INFLUENCE DE LA PENTE DU SOL OU DE L'EXPO- SITION
Tout le monde sait qu'il existe une très-grande différence de chaleur entre les terrains plats et les sols inclinés. Il est positif que dans notre hémisphère, l’inclinaison vers le nord et vers l’orient est une cause réelle et énergique de refroidissement, tandis que les plans inclinés au sud et à l’ouest reçoivent plus de chaleur que ceux qui sont unis.
C’est surtout dans les chaînes de montagnes, situées dans les régions froides du globe , que l’on remarque ces différences , et principalement dans celles qui, courant de l’est à l’ouest, ont un versant méridional et un versant septentrional très-marqués. Sous l’équateur, et principalement sur les montagnes qui y sont placées, lexposition n’a pas d’influence , mais à mesure que l’on s’approche des pôles son importance augmente , et l’on voit les végétaux monter ou s'arrêter plus ou moins haut sur les deux versants d’une montagne. Sur le plateau central de la France il y a quelquefois plus de cent mètres de différence entre ces deux stations. D’autres fois telle espèce que l’on trouve au midi n'existe pas du tout au nord , et réciproquement.
$ 7. INFLUENCE DE LA NATURE MÈME DU SOL ET DES i VÉGÉTAUX DONT IL EST COUVERT.
Il est hien difficile de connaître les diverses influences du sol sur les plantes ; il en est même dont 1l sera toujours impossible de déterminer la valeur et d'apprécier la réalité. I est bien certain que la température qu'il peut acquérir, ou en d’autres termes son pouvoir émissif et absorbant, doit dépendre d’une foule de causes , telles que la nature même des
roches, leur couleur, leur état d’agrégation, leur sécheresse ou leur humidité, leur nudité ou leur fertilité.
Ainsi on peut admettre que des roches différentes s’échauffent inégalement par l’action des rayons solaires, et il résulte même des expériences que M. Dow à communiquées à l’Académie de Berlin en 4847, que l'étendue des changements de température , tant périodiques que non périodiques , est sans importance ou insensible dans la diorite, plus considérable dans le sable et à son maximum dans le grès. Il en résulte que plus une plante pénètre le sol par ses racines , plus elle vit dans des rapports qui se rapprochent d’un climat égal, et qu’à profondeur égale des racines , le même effet est d’autant plus sensible que celles-ci pénètrent dans un sol moins bon conducteur, ce qui ajouterait encore à l'influence physique des terrains. Les racines des plantes peuvent supporter dans l’intérieur du terrain un degré de chaleur considérable. M. de Humboldt dit que sous les tropiques la surface du sol s’échaufle , pendant le jour, par l’action directe du soleil à 52°,5. Près des cataractes de l’Orénoque , le même savant a trouvé le sable granitique blanc , à gros grains , couvert d’une belle végétation de graminées et de mélastomées à 60°,3 de température, l'air étant à l'ombre de 29°,6. Nouet a vu le sable en Egypte, près de Philæ, à 67°,5. M. Pouillet dit aussi avoir vu à Paris, dans un petit jardin qui recevait les reflets d’un mur voisin, le sol à 65°. l
J'ai herborisé, en juillet, autour de Mende sur des rochers dont la température dépassait 53°, pendant que l'air extérieur au soleil était à 42°; une magnifique végétation supportait cette chaleur ; j'y ai recueilli : campanula speciosa, alyssum macrocarpum, anthyllis montana, helianthemum fumana, etc. J'ai vu le thermomètre placé dans la
pouzzollane du Puy noir, près Randanne , s'élever à 63° sous l’action d’un soleil ardent. Une belle végétation cachait çà et à ces sables volcaniques. Indépendamment des sedum acre et album, on y voyait : pimpinella saxifraga, asperula cynanchica , scleranthus perenmis , dianthus carthusianorum , etc. Au sommet du pic du Midi, sur un sol noirâtre, Ramond a vu le thermomètre à 35°, tandis qu’au soleil, à l'air libre, il marquait seulement 5°,6, et à l'ombre 4°,0 (1).
La différence de couleur est la cause de grands écarts dans la température , car M. de Humboldt cite des sables noirs qui , sur les bords de la Baltique, atteignaient jusqu’à 51°,2 de chaleur, et il a remarqué à l’île de la Graciosa, aux Canaries, des sables blancs qui, malgré la grande différence de latitude, n’accusaient au soleil que 40°, la température de l’air extérieur à l'ombre étant 27°,7 (2).
Il paraît que les animaux peuvent aussi, comme les plantes, s’habituer à vivre dans un milieu dont la température est très-élevée. M. de Castelnau cite un lac situé à une lieue au sud du village de Santiago , et qui est alimenté par des sources thermales ; bien que ces eaux soient trèschaudes , il est à remarquer, dit-il, que l’on y trouve beaucoup de poissons (3).
La température d'une contrée est même modifiée par la présence de vastes forêts. Les arbres couvrent le sol et s’opposent à l’arrivée des rayons solaires ; leur ombre épaisse intercepte les rayons puissants qui , dans les jours chauds de l'été, viendraient frapper le noir terreau dont leur sol est formé.
(1) Ramond, Etat de la végétation au sommet du pie du Midi, p. 6. (2) Humboldt, Voy. aux rég. équinox., 1. 4, p. 184.
(2) Castelnau , Exp. dans Ja part. centr. de l'Amérique du sud , hist. des voyages , !. 5, p. 256.
D'un autre côté, l’évaporation si active, et cette immense transpiration qui s’opère en silence sur toutes ces expansions foliacées, absorbe encore une grande quantité de calorique.
Si les feuilles sont larges, ou si étant très-multipliées, elles offrent une grande surface, le rayonnement devient plus considérable , et c’est sans doute à ces causes isolées ou réunies qu'il faut attribuer ce sentiment de délicieuse fraicheur que l’on éprouve en quittant des terres sans arbres, pour pénétrer sous l’ombrage de ces magnifiques associations végétales.
M. de Humboldt, à qui aucun phénomène de la nature n’a échappé, rappelle les causes de cette fraîcheur humide, si sensible surtout dans les régions brülantes des tropiques :
« Des torrents de vapeurs s'élèvent au-dessus d’un pays » équinoxial couvert de forêts; et en se rappelant, dit-il, » que Hales a trouvé que les feuilles d’un seul pied » d'helianthus, de 3 pieds 1/2 de hauteur, avaient près » de 40 pieds carrés de surface, on peut concevoir quelle » doit être la force de l'évaporation au-dessus de la région » des forêts de l’'Amazone et du haut Orénoque, qui n’est » interrompue que par le cours des fleuves, et qui offre » une aire de 260,000 lieues carrées marines. Le ciel » constamment brumeux de ces belles contrées et de la » province de Las Esmeraldas, à l'ouest du vallon de » Pichincha , l’abaissement de la température dans les mis- » sions des Rio-neyro, les trainées de vapeur que j'ai aper- » çues en plein jour dans les forêts vierges entre les cimes » des arbres, sont les effets simultanés de cette transpiration » (exhalation) aqueuse des feuilles et de leur rayonnement » vers les espaces célestes (1). »
{4) Asie centrale, t. 5, p. 202.
Bien souvent, en entrant sous l’ombrage des grandes forêts du plateau central, j'ai éprouvé ce sentiment de fraicheur qui est en rapport avec la forme du feuillage , selon que les forêts sont composées d'arbres à feuilles horizontales , comme les hètres et les chênes ; à feuilles vaciilantes, comme les trembles et les bouleaux ; à feuilles aiguës et verticales, comme les pins et les sapins. Les différences produites par ces divers modes de foliation sont très-sensibles, mais la proximité des arbres, leur rapprochement les uns des autres, leur degré de sociabilité, sont aussi une des causes qui modifient puissamment la température due à leur réunion. C’est donc avec raison que l’on dit les pays boisés plus froids que ceux dépourvus d’arbres, ron que cela puisse avoir une influence marquée sur le froid des hivers, mais une action réelle sur la température de l'été. Les forêts augmentent l’action réfrigérante des liquides aqueux, celle qui est produite par l’eau qui s'évapore et qui rend immédiatement latente une grande quantité de calorique. Aussi les contrées où il existe peu de cours d’eau, celles qui en même temps sont dépourvues de forêts, comme les steppes qui entourent la mer Caspienne , sont soumises en été à une violente chaleur, bien supérieure à celle qu’elles éprouveraient si des arbres en couvraient l'étendue.
C’est surtout pendant les nuits d'été que l’on remarque la constance de la température dans les forêts ; le rayonnement nocturne est arrêté par les branches feuillées des arbres et le froid s’y fait bien moins sentir que sur un sol découvert ; non-seulement elles jouissent d’un climat plus égal, mais les espèces qui y croissent y sont encore abritées par une couche épaisse de feuilles mortes qui les préserve du froid pendant l'hiver, et s'oppose à l'intensité des gelées.
Aussi, les plantes qui sont très-sensibles aux brusques
DES ÉCARTS THERMOMÉTRIQUES. 25 variations de température , celles qui craignent , comme les animaux , les excès du climat, recherchent les stations où elles peuvent trouver à s’abriter contre le froid et la trop grande chaleur.
Ces conditions existent naturellement le long des côtes, dans les pays maritimes, et, dans le centre des continents , d’une manière exceptionnelle seulement, à l'ombre des forêts, où les vents froids se font moins sentir, et où la chaleur brülante de l'été est arrêtée par les feuilles. Aussi, bon nombre d'espèces qui peuvent supporter l'ombre vivent et prospèrent dans les bois. IL suffit de consulter la liste que nous donnons plus loin des plantes némorales pour se convaincre de cette vérité. |
$ 8. INFLUENCE DES ÉCARTS THERMOMÉTRIQUES EN- TRE L'ÉTÉ ET L'HIVER, DE L'OBLIQUITÉ DES RAYONS SOLAIRES ET DES DIFFÉRENCES DE CAPACITÉ DES PLANTES ET DE LEURS TISSUS POUR LE CALORIQUE.
L'observation du thermomètre peut seule nous donner la température d’un lieu , et M. de Humboldt, le premier, conçut l’idée de tracer sur une mappemonde des lignes de chaleur égale ou isothermes. Nous avons examiné les causes qui font dévier ces lignes et dérangent leur régularité sur diverses parties de la terre. On croyait avoir trouvé, dans la fixation de ces lignes , les limites de l’extension des espèces, en admettant que des températures trop élevées les empéchent de s'étendre vers l’équateur , et que des températures trop basses s'opposent à leur expansion vers les régions polaires.
On reçonnut bientôt qu'il n’en était rien , et que l’espèce, en s’écartant de son centre de création, ne tient pas compte des isothermes et ne fait pas coincider les extrêmes
de son extension avec les limites des zones d’une température donnée. Ce résultat était facile à prévoir, car les températures moyennes se composent d'éléments très-différents. Un été très-chaud et un hiver très-froid peuvent donner une moyenne qui sera absolument la même que celle d’une année dont toutes les saisons sont tempérées. D'un autre côté, les maxima et surtout les minima, qui n’entrent que pour une valeur très-faible dans l'expression de la moyenne, peuvent avoir une action destructive sur certaines espèces, en sorte que la moyenne annuelle ne peut être un obstacle à ‘extension qu'autant qu'elle est très-basse, et quand elle est élevée elle peut agir encore comme une moyenne très-inférieure, si elle renferme des maxima et des minima très-différents, si l'écart des températures extrêmes est considérable.
On a pensé avec raison que l’on aurait, relativement à la dispersion de l'espèce, des considérations plus importantes en examinant séparément les moyennes de l'été et les moyennes de l'hiver.
Il faut nécessairement décomposer au moins en deux parties cette température moyenne de l’année, car la moyenne de l'été et celle de l’hiver sont deux choses entièrement différentes. C’est ainsi que la température trèsmodérée des rivages de l'Océan permet à des plantes méridionales de s’avancer très-loin de leur patrie originaire. Des espèces d’Espagne et de Provence gagnent successivement le long des côtes basses et sablonneuses de l'Océan et atteignent même Nantes et Cherbourg. L'hiver n'est pas assez rigoureux pour les tuer, et l'été, quoique modéré, permet leur développement.
Ce fait paraît en contradiction avec les observations faites depuis longtemps par Arthur Youg et par de Candolle,
DES ÉCARTS THERMOMÉTRIQUES. y |
que les espèces cultivées , comme le maïs , la vigne et l'olivier, s’avancent bien davantage à l’est que dans la région opposée. Cela tient à ce que ces plantes peuvent supporter, au moins les deux dernières, un certain degré de froid sans périr, mais ne peuvent amener leurs fruits à maturité si l'été n’a pas un degré de chaleur suffisant.
Les vignes et les oliviers croitraient à Nantes aussi bien que les espèces méridionales qui s’avancent dans cette direction, mais leurs fruits. ne pouvant y mürir faute de chaleur, leur culture y est abandonnée.
Le partage entre la chaleur de l'hiver et celle de l'été donne des écarts d'autant plus grands que l’on s'éloigne davantage de l'équateur. À Quito , les moyennes des mois les plus froids et les plus chauds ne diffèrent que de { ou 2 degrés , tandis que dans le nord de l’Europe, ces différences peuvent atteindre un chiffre qui dépasse 20 degrés.
On remarque cependant des proportions relatives qui ont une certaine fixité, et partout où la température moyenne de l’année s’élève à 9 ou 9 1/2 du thermomètre centigrade, on ne trouve plus en Europe une température moyenne de l'hiver au-dessous de 0.
Les climats où les écarts de température entre l'été et l'hiver sont très-grands, ceux que pour cette raison les météorologistes nomment climats excessifs, sont peu favorables à la végétation. Ces alternatives nuisent aux plantes, et une foule d’espèces ne peuvent vivre sous ces conditions ; c'est ce qui rend certaines contrées si pauvres en espèces , comme les steppes de la mer Caspienne, que nous avons déjà cités, et ce qui permet l’envahissement des plantes sociales et vigoureuses,
Il est toutefois une remarque à faire , relativement aux plantes ligneuses , c'est qu’elles résistent d’autant mieux
aux froids des hivers que l’été a été plus chaud. Cela tient seulement à ce que leurs jeunes pousses bien aoûlées sont devenues ligneuses et moins impressionnables à la gelée ; les orangers et les dattiers, cultivés en Espagne, résistent à quelques degrés sous 0.
Il est bien certain que les plantes offrent, pour ainsi dire, dans chaque espèce, un degré différent de résistance aux variations de température ; il en est qui ne pourraient supporter la chaleur de l'été et d’autres qui périraient par le froid de l'hiver, et l'expansion géographique des espèces suit mieux ces lignes isothères et isochimènes que les isothermes. Mais on conçoit qu'il peut encore y avoir une question de maxima et de minima , et l’aire d'extension en latitude ne s’accorde pas toujours avec ces nouvelles limites de température des saisons. Il y a plus, c’est que dans ces derniers temps, M. A. de Candolle, dans un mémoire très-intéressant sur l’action de la chaleur sur les végétaux , est arrivé à cette conclusion remarquable que « dans aucun cas la limite d'une espèce ne coïncide exactement avec une ligne de température égale pendant une époque quelconque de l’année. »
Cette conclusion n’a rien qui puisse surprendre quand nous réfléchissons aux différences considérables qui doivent exister entre les espèces végétales et nos instruments de météorologie. Si, comme l’a dit M. Martins , chaque plante est aussi un thermomètre , 1l faut convenir que nous connaissons peu la marche de cet instrument , et si chaque espèce a , comme tout porte à le croire, une marche différente , il nous sera bien difficile de l’apprécier et de la comparer à celle de notre instrument familier.
En admettant cette comparaison , il faudrait aussi noter qu'elle ne peut être exacte, et que si chaque espèce à besoin , pour accomplir un progrès d'évolution et sortir de
son état léthargique, d’un degré de chaleur différent , l'abaissement de la température ne détruit pas le développement opéré. Chaque individu produit l'effet d’un thermomètre à maxima , dont le flotteur ne serait Jamais ramené, mais pourrait rester longtemps stationnaire.
L'abaissement de température pendant les hivers peut encore arrêter la diffusion d’une espèce , mais elle à souvent des moyens de s’y soustraire. Ainsi admettons que des minima très-bas arrivent tous les 10 ans ou tous les 20 ans, ou enfin à une époque éloignée, comme nous l'indique la plupart des observations météréologiques ; les plantes qui ne peuvent pas, par leur nature, supporter un tel abaisse ment périront toutes ; mais l'espèce sera-t-elle détruite dans cette contrée ? il est évident que non. Il n’est pour ainsi dire aucun végétal , dont les graines enfouies à des profondeurs diverses n'existent pas en réserve pour réparer ces pertes exceptionnelles. Toutes les semences d’une plante ne germent pas l’année de leur dissémination ; nous voyons tous les jours dans l'exploitation des forêts des espèces qui ‘n'apparaissent qu'à la coupe d’un taillis, et dont les graines ne retrouvent qu'après 20 ans leurs conditions de développement ; d’autres attendent l'extinction de la futaie, et c’est après un siècle ou deux qu'on les voit peupler le terrain où elles gisaient engourdies en attendant de l'air ou du soleil.
Le froid qui tue une plante est généralement sans action sur sa graine. Celle-ci, véritable bourgeon , est enveloppée de téguments qui l’abritent, et d’ailleurs elle est presqu’entièrement privée d’eau , et le froid n’a d’action que sur les liquides contenus dans les tissus.
Il n’y aurait d'exception à cette règle que pour des arbres qui ne pourraient pas donner de graines entre deux minima capables de les faire périr.
Les plantes annuelles peuvent vivre presque partout, pourvu que la chaleur des étés soit capable de mürir leurs graines, et leur expansion géographique doit être plus étendue que celle des autres végétaux.
Les espèces vivaces peuvent aussi dans certaines circonstances; résister à ces minima destructeurs , c'est lorsqu'elles habitent des régions polaires ou de hautes montagnes. La couche de neige qui descend avec les premiers froids et qui persiste sans interruption jusqu'aux premières chaleurs, permet à des plantes très-délicates de braver les hivers très-rigoureux. Elles vivent abritées et engourdies et n’ont pas à supporter ces gelées et ces dégels alternatifs, qui sont une des causes principales qui arrêtent l’émigration dans les pays où la neige n’est pas permanente mais accidentelle.
L'action du calorique sur les plantes , telle qu'on peut la déterminer avec le thermomètre, ne peut rien offrir de constant et d’appréciable , et leurs diverses parties peuvent être affectées d’une tout autre manière que ne le sont nos instruments.
Quoique nous connaissions maintenant parfaitement ; grâce aux remarquables travaux de M. Melloni, la composition du spectre lumineux et calorifique , 1l nous est impossible de déterminer la valeur d'absorption et de réflexion des végétaux , et il existe encore , sous ce point de vue, des mystères qu'il ne nous est pas donné de pénétrer.
On pensait depuis longtemps , d’après les travaux de Mariotte , de Pictet et d'Herschell, que la chaleur émanée de différents corps peut, comme la lumière , traverser des corps solides et liquides, mais les phénomènes qui accompagnent cette transmission, et l’analogie qu'ils indiquent entre la lumière et la chaleur, est due surtout aux recherches
du savant italien.
Les rayons de chaleur comme les rayons de lumière passent plus ou moins facilement à travers certains milieux , et comme les organes des plantes ont chacun une structure particulière, qui varie encore avec l'âge et d’autres conditions , il en résulte que la pénétration de leurs tissus doit présenter d'énormes différences , dont il sera toujours impossible de nous rendre compte.
Nos sens qui nous permettent de distinguer les divers rayons colorés dont se compose la lumière, ne nous laissent pas sentir tous les rayons de chaleur que contient le spectre, et cela parce que notre œil est un organe bien plus sensible que le toucher, mais ils n’en existent pas moins, et appartiennent, comme les couleurs, à tous les rayons lumineux. Il serait même exact de dire que le spectre n’est composé que de rayons calorifiques, dont les uns sont lumineux tandis que les autres ne le sont pas ; et cela est si vrai, que dans l’image du spectre solaire, certains eux voient encore des couleurs ou d’autres ne distinguent plus rien , en sorie que la non perception des rayons de chaleur au-delà des limites du spectre, ne peut être due qu’à l’imperfection de nos sens.
Nous pouvons donc penser que la coloration des organes peut avoir une grande influence sur l’absorption de la chaleur, et doit aussi nous indiquer des différences dans l’action de la lumière sur ces différentes parties.
Il est possible que cette action puisse être très-influente sur les parties vertes, selon l'intensité du vert, parce que les rayons lumineux et calorifiques pénètrent ces organes verts pendant toute leur vie; mais nous ne voyons pas que la structure des pétales, qui détermine l’apparition de telle ou telle couleur, influence en rien la fécondation , l’épanouissement, la sécrétion des glandes
nectarifères, ni enfin aucun des phénomènes physiologiques de la floraison. | |
M. Melloni a prouvé par d’ingénieuses expériences, que l'échelle de transparence des corps, relativement aux rayons de chaleur, n’est pas celle de leur transparence par rapport aux rayons de lumière. Nous ne pouvons donc pas connaître d'avance. cette action sur les organes des plantes. Pour citer un exemple, comparons les corolles du veronica chameædris et du myosotis sylvatica. Les deux bleus magnifiques de ces corolles sont différents ; celui du veronica est un bleu de ciel foncé mais transparent, celui du myosotis est le bleu turquoise et opaque. Nous savons très-bien que tout en nous réfléchissant les rayons bleus , ces deux corolles se laissent traverser par une portion de lumière non décomposée. Nous voyons que la corolle de la véronique laisse passer plus de lumière que celle du myosotis , mais nous ne pouvons apprécier celle qui se laisse traverser par un plus grand nombre de rayons de chaleur, ou celle qui en absorbe le plus, et nous ne savons pas quelle est celle des deux corolles qui reçoit la plus grande somme de calorique.
Le même raisonnement peut s’appliquer aux feuilles et à toutes les parties vertes des végétaux , et même aux organes d’une même plante à ses différents âges. L'état particulier da tissu d’une jeune feuille ou d’une feuille âgée , doit lui procurer une quantité différente de chaleur, et nous ne pourrions véritablement arriver à connaître les causes de la dispersion des espèces, que si nous pouvions suivre dans leurs tissus l’absorption et les modifications de la lumière et de la chaleur.
L’épaisseur des organes des plantes , indépendamment de leur structure, a encore une grande importance dans l’action
de la chaleur sur les plantes , et devient un obstacle de plus à tous nos calculs et à nos prévisions.
Il faudrait donc, pour connaître la quantité de chaleur que les plantes peuvent absorber, pouvoir déterminer celle qui passe à travers l'organe et la soustraire de celle qu'il reçoit.
Les corps épais doivent retenir toute la chaleur; les expansions minces, foliacées, doivent en transmettre une partie. Il y a loin de cette action à celle qui réagit sur la boule d’un thermomètre.
L'intensité de la puissance d'absorption doit dépendre de la quantité des rayons qui arrivent , et elle doit surtout s'exercer à l'extérieur ou près de la surface ; et lorsque les organes des plantes sont volumineux , comme certains fruits charnus , ils retiennent la majeure partie des rayons incidents qui touchent à leur surface et qui pénètrent dans leur intérieur.
Comme, d’un autre côté, la substance qui est la moins diathermale , c’est-à-dire la moins perméable à la chaleur, est l’eau, et que toutes les plantes et surtout les fruits charnus en contiennent abondamment , c’est encore une comphication qui vient s'ajouter à l'action déjà si complexe de la chaleur sur les plantes.
Il existe encore d’autres considérations assez importantes dans la pénétration des corps par le calorique. Il arrive que deux substances qui offrent chacune à la chaleur une libre transmission , placées l’une sur l’autre, arrêtent complétement le passage des rayons calorifiques et les absorbent en totalité. Or, il n’est peut-être pas, dans les plantes, un seul organe qui soit précisément simple et qui ne soit formé d’épiderme , d’une ou plusieurs couches de tissu cellulaire ou de différents téguments ou membranes surajoutées. Il
aut toujours se rappeler que des corps, entièrement trans-
parents pour la lumière , peuvent être opaques pour la chaleur, ou, comme le dit M. Melloni , colorés pour la chaleur.
Ainsi , selon les tissus ou la structure des organes des plantes, certains rayons calorifiques peuvent les pénétrer , tandis que d’autres espèces de rayons restent en dehors, comme nous voyons des rayons d’une espèce particulière à la lumière traverser seuls certains milieux colorés qui arrêtent plus ou moins complétement tous les autres.
Tous ces faits si curieux de l’action des rayons de chaleur et de lumière sur tous les corps, tendent à rapprocher et même à identifier ces deux éléments si répandus dans l’univers. Un faisceau émané du soleil se décomposerait. en chaleur lumineuse et en chaleur invisible qui existeraient toutes dans le spectre, mais que nos sens ne seraient pas toujours aptes à apprécier.Les yeux , les oreilles et le toucher sont plus ou moins sensibles aux ondes lumineuses, sonores ou calorifiques , mais il arrive pour chacune de ces radiations un point d’affaiblissement au delà duquel les organes les mieux conformés ne peuvent plus rien distinguer. Ces radiations extrêmes n’en existent pas moins quoique insensibles pour nous , et elles peuvent même exercer sur les végétaux des influences que nous ne pourrons jamais apprécier. Il restera toujours, dans les lois de la dispersion des espèces, des causes nombreuses dont nous ne pourrons tenir aucun compte, et qui seront à l’état d’inconnues dans la solution générale de cette question.
L’obliquité des rayons solaires vient encore compliquer le problème de la perception de la chaleur par les végétaux. M. Melloni a trouvé que le rayonnement solaire, cause de la chaleur que reçoit la terre, donne d'énormes différences selon le plus ou le moins d’obliquité du soleil. I a vu que les variations vont même de 30 pour cent à midi, à 62 pour cent
une heure avant le coucher du soleil. On devait , en effet, s'attendre à une plus forte émission de chaleur à midi qu'aux heures de la journée où les rayons solaires arrivent obliquement sur la terre. Mais de nouvelles expériences de MM. Melloni et Volpicelli ont prouvé que cet effet n’a lieu que relativement à certaines substances; pour d’autres c’est précisément l'inverse, et le rayonnement calorifique devient plus grand et quelquefois double quand l’astre est le plus près possible de l'horizon. Or, nous ne savons pas comment se comporte le calorique émané du soleil avec sa lumière, dans les diverses parties des végétaux. Ces curieuses observations doivent nous faire supposer des différences dans l’échauffement des plantes qui reçoivent les rayons solaires perpendiculairement, comme celles des tropiques, et surtout des montagnes élevées de la zone torride, et les espèces polaires sur lesquelles le soleil frappe toujours obliquement pendant sa longue apparition sur l’horizon.
C’est peut-être par des causes analogues que l’on pourrait expliquer les différences de station des espèces placées dans les mêmes conditions.
Ainsi il est des espèces propres à la Laponie qui se retrouvent dans le nord de l’Amérique, dans les mêmes conditions de climat, mais qui trouvant encore les mêmes conditions dans les Alpes ne s’y montrent jamais , tandis qu'il en est d’autres qui croissent indistinctement dans toutes ces localités.
Malgré ces considérations, nous ne devons pas rejeter l'emploi du thermomètre , mais nous devons nous en servir avec une certaine réserve, et ne pas appliquer sans discernement les observations météorologiques à la géographie botanique.
Or, comme on sait très-bien que la germination , l’évo-
lution des feuilles, l'épanouissement des fleurs, la maturation des fruits et la plupart des fonctions physiologiquesdes plantes, sont des conséquences de la température plus ou moins modifiées par l'habitude des individus, on a voulu apprécier ces diverses actions par la somme des températures accumulées pendant une période plus ou moins longue, et l’on a effectivement reconnu de cette manière que tel arbre a besoin pour ouvrir ses bourgeons d’une somme de chaleur plus considérable que tel autre, en sorte que si une espèce exige, par exemple, 400° pour laisser épanouir ses feuilles, elle ne pourra végéter sous un climat qui ne lui en donnera que 350. Il y a des plantes qui fleurissent quoique la température ne soit pas assez élevée pour elles, mais qui restent stériles et ne fructifient pas faute d'énergie. Sous ce rapport, le degré de chaleur est encore bien différent, car on voit le noisetier fleurir au milieu de l'hiver, tandis que les liserons et les cistes attendent l’été et l’action directe des rayons solaires.
Nous venons de voir que tant de considérations secondaires viennent se joindre à cet examen des sommes de calorique acquises, qu'il est presque impossible de les déterminer d’une manière rigoureuse, et que d’ailleurs il en existe même qui nous sont parfaitement inconnues.
Nous devons cependant à M. A. de Candolle un moyen très-ingénieux d'apprécier les températures accumulées ou les sommes thermométriques nécessaires au développement des espèces.
M. de Candolle se fonde sur un principe généralement vrai, que la chaleur étant forte pendant un temps court peut produire le même effet sur les plantes qu'une chaleur moins vive pendant un temps plus long.
Mais, comme les espèces, et nous pouvons ajouter aussi,
certains individus de la même espèce, peuvent être considérés comme des thermomètres plus ou moins sensibles , on ne devra , comme le fait observer M. de Candolle, commencer à compter les degrés que du moment où ils exerceront uue action sur la plante.
Il est des espèces qui vivent à 0°, 1°, 2, 3°, 46, 100 au-dessus de O , mais qui ne commencent à végéter qu’à cette température. Or, celle qui est accusée par nos instruments au-dessous de celle qui provoque le développement initial de la plante, ne doit pas être comptée, et, sous ce rapport, les observations météorologiques ordinaires doivent être modifiées. |
La chaleur utile à chaque espèce ne doit donc être comptée qu’au-dessus de son 0, qui peut correspondre à 2°, 3°, 40, Go, So, 109, etc. du thermomètre ordinaire. En additionnant le nombre de degrés thermométriques observés chaque jour, moins le chiffre qui correspond au 0 de la plante, et en réunissant ces petites sommes, on obtiendra le total général de la chaleur utile à telle ou telle espèce pour son développement.
M. de Candolle montre aussi comment deux climats européens qui diffèrent en considérant les moyennes mensuelles une àune, peuvent être identiques dans certaines combinaisons des deux causes qui influent sur la vie des espèces.
Pour découvrir ces concordances de climats, 1l a calculé, pour un certain nombre de villes d'Europe , à quel jour commence et finit la température de 1°, 2°, 3°, 4°, 5°, 6°, 7° et 8°, et il a mis en regard le produit exprimant la chaleur reçue au-dessus de chacun de ces degrés dans chaque localité (1).
(4) Bibl. de Genève, 1548, t. 5, suppl., p. 21.
M. de Candolle montre l’heureuse application de ces chiffres sur deux plantes , l’alyssum calicinale et l'evonymus eUropœus.
Ce savant tire de ses observations l'expression d’une loi qu'il exprime dans les termes suivants :
« Chaque espèce ayant ses limites polaires dans l’Europe centrale ou septentrionale, s'avance aussi loin qu'elle trouve une cerlaine somme fixe de chaleur, calculée entre le jour où commence et le jour où finit une certaine température moyenne. »
M. de Candolle cite une partie des causes qui peuvent modifier cette règle et amener des exceptions ; ce sont surtout les différences d'humidité ou de sécheresse, les minima de température qui peuvent arrêter aussi plusieurs espèces vers le nord. Il espère, du reste, que cette loi pourra s’appliquer aussi à l’altitude. Tout en reconnaissant la justesse des observations de M. de Candolle, nous ne pouvons méconnaître que l’étude attrayante qu’il nous indique, ne soit très-difficile , d’abord. parce qu'il faudra déterminer le 0 de chaque espèce, et que ce 0 devra être lui-même une moyenne entre un grand nombre d'individus. Il est rare, surtout dans les espèces arborescentes , que deux individus commencent en même temps et finissent à la fois les diverses fonctions que leurs organes sont chargés d'accomplir. Je ne rappellerai pas le marronnier des Tuileries, mais tous ceux qui ont dans leur jardin des cytises, des lilas, des groseillers épmeux , savent que bien rarement deux de ces végétaux ouvrent leurs bourgeons où épanouissent leurs fleurs à une même époque. Un seul individu , un arbre un peu vieux, nous montrera aussi des différences sensibles sur chacune de ses branches, et très-souvent pour chacun de ses bourgeons, et 1l en serait des plantes comme des instruments, chacun devrait subir des
corrections , dont la valeur serait déterminée par l’observation.
Quant à la somme des degrés de chaleur , telle que nous l’obtenons par nos thermomètres, M. de Candolle a reconnu lui-même qu’elle est vicieuse et ne peut exprimer un résultat certain.
C’est à l’ombre que nous observons , et c’est au soleil que la plupart des plantes se développent. Le ciel plus ou moins couvert modifiera ces résultats, comme l’a observé aussi M. de Candolle. Mais il est une autre cause météorologique , qui doit avoir une très-grande importance dans l'appréciation de la chaleur due à l’insolation ; comme nous l'avons déjà dit c’est l’action des courants d’air. L'écart qui existe entre la marche de deux thermomètres , dont lun est placé à l'ombre tandis que l’autre est exposé au soleil, est très-considérable ; mais comme l’a observé M. Flaugergues , et comme nous l'avons vu nous-même pendant plusieurs années d’observations assidues, le vent le diminue au point de le faire quelquefois disparaître. HI doit en résulter de grandes différences dans ia somme des températures pour un temps donné , et l’exposüion et l’altitude qui peuvent modifier l’intensité des courants d’air doivent réagir aussi sur la connaissance des températures réelles.
Ces considérations, loin de détruire la loi exprimée par M. de Candolle, doivent servir au contraire à expliquer ses écarts ou ses anomalies ; mais elles prouvent toute la difficulté de semblables études, et toute la complication des causes qui tiennent à l'expansion géographique des espèces.
On ne peut nier pourtant que la chaleur ne soit, de tous les agents, celui qui exerce le plus d'influence sur la distribution des plantes. Dans les limites extrêmes du climat un certain nombre de végétaux peuvent prospérer, tandis que
d’autres en sont complétement exclus. Cela tient au plus ou moins de sensibilité des espèces ; chacune d’elles a son point de destruction ou d’anéantissement placé à des hauteurs très-différentes de l'échelle thermométrique, et lors même que la plante peut résister à plusieurs degrés de froid , 1l faut encore à chacune d'elles, suivant sa constitution, des températures très-variables pour qu’elle puisse ouvrir ses bourgeons, épanouir ses fleurs, mürir ses fruits ou faire germer ses graines. Toutes ces données, très-difficiles à obtenir, nous manquent, où du moins nous ne les possédons que d’une manière générale, en comparant la liste des espèces d'une contrée avec ses moyennes et ses extrêmes météorologiques.