PHODUCTION DES COURS D'EAU

<le la portion aqueuse qui se volatilise pendant la chute et de celle qui pénètre dans le sous-sol pour alimenter la circulation souterraine, dont on verra plus loin Timportance.

En continuant la méthode que nous avons adoptée pour étudier le fait du ruissellement pur et simple, c'est-à-dire en observant ■directement l'évolulion des cours d eau, comme nous avons étudié l'évolution des canalicules de ruissellement, nous éclair- "cirons le problème dans toutes ses parties. Pour fixer les idées, supposons que l'on remonte la Seine jusqu'à Marcilly, point où -elle reçoit l'Aube ; qu'on remonte celle-ci jusqu'à Boulage où «lie reçoit la Superbe ; puis celle-là jusqu'à Pleurs, où elle reçoit la Maurienne ; on arrive en fin décompte, en remontant ce dernier cours d'eau, au-dessus de Lémoine, à un faible ravinement «ur le flanc du coteau. Celui-ci est parfaitement sec la plupart du temps et cependant, lorsqu'il pleut, il s'y fait qne miniature de ruisselet, dont le « lit » est même signalé au regard par un petit ruban de tous petits cailloux, parfaitement lavés.

La vue est éminemment instructive d'un gros ruisseau ou <l'une petite rivière, circulant dans un pays peu accidenté. On y reconnaît une forme générale qui n'est rectiligne que d'une façon exceptionnelle. Elle contraste franchement avec l'allure que nous donnons pour l'ordinaire aux cours d'eaux artificiels ou aux perfectionnements que nous apportons aux cours d'eau naturels et que nous qualifions de canalisation. C'est qu'alors, nous cherchons avant tout la brièveté des trajets et par conséquent la suppression de ces méandres gracieux, mais qui, au point de vue pratique, gaspillent du temps et de la place. Or, il se trouve <|ue l'examen attentif de ces méandres est décisif, quant à l'établissement de la véritable théorie des cours d'eau.

On a depuis longtemps inventé des appareils rhéométriques -qui, comme leur nom l'indique, sont destinés à nous renseigner sur la vitesse de déplacement de l'eau courante. Le premier résultat qu'ils nous fournissent, c'est qu'une rivière, de quelque catégorie qu'elle soit, est bien loin de progresser tout d'une pièce, avec la même vitesse dans toutes ses parties. C'est une notion que l'on peut prévoir, rien qu'à la manière dont se comportent des corps flottants abandonnés à la surface de l'eau.

En portant l'appareil dans une série de points d'une rive à

go l>:S KAIX COLRANTES

l'autre et en choisissant une portion qui ne soit pas très loin d'être rectilignc, on constate tout d*abord que c'est l'eau du milieu de la largeur qui se meut le plus vite. A droite et à gauche de ce courant médian, la vpleur de la vitesse va régulièrement en diminuant vers une rive comme vers Tautre. On sait qu'une bûche abandonnée au milieu d'une rivière est progressivement rejetée sur Tun ou l'autre rivage.

Si on exécute cette série démesures, non plus dans une portion sensiblement droite, mais au contraire dans un tournant, on voit toujours la ligne de vitesse maximum se rapprocher du bord le plus éloigné du centre de courbure, si bien qu'il n'y a plus besoin d'appareil de mesure pour constater que ce bord est dégradé par l'eau qui court rapidement u S(m contact et qu*au contraire, la berge opposée est baignée par de l'eau presque dormante, au fond de laquelle se déposent des vases et où viennent s'échouer des corps flottants.

Sans qu'il y paraisse, c'est dans cette remarque que gît le secret de l'efiicacité géologique des cours d'eau.

On peut porter sur une carte géographique représentant une rivière sinueuse, comme la Seine à Paris, la Marne près de Charenton, le Rhône en Savoie, la vitesse maximum donnée par le rhéomètre, et l'on obtient une ligne sinueuse, qui rejoint tous les points où la grande vitesse vient toucher le rivage et dont les éléments plus ou moins rectiligncs, encadrent les régions d'eau dormante. Cette ligne représente, d'une manière très exacte, la situation relative des localités où le cours d'eau mange la terre ferme, c'est-à-dire, dans Icscjuelles il se déplace à la conquête du sol, et en même temps, celles où ce même cours d*eau s'éloigne des points qu'il baignait précédemment : c'est en somme un déplacement en masse de la rivièi*e. qui se signale comme animée d'un mouvement pour ainsi dire transversal à son cours et qui, si Teau était supprimée, donnerait certainement, par le détail des accidents tluviaires qu'il comporte, l'idée de l'ancienne existence d'une rivière beaucoup plus large qu'elle n'a jamais été. C'est pour cela que, sur une zone dont la largeur dépend des accidents du pays, on trouve sous la terre vét^^élale, des sables, des graviers et des galets tout pareils pour la composition et pour la distribution relative de leurs diflerentes variétés, à ce qu'on

trouve dans le lit lui-même de la rivicre, dans le moment des basses eaux.

En suivant le phénomène de plus près, on s'aperçoit que raccenluation de courbure de chaque méandre se modifie au cours même de ses « divagations », de telle sorte que des portions de fleuve, qui, à un ccrlain momenl, coulaient dans la région médiane de la vallée (ce que Ton a qualifié du nom allemand de thalweg et que, sans doute, il serait plus élégant d'appeler, avec Virgile, imum vallis), viennent maintenant baigner le pied des coteaux encaissants. De proche en proche, tous les points de la vallée sont successivement et indéfiniment mis en possession des caractères distindtifs des dépôts d'eaux profondes, c'est-àdire rapides, et d'eaux très minces, c'est-à-dire très lentes : les coupes en témoignent bien éloquemmenl dans ces exploitations qu'on appelle grr A' fère^, et oii, par exemple, les chemins de fer vont chercher les matériaux de leurs voies et de leurs talus, c'est-à-dire le balasi.

Lediluvium. — Malgré le grand nombre de publications dont il a été l'objet, il semble que le diluvium n'a pas encore été étudié, dans sa structure intime, avec tout le soin qu'il mérite. Quand on s'applique, sans parti pris, à la rechen^he de quelque loi présidant à ragencement des sables, des graviers et des galets diluviens, on est fort surpris d'un résultat diamétralement opposé à celui que ferait prévoir l'épithète de torrentiels, qui leur a été si souvent appliqué. On trouve que le diluvium est pourvu d'une structure dont la délicatesse est extrême et dans laquelle la situation des particules est déterminée strictement par des conditions dynamiques définies en chaque point.

Tout d'abord, et pour éliminer des particularités qui s'expliqueront d'elles-mêmes tout à Theure, il convient d'examiner spécialement la portion moyenne du diluvium. Elle est formée d'espèces de lentilles ou d'amandes, sableuses ou caillouteuses, de dimensions 1res variables et de forme plus ou moins aplatie, et qui sont enchevêtrées les unes dans les autres d'une façon parfois fort compliquée. Dans chacune de ces lentilles, les éléments sableux ou caillouteux sont disposés en lits parfaitement réguliers plus ou moins obliques, parfois presque hori-

l.K^ KALX iinrilAMK!;

zoiitaux et toujours nottement parallèles entre eux. L'orientation en est aussi variable que le proloiigemenl el semble tout à fait indépendante de la direction el de la pente de la vallée; ils se distinguent les uns des autres par de faibles variations dans la

rivirrci lur ta lii/nrt iJc valUe (ou tmt vntlU) et c^ue l'on désigne dlhtUim. — au. fubilntum riliiirr Ibrinf <1p cilciin ftrosùeT, r ik* [iFjH'ib •uct'eMÎri ilu cuiirant ilrau. — (.. lone <lr ^ali-li rrli

iiiamiDOulh. rhinnnira». ctr.J. — ci/. lonr tooilituM pir iIl- |:

inagaOù» do

grosseur do leurs grains, cl, à cet égard, ils sont immédiatement «^'omparables aux lits l'onstilutifs des dinu'S de sable.

Mais si la structure de eliatjne lentille est aisée à expliquer, il s<-inble en ôtn- autrement de reiiclicvètrement qu'elles présentent les unes vis-à-vis des autres, et Helgrand, par exemple, l'a attribué au (ourliiUonnement des eaux diluviennes ('). En réalité, la comparaison aM'c la sédiincntaliou llu\iaire aetuotle démontre <[ue cette struiiure enlrelaeée représente une série de remaniements sucees-ifs. jM'odigicuseinenI délicats, opérés sur une même verticale en con-cquence des variations dans lu vitesse de l'eau.

ducs elles-mêmes aux fluctuations de son volume, et surtout au déplacement horizontal des méandres. Par suite de ce déplacement, un point donné se comporte comme s'il occupait successivement des positions diverses dans le lit du cours d'eau, et il peut conserver des témoignages de ces conditions successives, dans des lambeaux de sédiments et dans des traces d'érosions superposées : c'est précisément ce qui a lieu.

Par exemple, ce point, supposé d'abord dans une anse convexe, siège d'un alluvionnement actif, pourra ôtre plus tard situé au milieu de la rivière, et soumis alors à une dénudation qui lui reprendra tantôt la totalité, tantôt une partie des dépôts précédemment accumulés.

Lo résultat, dans le dernier cas, sera une entaille, dont la forme gracieusement incurvée indique déjà qu'elle dérive d'une action fort délicate : on trouvera parfois, à sa surface, des matériaux trop pesants ou trop volumineux pour que le courant dénudateur en ait eu raison. Le déplacement horizontal des méandres continuant, le point considéré se trouvera de nouveau, avec le temps, dans la condition favorable à la sédimentation: il se garnira de petits lits inclinés, dont la grosseur de grains et l'orientation seront rigoureusement réglées par la vitesse et la direction des courants, et ces vicissitudes locales, en se reproduisant un nombre suflîsant de fois, amèneront nécessairement dans le dépôt la structure amydaloïdc, si bizarre à première vue dans le diluvium. On voit que les « tourbillons » de Belgrand, loin de pouvoir la procurer, la compromettraient fort et la leraient bien vile disparaître, et la conséquence logique est la radicale et Irrémédiable condamnation de la théorie torrentielle.

Pour ce qui est des blocs et des galets refalivement gros, associés à la masse du diluvium franc, il n'v a aucun doute qu'ils aient été apportés soit par des glaces flottantes, soit par des radeaux formés, par exemple, d'arbres aiTachés aux berges avec leurs racines. Leur présence conduit à comprendre comment, par les lavages successifs dont nous avons parlé, il doit nécessairement se faire, dans le fond du dépôt, la zone macrolîthique et sans structure bien précise que Belgrand regarde comme le type de ses graviers de fond : c'est le terme de révolution normale du diluvium franc.

i}i LES EAUX COURANTES

Enfin, Thistoire des régions supérieures du diluvium esl de môme éclairée d*une façon complète par lobservation des phénomènes actuels : elles résultent du mécanisme, toujours à l'œuvre, chaque fois que le fleuve inonde les terres basses qui Tavoisinent, et le terrain formé résulte pour une bonne part d'un véritable colmatage. Toutefois, les sables et mc^me les galets doni il est pourvu tiennent à la collaboration des glaces, et il sufiit d'avoir visité la plaine d'Alfort au moment de certaines inondations d'hiver, pour y avoir pu apprécier l'ellicaciié, au moment du dégel, des plaques de glace paresseusement charriées dans tous les sens, comme agents d'éparpillement des sables et des pierrailles dont elles sont chargées. Il va sans dire qu'une fois constitué, le terrain de colmatage pourra, par remaniement, passer à l'état de diluvium franc.

En somme, l'histoire du diluvium delà Seine nous apparaît avec une simplicité et une continuité qui contrastent singulièrement avec la première conclusion d'observations trop hâtives* Là où tout d'abord on ne voyait que des témoignages de courants monstrueux par leur volume et par leur vitesse, il n'y a que la preuve de la longue persistance du régime encore en vigueur sous nos yeux. A notre sens, l'analyse intime du diluvium sufHt à elle seule, et sans le concours d'aucune autre considération, pour faire repousser toutes les hypothèses diluviennes successivement présentées, menic avec les modifications par lesquelles, depuis Belgrand, on a essayé tant de fois de les amender (voir MarcelHn B(nih», LWnthropologie, de novembre igoS).

L'examen un peu attentif dos flancs d'une vallée comme celle de la Seine montre deux caractères bien opposés aussi à l'hypothèse torrentielle.

Là où la structure du sol est bien visible, on admire sur les pentes la délicatesse de la dissection éprouvée par le sol sous l'influence de la pluie. Il suttit que deux couches superposées n'aient pas la même cohésion, la même friabilité ou la même solubilité, pour que de légères inégalités dans la pente signalent leurs différences. 11 en résulte ces corniches qui sont si fréquentes dans le profil des vallées.

Si dans quelques points on peut voir des traces de glissements un peu volumineux, c'est toujours dans le sens perpendiculaire

à la direction delà valléer dans celle-des éboulements qui doivent nécessairement se produire de temps à autre. C'est ce que nous avons étudié nou8-même('), au Kremlin, près Villejuif (Seine), à 3 ou 4oo mètres des fortifications, dans une carrière de diluvium, où sables et graviers quaternaires étaient superposés au calcaire grossier et qui maintenant a disparu.

Dans sa partie moyenne, ce diluvium renfermait des blocs rocheux très variés et de dimensions très inégales : ce sont des meulières, des grès, des poudingues semblables à ceux qui sont associés aux sables supérieurs aux environs d'Etampes et même des fragments arrondis de granulite, de porphyre et d'autres roches cristallines tout à fait pareilles à celles qui font Tossature du Morvan.

Un bloc monstre de grès de Fontainebleau, dans lequel on a scié un gros fragment pour la collection du Muséum, présente plusieurs particularités intéressantes. C'était une grande table de 5o centimètres dépaisseur et dont le contour était hmité par sept pans. Partout, la surface polie, presque émaillée, comme en ont les roches longtemps soumises a la friction du sable charrié par l'eau ou môme par le vent. Les diamètres principaux de la table gréseuse étaient de 3", 10 et de i'°,7o. Les sept côtés mesuraient de o'",84 à i",io. Le côté de i^.io était d'origine artificielle, contrairement à tous les autres et résultait de fractures faites au marteau, dans l'espoir de débiter tout le bloc en pavés. On dut y renoncer, à cause de l'extrême cohésion de la roche.

En examinant la surface supérieure du prisme surbaissé, on y remarque des rayurer évidemment fort anciennes, disposées par groupes, en faisceaux et ressemblant à première vue, d'une façon tout à fait frappante, aux stries caractéristiques des blocs glaciaires. En certaines régions, ces délinéaments sont si serrés qu'on en compte jusqu'à une vingtaine sur une largeur de 3o centimètres. Leur longueur est très variable, depuis quelques millimètres jusqu'à 16 centimètres.

Un caractère tout à fait remarquable, c'est que les stries les plus longues^ commencent par une partie un peu élargie, une

(*) La Nature, a« volume de 190^, p. 7 (aveé fig.)

Horte de cupule mesurant jusqu*ù 6 millimètres de diamètre, et se continuent avec une largeur progressivement moindre jusqu'à ce cprellcs deviennent invisibles.

Il y a sur la dalle au moins trr»is directions principales de stries disposées en faisceaux distincts, faisant avec un même bord, pris comme ligno de comparaison, des angles de 4o*, do fie** et de (|0". Et toutes les stries parallèles constituant un nieine faisceau sont dirigées de la môme façon, c'est-à-dire que leurs cupules sont toutes à une même extrémité et leurs pointes a l'autre; ce qui parait témoigner éloquemmenl d'une uniformité complète dans les frictions d'où elles résultent.

Comme on voit, la plupart de ces caractères coïncident avec ceux des blocs glaciaires striés : il n*y a pas jusqu'à l'état spécial de la |>atine dans les stries qui ne semble constituer une ressemblance. Aussi aurait-on pu tout d'abord considérer le bloc gréseux du Kremlin comme attestant l'existence passée auprès de Paris de glaciers comparables à ceux des hautes régions des Alpes et des Pyrénées.

Ce n'élait d'ailleurs pas la première fois que des roches striées étaient signalées auprès de Paris. M. Julien, professeur de géologie à la Faculté des Sciences de Clermont-Ferrand, signalait en |8"0 à la surface du banc de grès de Fontainebleau, qui forme la surface du jdateau entre les petites rivières d'Kssonne et (rivole, un limon dans lequel abondent les galets striés, « ressemblant à s'y méprendre aux cailloux d une moraine profonde ».

(lollomi) avait étudié à cet égard la colline de La Padole, en Seine-et-Marne, dont la surfac(*, sensiblement horizontale, est un grès exploité pour le pavage, (le* grès est sillonné de nombreuses stries sensiblement parallèles et rectilif.'^nes, parfois très rapproché(»s. parfois à qu(»l(|ues centimèlres les unes des autres et dont la longueur \arie de Tx) à Tio centimètres. Sur certains points, elles se (Moisent légèrement sous un angle très aigu : elles suivent les ondulations de la snrfa«e exactement comme les stries qu On observe sur l(»s roches (pii ont été recduxertes par les glaciers. Lors<pH* le grès est (M)uv(»rt par le calcaire lacustre de Heauce. les stries ne se poursuiv(»nt pas sous ce revêtement.

V .*{ kilomètres au nord de La Padole. près du village de (Ihampcueil. il y a une autre bulle de grès également de Fon-

tainebleau, faisant suite au même massif ; sur le sommet très aplati, Collomb signalait un régime de stries en tout pareilles aux précédentes. Le grès y forme un petit plateau dénudé presque horizontal, ondulé comme celui de La Padole. Sur un point du côté sud, les tables de grès s'infléchissent brusquement ; on y remarque un couloir rétréci par le bas, une espèce de Karrenfelder à forte pente ; les stries y sont fortement accentuées ; elles remontent le long des parois, comme on en voit au pied du pavillon DoUfus, au glacier de TAar.

Collomb concluait sans hésiter que les glaciers seuls peuvent produire de semblables eflels. Il aurait vu dans le bloc du Kremlin un bloc erratique complétant la collection des manifestations glaciaires aux environs de Paris.

Cependant, bien des objections furent faites tout de suite à cette manière de voir. Ainsi. M. de Mortillet, qui a recueilli au Pecq, près de Saint-Germain, des silex très nettement striés, a dit fort judicieusement : « Les glaciers, en glissant sur le sol, produisent par leur poids une trituration et un amalgame de tous les matériaux sous-jacents. C'est ce qu'on désigne sous le nom de boue glaciaire. Cette boue est caractérisée par le mélange d'éléments de toutes grosseurs qui se trouvent associés, sans aucune trace de stratification et sans aucun ordre. Les éléments, au contraire, sont bien lavés et groupés selon leur poids et leur grosseur. Le sable est séparé du gravier et le gravier des cailloux. Il y a toujours une stratification bien nette, bien marquée. Les cailloux striés se trouvent évidemment là, dans un dépôt de formation fluviatile. Les glaciers, pesant lourdement sur le sol et triturant les éléments sous-jacents, réduisent surtout les débris fossiles formés de phosphate et de carbonate de chaux ; aussi ne trouve-ton pas de débris fossiles dans les formations glaciaires proprement dites, les formations dues aux véritables glaciers.

(( lien est toutaulrementdansles dépôts quaternaires du bassin parisien. Ils contiennent en abondance des coquilles remaniées provenant de diverses assises tertiaires et très fréquemment aussi des ossements d'animaux de l'époque même du dépôt. Les Ëlepha^ primirjenius sont communs et, parmi leurs débris, ceux déjeunes individus se trouvent proportioimellement très nom-

Stan. Meunier. — La IMuic. -7

98 LKS KAIX COUKANTKS

breux, ce qui est naturel dans les dépôts d'un, grand cours d*eat» où les jeunes se noient plus facilement que les vieux, et ce qui est inexplicable avec un glacier. A Tépoque quaternaire, il y avait donc dans la vallée de la Seine un grand cours d'eau el non un glacier. Quant aux stries, elles ont dû se former par reflet des glaces flottantes. »

Cette dernière supposition n'est guère plus admissible que celle du glacier dans la région parisienne.

Pour le bloc du Kremlin, il y a d'autres remarques a faire. Belgrand, Collomb et les autres partisans de l'intervention glaciaire, avaient été obliges de la rattacher à une époque antérieure à celle du diluvium. A La Padole, comme à Champcucil, la direction des stries n'est pas en rapport avec celle du phénomène qui a façonné le relief actuel du pays. Les rivières, les vallées, les dénudations du plateau de la Brie sont, en moyenne, orientées vers le nord-ouest, tandis que les stries vont au nord-est, dans une direction presque perpendiculaire. On en devait conclure que les vallées n'existaient pas encore lorsque ces striasse sont produites, parce que les glaciers, quel que soit leur volume, se moulent toujours sur les reliefs du sol. Ils cheminent comme les rivières, en suivant le thahveg (]|^istant. Si les vallées de la Seine, de l'Essonne, etc., eussent existé à cette époque, les glaciers auraient naturellement pris la direction du nord-ouest. Le relief aurait donc été différent de ce qu'il est aujourd'hui, ce qui ferait remonter la date de ces prétendus glaciers jusque vers la fin des temps pliocènes.

Sans insister sur l'incompatibilité de cette conclusion avec les autres di)nnécs de la climatologie quaternaire aux environs de Paris, il faut noter que le bloc du Kremlin n'est pas en place, mais noyé au contraire en pleine masse du diluvium. S'il était strié depuis l'époque pliocène, il est bien sûr que les traces glaciaires auraient été cflacées par le long passage à sa surface des eaux et des sables dans lesquels il était enfoui.

On voit où nous en voulons venir : le f:r<)s bloc strié du Kremlin faisant, avons-nous dit, partie du revêtement caillouteux étalé sur le flanc du coteau de Villejuif. descend, depuis bien longtemps, par le fait seul de la dénudation consécutive au ruissellem<*nt et à rinfiltration des eaux sauvages, suivant une direc*

tion dont la verticalité est plus ou moins modifiée par la déclivité du terrain. C'est un mouvement très lent, qui a pour résultat de concentrer tous les résidus insolubles ou très cohérents des couches désagrégées et dissoutes, dont l'épaisseur du sol était naguère constituée avec un relief qu'on peut parfois évaluer. Dans ce mouvement progressif, un bloc sudisamment gros exerce sur les graviers placés au-dessous de lui une pression considérable, et le moindre glissement doit dessiner à sa surface la trace de ces corps durs qui sont plus ou moins enchâssés dans les masses voisines. A de très faibles rotations du bloc doivent correspondre des faisceaux spéciaux de ces stries. Il semble que la forme indiquée plus haut, pour chacun de ces petits sillons, soit caractéristique : la cupule placée à leur tête correspondrait à la pression sensiblement verticale antérieure au glissement ; et la diminution progressive de la strie correspondrait au broyage du petit burin qui, après quelques centimètres de friction, doit cire complètement porphyrisé. La surface striée du bloc est certainement sa partie inférieure, actuellement en haut, par suite de la bascule du rocher, lors de son éboulement. Le second des caractères que nous avons annoncés est fourni par la persistance sur le fond des vallées de roches éminemment délayables et que le moindre effort horizontal, comme en développent les cours d'eau, aurait supprimées. Les inventeurs de la théorie torrentielle ont insisté sur la fréquence auprès de Paris de plaques rocheuses cohérentes et résistantes au sommet des coteaux. Dans le déparlement même de la Seine, on a cité avec complaisance le plateau de Chevilly, par-dessus lequel a nécessairement existé une épaisse masse de roches friables et délayables, comme les sables de Fontainebleau et les marnes du terrain gypseux et qui aurait arrêté l'érosion des terrains qu'il recouvre. . Or, il suffit d'une promenade d'une heure, à Wissous, pour constater que cette séparation est entièrement théorique. De toutes parts, on voit que par-dessus la meulière de Brie subsistent de tous côtés des lambeaux de marnes à huîtres, que bien des personnes étrangères h la géologie regardent comme de simples décharges des ordures de Paris, renfermant d'innombrables valves d'huîtres consommées.

Le procédé dont nous défendons la réalité a été tellement

100 I.KS KM'\ CnillANTKS

délicat qu'il nous montre de toutes parts des régions qui subïsBent les cfTets de l'érosion pluvîaire. sans que le tapis de gazon qui les recouvre en soit le moins du monde altéré. C'eslun cas que l'on foule aux pieds à chaque inslant en traversant les alpages du canton de Vatid. Les ondulations si douces du sot sont le résultat de l'inliltration de la pluie au travers du tapis végétal et de

. . •>« "l'iin pUmge boiiciii, lur I« (Une di U

monUcnr cl» Pléiacln. aiipn'n île Hlonn. liant Ir rtnbin ds Vaud (Suim). Od y Tcmaraiw une •urfacc i^n^ralc polia (•roduilc |url(> rmllviixnl ilana le lit. niainlcnint drip^éi-bê. H un ruîjKlIemrnt aqnm. Celte imrfaiv nt rouverte d'inniiml>rabln rlrira due* certaÎDenitol an lafcmcot (itnjircftir du plara;»: boiiciii peu â peu pti>é par U [H'iictralion de la pluie d'une

tartie du ralcain- qn'ïl conlcnâïl d'aliord. C^cvt au coura île rétle toiiitradîoD interne que ! blor «'nt frotté ronlrr let (iiraini de quarli qui v viiilcnt innombrabl» et a ci>uetiï la Irarc de cette éDerpque Iricbon, Un relmuvr des failt île ee K''nre dini iIïnnnmhrablF*

son activité dissolvante à l'égarddu calcaire sous-jacenl. El c'est une réponse liien liécisiveà l'aire au\ auteurs qui. comme Elie de Itcauinonl. concluaient le peu d'anlic]uité de certains monuments qualifiés de druidi<pics, ronuiie tant d'allées couvertes de la Bretagne, :'i cause de l'iiitégrilé de la nappe d'Iicrlujs qui en recouvre un !ii grand iiombro.

Les terrasses marginales des rivières. — l/évolution de la vallée consacre cependant ses progrès par une particularité tout à fait iiitércssaiitc concernant la ditrérence d'amplitude du balancement de la rivière tout entière, dont cliaqiie méandre, quand il tend à revenir dans un |>oint qu'il avait oci-upé précédemment, ne peut plus ) parvenir compU-lement el laisse, au-dessus du niveau do ses eaux, comme un échantillon de ses graviers

LES TERRASSES DES RIVIERES lOI

précédents. L'ensemble de ces reliquats compose ce qu'on appelle les terrasses marginales des vallées.

Quant à la cause de cette incapacité à mouiller de nouveau des régions qui ont fait partie de son lit, le fleuve la doit tout entière à ce que, durant son absence, la pluie n'a pas cessé de travailler et que le niveau du sol de la vallée s'est abaissé partout. Remarquons en passant que l'explication serait impossible dans la théorie torrentielle, à moins de supposer une série de torrents successifs qui, comme nous l'avons déjà dit, auraient supprimé maints détails délicats des flancs de coteau qui persistent encore et avant tout les terrasses elles-mêmes.

Ces diverses remarques n'auraient pas tout leur caractère de généralité, si l'on ne faisait intervenir la distinction qu'il est nécessaire de faire entre les pays sensiblement plats, comme la région de la Seine, et les pays, plus ou moins fortement accidentés, comme le Jura, les Préalpes, etc.

C'est dans le premier cas que l'approfondissement successif de toute la vallée par la chute de la pluie détermine l'abandon sur chacune des rives des terrasses qui ont fait croire à la diminution progressive du volume du cours d'eau dans la suite des temps, hypothèse singulière, alors que l'extension continue de la surface du bassin hydrographique met sous les yeux, d'une façon incontestable, que chaque cours d'eau augmente peu à peu de volume. En eflet, la quantité d'eau de pluie qui tombe sur son périmètre est en raison de sa surface et exige; pour que l'équilibre mobile soit maintenu, un déversoir de plus en plus actif.

Remarquons que cette erreur initiale est rigoureusement symétrique de colle qui se dresse à chaque chapitre des études d'observation et qu'elle a son analogue dans la méprise incessante produite par l'apparence première des caractères superficiels de la Ciéologie à ses débuts.

II faut remarquer qu'aucun doute n'est plus permis à cet égard, car l'évolution de beaucoup de vallées a commencé avant les débuts do l'époque quaternaire et, pour la vallée de la Seine, par exemple, on est frappé de l'identité d'allure qui rattache, de la manière la plus indissoluble, la terrasse pliocène de Saint- Prest, auj)rès de Chartres, aux terrasses, de plus en plus basses, de tous les moments du quaternaire.

I02 LES EALX COURANTES

Des remarques de ce genre nous préparent à constater que le phénomène de révolution des vallées, loin de s'être manifesté exactement au même moment dans tous les pays, comme le suppose rhypothèse torrentielle, est essentiellement continu, présente des incidents très variés d'une localité à l'autre, sans compter que, pour une vallée doimée, il y a toujours lieu de supposer la disparition de ses délinéaments les plus anciens, c'est-à-dire les plus élevés, sur lesquels l'érosion n'a jamais cessé de s'exercer.

Celle-ci nous étale sous les yeux l'usure des sommets de coteaux contemporaine de celle des flancs et du fond de la vallée, avec cette circonstance qu'elle est en retard sur celle-ci au point de vue de la quantité de matériaux arrachés au sol dans un temps donné, ce qui fait que, tout en subissant une diminution universelle de relief, les coteaux ont une tendance manifeste à acquérir de la hauteur, relativement à l'altitude du fond de la vallée.

Disons, pour terminer ce qui concerne ce détail, qu'il apporte une confirmation à l'étude générale des ruissellements qui nous occupait plus haut, notamment en ce qui concerne la localisation des débris rocheux de chaque bassin ou de chaque sous-bassin d'après la constitution de leurs sous-sols. L'absence de tout débris granitique dans le diluvium de la Haute-Seine, alors que leur abondance est si manifeste au-dessous du confluent de r Yonne à Montereau, malgré l'insignifiance des reliefs séparatifs, pourrait-elle se comprendre avec Tintervenlion de courants un peu rapides.^

Pour ce qui est des pays accidentés, une partie des caractères distinctifs des vallées qui les sillonnent provient d'une importance relative plus grande des réactions verticales que celle des réactions horizontales.

Linclinaison du sol qui fait le fond des cours d'eau y détermine l'intervention d'une vitesse beaucoup plus grande et qui cause souvent le charroi de matériaux pierreux qui, s'ils sont suflisamment durs, burinent les roches sous-jacontes. Ces vallées constituent un passage vers les gorges de torrents sur lesquelles nous reviendrons plus loin.

Nous aurions des réserves du môme genre à faire, quant à

LES TERRASSES DES RIVIÈRES io3

l'existence le long de certains cours d eau d'allure tranquille, comme la Seine, de véritables falaises, dont la production est étrangère à la chute de la pluie et qui résultent d'une dégradation -accomplie, à la courbure d'un méandre, où Teau est animée d'une force vive suffisante.

Dans l'histoire de l'érosion fluviaire, on est ordinairement porté à considérer l'eau des rivières et des fleuves comme s'écoulant, passivement pour ainsi dire, sous l'influence de la pesanteur et comme si cette eau n'était pas animée en chaque point d'une vitesse qui lui vient des particularités des régions supérieures de la nappe aqueuse. La coçséquencc, c'est qu'on se la ligure toujours empressée à gagner les points les plus bas, qu'elle tendrait d'ailleurs à combler à l'aide de matériaux fournis par les points hauts jusqu'à ce qu'elle ait donné à son lit le fameux profil d'équilibre que l'on sait. Mais il sufïit d'ouvrir les yeux pour voir que, dans une foule de cas, l'allure de la rivière ne répond pas à cette description ; il semble parfois qu'elle éprouve comme une attraction de la part de certains points hauts jusqu'à ce qu'elle en ait eu raison et qu'elle se soit frayé un chemin au travers de leur masse.

Parmi les innombrables exemples qu'on pourrait citer, je choisirai celui de la Seine aux environs d'Elbeuf. parce qu'on est là aussi loin que possible de toute région torrentielle. On y voit le lleuvc attaquant sans relâche le pied de hautes falaises qui bordent sa rive gauche.

L'érosion se poursuit sans cesse et des points 1res hauts du pays et ([u'oii aurait pu croire à l'abri de l'érosion fluWaire, ont déjà disparu, lundis que d'autres sont destinés à disparaître plus ou moins prochainement. Il y a ici diminution et suppression possible du haut relief miné par la base, et par conséquent, substitution du lit du fleuve à une ligne de partage des eaux. Ce phénomène, si éminemment favorable à des incidents comparables à ceux qui accompagnent la capture des rivières, est évidemment incompatible avec la théorie du profil d'équilibre. Tout concourt à démontrer (jue dans les régions soumises au régime subaérien, l'érosion n'a pas de terme : l'usure du sol se continue en changeant le siège de son maximum, et amène d'elle-même, •et comme consccjucnce du nivellement qu'elle tend à produire.

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la constitution de nouveaux reliefs, destinés à disparaître à leur tour.

D'ailleurs, il s'agit là d'un cas exceptionnel, qui ne touche en rien à la réalité des catégories que nous avons énumérées. Il en est ainsi dans toutes les parties de Thistoire naturelle, où les transitions abondent entre des types nettement définis.

Le niveau d'eau. — Relativement à leur allure à Tégard de • la pluie, les roches qui constituent un bassin hydrographique, celui de la Seine, par exemple, se rapportent à deux catégories principales. Les unes sont pratiquement étancbes et Teau ruisselle à leur surface sans les pénétrer; les autres sont perméables, c'est-à-dire pénétrables à la pluie qui s'y infiltre plus ou moins rapidement.

L'association de ces deux catégories de sols est un caractère de la région parisienne, dont elle explique les détails géographiques les plus importants, entre, autres l'inégale distribution des cours d'eau et leurs diverses allures dans les régions des deux catégories. Sur les sols imperméables, comme dans le Morvan ou dans ce qu'on appelle la Champagne humide, les rivières sont peu importantes, mais très nombreuses, tandis qu'en Brie et en Vexin, elles sont volumineuses, mais écartées les unes des autres. Le contraste sur la carte géographique saule aux veux.

Si le pays imperméable est peu incliné, la pluie reste stagnante à sa surface, à l'état de bouc; mais dès que l'inclinaison est sensible, l'eau ruisselle avec une vitesse accélérée et détermine des ravinements de plus en plus accusés. Selon les cas, elle va immédiat(*meiit se concentrer vers Vimum vallis, ou bien elle rencontre des zones perméables qui l'absorbent en tout ou en partie.

Le pays est-il perméable, les <*lioses sont plus compliquées, et leur examen nous procure des données intéressantes. Pour le& comprendre, il faut se rappeler que ces terrains perméables n'ont pas une épaisseur indéfinie et cpi ils reposent toujours sur une assise étanche. située plus ou moins bas. Aussi, la pluie intiltrée tend-elle à descendre, soit par les pores des roches, soil par les fis^uro (|ui les tra>ersent. et elle vient s'arrêter sur le

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support infranchissable, pour y constituer une nappe souterraine ou niveau d'eau.

Un bon exemple de cette disposition générale peut être fourni par lô plateau de Briey (Meurthe-et-Moselle), où le calcaire perméable du terrain dit oolithique repose sur les argiles étanches du lias. Les habitants, d'ailleurs assez rares de ce plateau, sont contraints parfois de creuser des puits de très grande profondeur, pour aller chercher le niveau aqueux.

Dans quelques pays, les accidents de la surface du sol permettent de pénétrer vraiment dans Tanatomie de ces régions hydrologiques, dont la notion va nous être si utile par la suite, et, à cet égard, je ne connais pas de localité plus frappante que le pied du cap Blanc-Nez, un peu à l'Ouest de Calais. La muraille à pic, entaillée par la mer, a mis a jour, ù portée de nos yeux, la ligne horizontale du contact d'une roche perméable, la craie blanche (sénonicn), avec une roche étanche, la craie marneuse (turonien), à laquelle elle est superposée. Cette dernière arrête les infiltrations de la craie blanche et supporte un niveau d'eau. Et c'est pourquoi l'excursionniste, qui, à marée basse, foule les galets squs le cap, voit, vers le milieu de sa hauteur, d'innombrables écoulements aqueux tous alignés sur le même plan, qui alimentent une espèce de rideau liquide tendu le long de la falaise.

Nous pourrions, en retournant dans le pays de Briey, revoir les mêmes circonstances, mais sous une autre forme, pour la nappe aqueuse alimentant les puits mentionnés tout à l'heure. En effet, le grand plateau privé d'eau est entaillé de vallées parfois assez profondes pour parvenir plus bas que l'horizon aquifere.

Descend-on les pentes de ces vallées, on est fort surpris d'y rencontrer des villages, comme Liverdun, perchés à flanc de coteau, sous les escarpements calcaires de l'ooUthe et à plus de 60 mètres au-dessus du fond étanche de la vallée. Ils jalonnent les sources soutenues par le lias et signalent en même temps le niveau de tout à l'heure.

Le fait que, dans ce cas, le niveau n'apparaît pas sous la forme d'un écoulement en nappe continue, mais à l'état de sources distinctes, est lui-même intéressant pour notre sujet, car il lient à la reproduction souterraine des conditions qui signa-

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laicnt précëdcmment le travail superficiel de la pluie. Il est dû à ce que Teau d*infiltration, en arrivant sur le substratum étanche, y circule en petits filets qui, modifiant peu à peu la forme du contact, y tracent un réseau de petits sillons s*anastomosant de façon ù venir déboucher au dehors, sur le liane du coteau, à peu près comme les fleuves débouchent dans la mer. Nous n'avons quu \ gagner, Teau saccumulant en des points qui prennent, dès lors, une valeur économique et industrielle spéciale.

Il va de soi que le niveau souterrain du sol perméable est, pour ainsi dire, en compte courant avec Textérieur. recevant les contributions pluviaires et dépensant les ruissellements sourciers. L'économie du phénomène complet comprend d'infinies particularités.

Un niveau d'eau étant étabH comme nous venons de le définir, on peut concevoir le sol perméable comme étant composé normalement de trois régions superposées : tout au fond, la roche gorgée d'eau, c'est-à-dire dont les interstices, les pores ou les fissures sont noyés; plus haut, une roche dont l'humidité va en diminuant, à mesure qu'on s*élève dans sa masse; enfin, à la surface, une épaisseur plus ou moins notable, humidifiée par le contact de latmosphère et des eaux qu'elle fournit.

L'état hygrométrique de cette partie superficielle varie dans de larges limites, d'un moment à l'autre : par le temps humide, elle s'imprègne en appelant à elle l'eau qui la mouille par en haut: en temps de sécheresse, elle se dessèche par évapora tion et par rappel de bas en haut du liquide infiltré.

(le balancement est accentué encore par les incidents de la végétation poussant sur la roche considérée, et nous reviendrons tout à l'heure sur ce point d'importance maltresse.

Supposons maintenant qu'il vienne h pleuvoir : une partie de l'eau tombée entre dans la terre et constitue une sorte de niveau, différant surtout du niveau inférieur en ce qu'il n*est pas soutenu. Aussi, nous le figurons-nous nécessairement comme descendant progressivement en gardant sa forme de strate mouillée, du moins si le terrain est bien homogène, comme serait une couche épaisse de sable. Descendant ainsi, ce tribut des nuages peut constituer dans l'épaisseur de la masse poreuse

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une zone distincte. Peu à peu, elle ira alimenter le niveau de fond, mais elle pourra, en certains cas, être arrêtée dans sa descente par une grande sécheresse des régions hautes, qui la feront remonter par capillarité. D'autres fois, elle sera suivie, à distance plus ou moins grande, par le produit d'une autre averse, et, dans la plupart des cas, on peut s'imaginer l'hygrométrie de la roche perméable comme étant très variable, suivant les niveaux.

Pour qu'il n'y ait pas de doute dans l'esprit des lecteurs sur cet état actif de la profondeur et son alimentation en eau de pluie, nous citerons les effets constatés dans certains pays perméables, dont la surface très accidentée est verticalement peu distante du sous-sol étanche.

La condition est réalisée au maximum dans la Champagne pouilleuse, construite géologiqueinent comme le cap Blanc-Nez. On y est encore sur la craie blanche reposant sur la craie marneuse, et celle-ci y supporte naturellement un niveau d'eau. Or, suivant l'intensité et la durée des pluies, ce niveau acquiert une certaine épaisseur, et il arrive que sa limite supérieure vient affleurer le fond de ces sillons constitués alors en marais tourbeux assez fréquents et assez étendus (2 1 78 hectares), pour avoir contribué aux difficultés de la dérivation de la Vanne.

En résumé, le terrain perméable nous apparaît comme un réservoir d'eau : c'est la pjuie qui l'entretient, conformément à Topinion déjà exprimée si nettemeijt en i58o par Bernard Palissy, dans ses Discours admirables de la nature des Eaux et Fonteines, tant naturelles qu artificielles , etc.(').

« Quand, dit-il (p. 34), i'ay eu, bien long temps et de près, considéré la cause des sources des fonteines naturelles et le lieu de là où elles pouvoyent sortir, en fin i'ay conneu directement qu'elles ne procédoyent et n'estoyent engendrées sinon des

pluyes Voilà qui m'a meu d'entreprendre de faire des recueils

des pluyes. à l'imitation et le plus près approchans de la nature qu'il me sera possible, et en cnsuyvant le formulaire du souuerain fonteinier, ie me tiens tout asseuré que ie pourray faire

(*) Un vol. in- 18, chez Martin le Jeune, à l'enseigne du Serpent, devant le ■Collège de Cambray.

If>^ LKS KAIX COLIL\NTEn

des fontcînes desquelles l'eau sera autant bonne, pure el nette que de celles qui sont naturelles. »

Palissy continue (page 87 ): a Et s'il estoit ainsi que to dis. suyvant Topinion des philosophes, que les sources des fonteines vinssent de la mer, il faudrait nécessairement que les eaux fussent sak*es, comme celles de la mer, et qui plus est, il (kudroît que la mer fust plus haute que non pas les plus hautes àiontaigncs, ce qui n'est pas. » El page ^2 : a Pareillement les eaux des pluycs qui tombent en hyver, remontent en este pour retourner encores en hyver et les eaux el la réverbération du soleil et la * siccilé des vents, frappans contre terre, fai eslever grande quantité d'eau ; laquelle estant rassemblée en Taër et formée en nuées, sont parties d'un costé et d'autres comme héraux envoyez de Dieu. Et les vents, poussant lesdittes vapeurs, les eaux retombent par toutes les parties de la terre, et quand il plait a Dieu ([ue ces nuées (qui ne sont autres qu'un amas d'eau) se viennent à dissoudre, lesdittes vapeurs sont converties en pluyesqui tombeau t sur la terre. »

(( Venons, dit-il encore (page /19), ù la cause pourquoy il y a aussi bien des sources es pays plais cl campagnes, comme es montaignes. Tu dois entendre que si toute la terre estoit sableuze. déliée ou spongieuse, (»omnie les terres labourables, l'on ne trouuerail iaïuais sources ni fonteines en quelque lieu que ce fust. Car les eaux dos j)luyes qui tonibcroient sur lesdittes terres s'en iroyent tousiours en bas iusques au centre, et ne se pourro>cnt ianiais arrêter pour faire puits ny fonteines. La cause (loiu* |)ourquoy les eaux se Irouuent tant es sources qu'es puits, uVsl aiifrc qu'élites ont Irouué un fond de pierre ou de terre argileuse. Ia(]uelle peut lenir l'eau autant bien comme la pierre... Tu me pourras inellre en avant (jue tu as ueu plusieurs sources sortant des terres sableuzes, uoir dedans les sables mesmes : à (pioi y ie répons, comme dessus, qu'il v a dessous cpielque fond de pierre, et que si la source monte plus haut que les sables, elle nient, aussi de plus haut. »

Niveaux d'eau adjacents aux rivières. — 11 est d'expérience comunnie que le sol d une \ allée, comme celles de la Seine, de la Marne, de l'Aube, etc., est propre à la construction des puits.