomplir sa révolution dans les 24 heures qui marijnent exactement la durée de la journée ou de la révolution de la tore sur elle-même. Mais, en fait, ces deux vagues se confondent Mse pénètrent, à cause de l'extrême mobilité de leurs molécules "uideB, et elles n'en font qu'une qui se déplace de l'Est à l'Ouest, •^cst-à-dire en sens inverse du mouvement du globe. C'est cette '■^gue unique, cette grande intumescence périodique qu'on appelle la marée.

L'attraction de la lune et du soleil agit tout aussi bien sur les Petites mers fermées qu'à la surface du vaste Océan ; mais, dans >« bassins d'une faible étendue, la marée n'a pas l'espace néces- '*tepour se développer à l'aise, et l'intumescence ne peut se pfwiuire d'une manière toujours appréciable. Dinsla Méditerranée, elle est cependant assez sensible, quoique

très variable d'un point à un autre. La cotiiîguration de la côte, la variété des contours, le nombre et la succession des promontoires, des golfes et des indentations arrêtent souvent la marche du flot et s'opposent à la propagation et au développement d'une grande onde régulière. Toutefois, dans le golfe des Syrthes, situé entre l'ancienne Pentapole et la Tunisie et sur la plage de Sfax, au devant de laquelle se trouve une très large étendue de mer, le phénomène du flux et du reflux s'accomplit d'une manière parfaitement rhythmique, comme dans l'Océan; et la marée y est, en moyenne, de i",50 et atteint, à l'époque des équinoxes, 2", 60 et même 3 mètres d'amplitude. Par contre, dans toute la région occidentale de la Méditerranée, dont les côtes, très découpées, arrêtent la marche do flot, la marée n'a que quelques centimètres.

Elle n'est que de 30 centimètres à Livourne, de 15 à peine dans la mer Ionienne et dans le golfe de Lyon ; et cette faible intumescence est presque toujours masquée par les dénivellations locales et temporaires produites par les vents, les courants et les tempêtes. A Venise cependant, le flot qui s'engouffre dans le loi couloir de l'Adriatique s'élève quelquefois à la hauteur i^ I mètre (i).

Dans les autres mers fermées, les plus grandes marées équ"»^noxiales ne dépassent pas i^jio, et les marées moyennes osciller», t de o'",30 à o'",40.

Dans la Haltiquc, dans les détroits du Sund, du grand et A ""^ petit Belt, roscillation normale varie de 4 à 8 centimètres, et e^^" presque toujours contrariée, annulée ou masquée par des dénivc X' lations bien autrement importantes dues aux vents, aux courant^^ -■ aux variations de la pression atmosphérique.

Mêmes amplitudes très faibles dans la Caspienne et dans 1^ mer Noire.

Le grand lac Michigan de l'Amérique du Nord, dont la super.^' ficie est de 60,000 kilomètres carrés, paraît être la plus peti*-^ nappe d'eau sur lacjuelle on ait constaté d'une manière bien nett^

(I^ G. CoLLKCiNO, Grohifia de II' lia lia.

périodicité du flux et du reflux; l'ampiitude moyenne de l'osciltion y est de 75 millimètres.

Si l'on admettait, ce qui est assez vraisemblable, que la hauteur 3u flot est à peu près proportionnelle à la surface du bassin sur laquelle s'exercent l'action lunaire et l'action solaire, la marée du lac Léman, qui a une superficie de 600 kilomètres environ, c'està-<iirecent fois plus petite que celle du lac Michigan, devrait être à peine de i millimètre. Il n'est pas douteux qu'elle n'existe, maïs elle Échappe à nos moyens d'observation.

Ces moyens ont été cependant très perfectionnés dans ces dernières années. Pendant longtemps, on s'était contenté de relever lahiuteur des eaux du Léman sur des échelles graduées, encastrées dans les murs de quai des villes riveraines du lac, Genève, Nyon, Vevey, Chillon, Morges, Ouchy, Thonon, etc.; mais la lecture était toujours incertaine; et la moindre vague, le plus petit ressac pouvait donner lieu à une erreur de plusieurs centimètres. Depuispeu, on a établi sur différents points et à quelques mètres de la rive des puits en communication directe avec le Léman, Le nii-fau de ces puits est exactement le même que celui du lac; il sïlève et s'abaisse en même temps que lui avec une précision pîrfaite, et il a l'avantage d'être absolument soustrait à toutes lesciuses extérieures qui provoquent sur la grande nappe d'eau des vagues, des ressacs et des rides superficielles et temporaires. Uhauteurde l'eau dans les puits donne donc le niveau vrai, le iiTeau réel du lac tranquille. Un flotteur est disposé sur ce oiveau; il monte et descend avec lui ; et la tige qu'il porte indique, SOT une échelle extérieure, les moindres variations de la surface du lac avec une sensibilité qui ne laisse rien à désirer.

Ces appareils , qu'on appelle des limnimètres {VfjivM, lac; pfcfm, mesure), ont même été perfectionnés récemment par M. le professeur Forel, de Morges, qui a adapté à la tige du flotteur un trayon dont la pointe s'appuie sur une feuille de papier se dérou- ^wt îentement au moyen d'un mécanisme d'horlogerie. L'appareil uiscrit ainsi tui-mème ses propres observations ; et le n limnimètre enregistreur » remplace la lecture intermittente des échelles par

un graphique qui dessine la courbe continue de la hauteur des eaux et permet de reconnaître et de mesurer les dénivellations ks plus délicates qu'il aurait été sans cela difficile et quelquefois impossible de constater.

Le niveau du lac est soumis à deux g^randes variations annuelles.

Le Rhône, qui Talimente, est un fleuve ou plutôt un grand torrent alpin dont les apports sont extrêmement variables. Le volume d*eau qu'il verse en moyenne par seconde dans le lac est de 200 mètres cubes ; mais de l'hiver à Tété la différence est énorme. Tandis que le débit moyen de l'hiver est de 55 mètres cubes à peine, celui de Tété est près de quinze fois plus considérable et atteint 750 mètres cubes. En temps d'inondation, le Rhône, à Villeneuve, jette jusqu'à 17,000 mètres cubes par seconde dans le Léman.

Le lac est, en outre, alimenté par une vingtaine de petites rivières. Sur la rive Nord : l'Eau-Froide, la Tinière, la Véraie, la baie de Montreux, la baie de Clarens, la Veveyse, le Flon, la. Venoge, la Morge, l'Aubonne, la Promenthouse, le Boiron, la. Versoie; sur la rive Sud : la Morge de Saint-Gingolph , la Dranse ,

le Redon, l'Hermance. Sauf la Dranse, dont le débit moyen,

28 mètres cubes par seconde, — s'élève jusqu'à 400 mètres pea^ — dant les grandes crues, tous les autres cours d'eau ne sont qu^^ des ruisseaux insignifiants en temps ordinaire. Leur régime es "^ essentiellement torrentiel ; ils sont souvent à sec et ne prennen ^ une réelle importance que lorsqu'ils sont gonflés par les pluie^* d'orage ou qu'ils servent d'émissaires aux débâcles de glaces ou^ de neiges.

Le Rhône est, en réalité, le grand pourvoyeur du Léman; ct l'écart considérable entre ses hautes eaux d'été et ses basses eauîC d'hiver est la principale cause qui influe sur le niveau du bassin -

Trente années d'observations ont permis d'établir la moyenne de cette variation; et les relevés faits pendant plus d'un quart de siècle au limnimètre de Vevey ont donné les résultats suivants :

Janvier,

Février,

Mars,

Avril,

Mai,

Juin,

Juillet,

Août,

Septembre,

Octobre,

Novembre,

Décembre,

niveau au limnimètre i"

L'écart entre les plus hautes et les plus basses eaux est donc, en moyenne, de i",i5. Mais, à la suite des grandes débâcles, après des pluies persistantes, aux. époques de débordements et d'inondations du Rhône, on a relevé des différences bien autrement considérables ; et on cite dans notre siècle des maxima qui ont atteint, au même limnimètre, les hauteurs suivantes :

26 juillet 1876 2", 660

17 juillet 1846 2", 847

20 août 1816 2", 901

16 juillet 1817 2", 958

Le minimum le plus bas a été observé le 4 février 1830 et n'a atteint que o",i20.

L'écart le plus fort entre les hautes et les basses eaux a ^onc été de 2", 838, soit près ,de 3 mètres. La surface du lac ^tant à peu près de 600 kilomètres carrés, chaque millimètre de Surélévation de l'eau correspond à un volume de 600,000 mètres ^ubes. Les 3 mètres cubes d'exhaussement représentent donc un

(0 Ces observations sont rapportées au limnimètre normal du colonel Burnier, ^Qt le zéro est à trois mètres au-dessous du repère en bronze de la pierre de ^»ton à Genève. (Note de M. F.-A. Forel.)

excès de 1,800,000,000 de mètres cubes, soit près de deux milliards.

C'est à peu près le quarantième du volume total du lac, qm est, ainsi que nous l'avons vu plus haut, de 80 à 100 milliards de mètres cubes.

Ces dénivellations régulières s'expliquent aisément.

Pendant l'hiver, le froid immobilise à Tétat de neige et déglace, sur les hauteurs des Alpes et du Jura, toutes les eaux d'alimentation du Rhône et des autres affluents du lac. Ces grands réservoirs congelés se fondent au printemps et surtout en été; et les glaciers, libérés par la chaleur, se précipitent en masses torrentielles dans le fond des vallées. Il y a donc, d'une manière générale, une retenue à peu près complète de toutes les eaux pendant la saison rigoureuse et un écoulement de plus en plus considérable à mesure que les jours augmentent et que la température s'élève.

Le lac doit donc toujours monter en été et descendre en hiver.

Cette crue estivale et cette décrue hivernale sont très nettement indiquées par le crayon du limnimètre , qui dessine une grande courbe ondulée dont le creux correspond aux mois de janvier et de février et le sommet aux mois de juillet et d'août. Mais cette courbe n'est pas tout à fait continue et présente des temps d'arrêt fort intéressants à étudier et qui permettent de saisir parfaitement les différentes phases de la montée et de la descente des eaux. La courbe s'élève du mois de février au mois d'avril, ce qui indique le mouvement ascensionnel de l'eau ; puis leniv reste stationnaire pendant plusieurs semaines; quelquefois mêm il descend un peu, ce que la courbe indique en restant pendaa quelque temps horizontale ou même en s'abaissant.

A partir du mois de mai, la courbe se relève et atteint so point culminant vers le milieu du mois d'août; c'est la grand crue d'été, qui est arrivée au maximum. La courbe redescen^i ensuite très rapidement, indice que la majeure partie des glacc^ et des neiges ont opéré leur fusion. C'est la décrue; mais la décrue s'arrête dans son mouvement de descente; et, arrivée au niveaf de la première crue du printemps, elle semble vouloir remonter

encore; elle remonte un peu, en effet, dans le cours de l'automne, mais bientôt redescend très nettement et finit par reprendre le ■bas niveau de l'hiver.

Chaque année ce mouvement se renouvelle avec une remarquable périodicité. On observe une grande crue d'été, précédée et suivie de deux petites crues de printemps et d'automne; et il semble que le lac est approvisionné par deux sources d'alimentation indépendantes l'une de l'autre et de provenances tout à fait distinctes, quoiqu'il soit soumis à deux régimes différents. C'est bien là en effet ce qui a lieu.

[Le Léman est, nous l'avons vu, à la fois un lac alpin et un lac jurassique. Or, l'altitude du Jura n'est pas la même que celle des Alpes. Les conditions météorologiques des deux chaînes de montres diffèrent d'une manière notable, Les neiges du Jura fondent dbUfin de l'hiver, alors qut; tout le massif du Gothard et des Alpes du Valais est encore enseveli sous un revêtement de neiges etdeglaces. Si le lac se gonfle un peu dès l'ouverture du prinlemps, ce n'est pas par suite de l'apport des eaux du Rhône. A cette époque, les cimes, les hauts plateaux, les cirques supéneurs du Valais et du Gothard, presque entièrement enveloppés déneige durcie, laissent à peine suinter quelques filets d'eau. Ce mties neiges du Jura, beaucoup moins élevées que celles des Alpes, qui fondent les premières; et cette fusion, qui se produit dis les premiers beaux jours de l'année, est presque entièrement Womplie alors que celle des glaciers des Alpes n'a pas encore ttoiniencé. La crue du printemps s'arrête alors, et il faut un certàn temps avant que se déclare la débâcle estivale qui donne lïeu "lagrande crue des mois de juillet et d'août, La première crue Wdonc une crue jurassienne, la seconde une crue alpestre.

Lorsque les glaciers sont entièrement fondus, la grande source nalimenution est tarie, le lac décroît; mais il s'arrête dans ce """ivement de descente par suite d'un nouvel apport dû aux pfuira d'automne sur les croupes du Jura qui déterminent une oeuxième crue jurassienne.

lout^ces crues de provenancedîfférente se succèdent, sepénè-

trent en quelque sorte ; et le dessin de la courbe tracée par le liranimètre, qui donne avec la plus grande exactitude la série continue des oscillations de la nappe lacustre, permet de séparer et presque de mesurer les apports des eaux du Jura et des eaux des Alpes, les deux crues moyennes du printemps et de Tautomne, la grande crue estivale et la décrue correspondante qui atteint son maximum au cœur de l'hiver.

Outre les mouvements de crue et de décrue qui se reproduisent à peu près exactement aux mêmes périodes de chaque année, le Léman est sujet à d'autres oscillations bien autrement fréquentes d'un caractère particulièrement curieux, mais dont l'observation est beaucoup plus délicate.

M. le professeur Forel, de Morges, dont le nom est toujours à citer lorsqu'on parle des phénomènes lacustres de la Suisse, a fait, depuis un certain nombre d'années, une étude complète de toutes les ondulations qui agitent la surface azurée du Léman. Les unes sont superficielles et apparentes pour tout le monde ; ce sont les vagues que l'on voit se former et se propager avec une grande lenteur à la surface liquide et qui viennent ensuite déferler sur les rives. Les autres, au contraire, tout à fait invisibles à l'œil nu, sont profondes, traversent d'un bout à l'autre toute la longueur du lac avec une vitesse extrême , égale et même supérieure à celle d'un train express lancé à toute vapeur, mais sont inaperçues à l'œil ou ne se manifestent que par des dénivellations très faibles de la nappe lacustre. Les lectures limnimétriques ont seules pu les mettre en évidence et permis de les étudier dans leur rhythme, leur périodicité, leur amplitude et jusque dans leurs plus petits détails.

Rien de particulier à dire sur les vagues du lac. Ce sont, comme celles de toutes les mers, des mouvements d'oscillation progressive d'une certaine couche superficielle qui ne descend jamais aixdessous de trois ou quatre mètres de la surface. Les vagues so

d'autant plus fortes que le vent est plus violent ; elles augmentent régulièrement de vitesse, de largeur et de hauteur à mesure qu'elles avancent sur le lac, ralentissent leur marche et se redressent aux approches de la rive, et finissent, lorsque la profondeur devient trop faible et que leur base frotte sur le fond, par se dérouler en volute et se briser en écumant sur la grève.

On sait que la hauteur des vagues, très variable dans les différents bassins où elles se développent , est d'autant plus considérable que la nappe d'eau est plus vaste, plus profonde, qu'elle est plus librement parcourue par les vents, et que, plus découverte, elle donne plus de prise à toutes les variations atmosphériques (i).

Dans la Méditerranée, les grandes vagues des tempêtes ont, d'après l'amiral Smyth, cinq mètres et demi de hauteur verticale et atteignent quelquefois jusqu'à neuf mètres.

E)3ns l'Océan Atlantique, entre Boston et Liverpool, on a observé souvent des vagues de neuf h dix mètres, et dans certains cas exceptionnels, de treize mètres.

Dans l'Atlantique du Sud, vers les parages du cap de Bonne- Espérance, si l'on en croit les témoignages de Dumont d'Urville et de Fleuriot de Langle, les vagues des tempêtes atteignent moyennement de quinze à dix-huit mètres, et on a même cru pouvoir mesurer approximativement de grandes ondulations de trente mètres de hauteur.

En général, on considère que la hauteur des vagues est à peu près le quinzième de la largeur qui existe de base à base entre les allons qu'elles creusent.

A défaut de mesure directe sur le Léman, on peut admettre

cette donnée de l'expérience qui limite à i",30 ou i",5olahau-

tenc des plus grandes vagues en plein lac. Dans le voisinage des le flot se redresse sensiblement à mesure que la laigeur des >ns diminue. Quelquefois même, en plein lac, lorsque les

'Wts soufflent avec violence et changent brusquement de direc-

tion, la petite mer est complètement démontée; les interférences

(») CwLi,i.s»;».«i

des vagues en sens contraire produisent des ressacs qui en doublent la hauteur, et les embruns peuvent rejaillir jusqu'à six ou huit mètres.

Ce sont bien alors de véritables tempêtes, d'autant plus dangereuses qu'elles se déchaînent d'une manière soudaine, que les lames courtes et dures s'entre-choquent dans tous les sens, et que les petites embarcations et même les bateaux à vapeur ne sont pas en général préparés à d'aussi redoutables épreuves.

L'histoire du lac est malheureusement trop féconde en sinistres de cette nature; et, pour n'en citer qu'un, les populations riveraines n'oublieront pas de longtemps la terrible catastrophe qui a marqué la soirée du 23 novembre 1883. Le steamer le Rhine, qui faisait le service entre les ports d'Évian et d'Ouchy, fut abordé par un autre steamer, le Cygne, qui naviguait sur la même route. La violence du vent, les brusques ressacs des vagues et l'obscurité profonde empêchèrent les deux navires de s'éviter. Le choc fut terrible. Le Rhône, coupé en deux, coula à pic presque immédiatement; et une vingtaine de passagers furent engloutis sans qu'il fût possible de leur porter le moindre secours.

Les vents et les vagues déterminent naturellement à la surface du lac des courants temporaires. Ces courants peuvent atteindre quelquefois une vitesse de dix-huit à vingt mètres par minute. Ordinairement le courant superficiel marche dans le même sens que le vent; et un contre-courant profond s'établit en sens inverse, assez énergique quelquefois pour enlever les filets calés par les pêcheurs et les entraîner à d'assez grandes distances. Quelquefois on observe de légers courants de surface établis en sens inverse de la pente générale du lac, c'est-à-dire remontant de Genève à Villeneuve. Les riverains les appellent des « ladières ». M. de Saussure les avait constatées, sans pouvoir déterminer leurs causes ni les périodes de leurs variations (i).

On n'est pas plus avancé aujourd'hui, et il n'y a guère lieu de

(i) D.Saussure, Voyages dans Us Alpes. ^t\i€ti%Xx\^ i779' !

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