RIVIÈRES ET LACS SOUTERRAINS

fournissent seulement de Teau, (Tautres donnent passage à de Teau et à des poissons plus ou moins gros; il en est d'une troisième espèce par lesquelles il sort d*abord quelques canards du lac souterrain. Ces canards, au mpment où le flux liquide les fait pour ainsi dire jaillir à la surface de la terre, nagent bien. Ils sont complètement aveugles et presque entièrement nus. La faculté de voir leur vient en peu de temps, mais ce n'est guère qu'au bout de deux ou trois semaines que leurs plumes, toutes noires excepté sur la tête, ont assez poussé pour qu'ils puissent s'envoler. Valvasor prit lui-même un grand nombre de ces canards et des anguilles (Mastela jluviatilis) (*) qui pesaient de I à 2 kilogrammes; des tanches de 3 à 4 kilogrammes; enfin des brochets de 10, de i5 et même de 20 kilogrammes. »

Ce sont autant de lacs de Zirknitz que ceux dont le regretté Yermolofl*, ancien minisire de Tagricullare de S. M. Nicolas II, a donné une intéressante description (f). Ces lacs sont très nombreux et les plus curieux, au nombre de huit, sont dans les gouvernements d'Olonetz et d'Arkhangel, au midi et au nordouest du lac Onega. Dans la ligne de partage des eaux du bassin de la Baltique et de celui de la Volga, qui est à une altitude de 128 à 170 mètres au-dessus du niveau du lac Onega, les terrains calcaires sont très développes. Le Dolgozero, le Griaznoe-Ozero et le Chiinozero (Ozero veut dire lac en russe) comn^uniquent entre eux par des cours d'eau, mais, comme le dessèchement ti le remplissage de ces lacs n'a pas lieu simultanément, le courant change parfois de direction.

Le Griaznoé-Ozero se déverse alors dans le Dolgozero, où l'eau finit par être engloutie par un abîme assez semblable à celui du Chimozero. Ce Chiniozero est le déversoir, dans un bas-fond, de la petite rivière de Kondoma, qui découle du Griaznoe-Ozero ; après avoir traversé le Chimozero, et à une distance de 22 kilomètres, elle se termine par un gouflre, appelé la «Fosse Noire», dont la profondeur a été évaluée à 43 mètres.

(>) C*esl le nom employé par Arago ; il faut probablement lire A/urtrna, mais l'histoire n'en reste pas moins apocryphe.

(*) Lai\aiure. du 3o novembre 1907.

l4o INFILTRATION DES KAUX DE PLUIE

(( Dans ce gouflre, (]ui a la forme dun entonnoir, Teau tourne en tourbillonnant de droite à gauche, dans la direction du mouvement apparent du soleil ; le centre de ce mouvement tournoyant ne se trouve pas au milieu du goufire, mais plus près de son bord sud-est, et c^est ici que Ton constate sa plus grande profondeur. Le poisson du lac est entraîné en masse et les paysans des alentours viennent y pêclier avec leurs filets, qui seraient aspirés dans les profondeurs, si Ton n'avait soin de les attacher à un pieu fixé sur le rivage. Le niveau de Teau dans le gouITre est très variable selon les saisons et correspond à sa hauteur dans le lac. Les écarts atteignent iG mètres et demi, et Téliage le plus élevé est généralement constaté au commencement de Tété, le plus bas généralement en automne : au mois de novembre, le lac se vide parfois entièrement, sauf le petit ruisseau qui continue son cours et se déverse dans le gouflre, formant des rapides et une cataracte finale, dont la hauteur atteint 3o mètres. La nappe de Teau que Ion aperçoit au fond du gou(Tre est constamment variable : tantôt elle s abaisse, tantôt elle s'élève, — a Tabîme respire », disent les habitants du pays — mais elle conserve toujours son mouvement rotatpire... ; une série de petits abîmes, entre lesquels on aperçoit de l'eau, s'étend entre le gouffre de la Fosse Noire et la rivière Megra, l'un des ailluents du lac Onega.

On suppose que ces abhnes suivent le cours d'une rivière souterraine. On prétend que des poissons pris dans le CUiinio- /.eroel remis à l'eau avec des marques spéciales, ont été repêchés plus tard dans TOnéga et dans l'Oundozero.

Outre les petits abîmes dont nous venohs de parler, il se produit parfois des irruptions d'eau, des sources apparaissent, des fontaines commencent à jaillir inopinément, au milieu de terrains secs jusque-là. »

D'autres lacs ont des dessèchements périodiques, complets chez les uns, partiels chez les autres. Ainsi, dans le bassin de Biélozero, le lac koutchozero se dessèche partiellement tous les trois ou quatre ans ; il lui arrive aussi de se vider entièrement et alors on a pu percevoir entre les c^ouches de calcaire qui en forment le fond, deux orifices béants et une série de petites ouvertures. Le lac Droujino, sur le territoire du gouvernement

RIVIKRES ET LACS SOUTERRAINS l4l

voisin de Novgorod, présente aussi des intermittences. D'une surface de i5 kilomètres carrés, il semble absolument isolé, car il n'en découle aucun émissaire superficiel. Il se vide tous les sept ans, parfois tous les trois ans, et quelquefois plusieurs années de suite. Sa profondeur ne dépasse pas 3 mètres, mais il a vers ses bords cinq trous ou abîmes dont la profondeur varie de 9 à 82 mètres, et dont les parois sont presque verticales.

« L'engloutissement de l'eau, dit M. Yermoloff, est très rapide, le lac se vide en 2/1 heures. Le poisson dont il abonde est en partie entraîné dans les profondeurs du gouffre. On croit que les eaux du Droujino vont alimenter le grand lac Bielo- Ozero. Ce lac, dont l'étendue est de ii5 kilomètres carrés, possède, à ce qu'il paraît, ses propres gouffres ou abîmes. L'eau y tourbillonne perpétuellement en faisant tourner les bateaux sur eux-mêmes et en entraînant les filets vers le fond avec une telle violence quil est impossible de les en retirer. »

Le milieu du lac Gloukho-Ozero, dans le district de Borovitchi baisse régulièrement pendant sept années consécutives et reste sec à la fin de la septième, découvrant ses gouffres en entonnoir. Puis l'eau réapparaît et monte durant sept ans.

Le lac de Zirknitz a des gouffres tantôt absorbants et tantôt émissifs.

Le lac Siamgo, dans le district d'Onega, a, sur son bord est, un gouffre en forme d'entonnoir d'une superficie de près de 900 mètres. La disparition des eaux a lieu régulièrement tous les quatre ans, vers le commencement du printemps, avant le dégel. L'eau s'écoule par le gouffre, sous la glace qui la suit, se rompt et se dépose au fond du lac. Le niveau du peu d'eau qui reste monte et descend par deux fois dans les vingt-quatre heures, comme le flux et le reflux de la mer. Ce phénomène n'a pas reçu d'explication. Le lac Siamgo, qui est à plusieurs centaines de kilomètres de l'Océan, n'en peut subir l'influence. Il ne reste vide que pendant deux ou trois jours, et l'eau remonte par le gouffre qui Ta absorbée, plus vite qu'elle ne s'y était engloutie.

Dans ce même gouvernement d'Olonetz, certaines rivières ont des changements subits et périodiques dans leur direction. Il en

l42 INFILTRATION DES EAITX DE PLUIE

est qui se mellenl à couler d'aval en amont. La rivière Chouya. <|ui prend naissance dans le lac Oushkozero change de direction au moins quinze fois Tan.

(( Ce phénomène se laisse expliquer vu les propriétés caractéristiques du calcaire de la région. Il est en rapport évident avec les sources nombreuses qui se trouvent tant dans le lac Oushkozero, que dans la partie inférieure du cours de la Chouya. dont le débit varie périodiquement. Quand les sources situées au fond du lac tarissent ou que leur niveau faiblit, le niveau du lac descend et la rivière qui en découlait non seulement n'est plus alimentée par ce dernier, mais commence à lui ramener les eaux provenant des sources du long de son cours et surtout de sa partie inférieure. Plus ces sources deviennent actives, à mesure que celles du lac tarissent, plus l'apport de la rivière ao lac est grand et quand celui-ci reprend son niveau, le premier ordre de choses se rétablit. »

Ces régions calcaires de la Russie sont parsemées d'accidents <|ui ont toujours pour cause l'érosion par les eaux. Des lacs disparaissent et ne réapparaissent pas, laissant leur iond crevassé ùnu ; des terres s'elTondrent, avec leurs arbres et leurs maisons; des sources se déclarent spontanément, tandis que d^autres cessent d*être. Il y a des lacs, d'une forme toujours arrondie, qui résultent évidemment de reflondrement du sol dans des cavités souterraines ; tels sont les « entonnoirs d'Oufa ».

Dans le gouvernement de Toula, il y a nombre de lacs, quel* quefois très vastes, qui ne sont évidemment que des abîmes, remplis soit par l'émergence des eaux profondes, soit par la tonte des neiges et par les eaux de pluie. Leur profondeur est généralement si grande que les paysans les croient sans fond et en ont une peur superstitieuse.

Parmi les cours d'eau souterrains, il faut citer, à cause de l'illustration religieuse du lieu, ceux qui circulent sous la vallée de Josaphat, l'un des lieux les plus arides, les plus désolés qui soient sous la lumière du ciel d'Orient. Le sol est calcaire et tout percé de grottes, dont les plus nombreuses sont sépulcrales, c'est-à-dire artificielles. La vallée, qui est resserrée entre les hauteurs où s'élevait le Temple, et le mont des Oliviers, fui autrefois un lit de torrent, où l'eau se montre à peine en hiver

REPRODUCTION EXPÉRIMENTALE DES PUITS NATURELS l43

comme un mince ruisselât. Mais il y a des sources sous ce lieu, tragique, et Ton entend parfois gronder les eaux sous terre, près de la porte de Damas, au nord-ouest de Jérusalem. Il y a une «ource dans la crypte connue sous le nom de Tombeau de la Vierge.

<( Plus bas, dit M. P. Sallior (*), près du village de Siloé, une source, qu'on nomme aujourd'hui fontaine de la Vierge et qu'il faut sans doute identifier avec la source biblique de Gichon, se trouve au fond d'une grotte f^mblable à la crypte de l'Assomption, où Ton descend également par trente marches. Son jaillissement intermittent montre l'irrégularité et la disposition en siphon des conduits qui l'alimentent. Mais ici, le travail antique de captation n'est plus une hypothèse. Il existe en effet un tunnel de 533 mètres de long, par lequel la décharge de cette source se fait vers la fontaine de Siloé. Et celte galerie est rigoureusement datée par une inscription qu'on y a trouvée en 1880 : inscription doublement curieuse, et par la façon animée, pittoresque, vivante dont elle raconte ce grand travail exécuté non sans peine, h coups de mine, avec l'émotion des mineurs cheminant au-devant les uns des autres, lorsque le bruit des coups sur le rocher les a avertis qu'ils allaient se rencontrer ; intéressante aussi parce qu'elle est la plus ancienne en caractères hébraïques que l'on connaisse jusqu'ici. D'après cette inscription, qui est au musée de Constanlinople, ce travail date d'Elzéchias. » La fontaine de Job, au confluent de la vallée de Hinnom, a un niveau des plus variables, comme il est naturel avec cette circulation souterraine dans les fissures du calcaire.-

Reproduction expérimentale des puits naturels. — J'ai trouvé de rintérêt à reproduire au laboratoire, de^ puits naturels et des causses en miniature.

Un dé de calcaire a été soumis à l'action d'un filet d'eau très faiblement acidulée (par l'acide chlorhydrique) tombant sur le milieu de sa face supérieure. Une cavité verticale s'est produite «t avant qu'elle n'atteignît la face inférieure, on a scié le dé suivant un plan passant par l'axe de la cavité et on a dessiné

(*) La Nature, du 3o mars 1907.

Ur'.

I\KI1.THATIU\' IIKS KAi:X DK PLUIK

l'une de ses moitiés. La forme obtenue (fig. 18) est identique à celle d'une foule d'accidents naturels parmi lesquels figurent de nombreux gouffres et avens des causses, tels que ceux du Creuxnercé (Côle-d'Or) et de Uouvevrols ( Ardèchc) ; pareil jiussi aux poches où l'on exploite plusieurs substances uliles telles que la bauxite (minerai d'aluminium), le minerai de fer en grains et le phosphate de chaux.

Ajoutons que ces précieuses Mul»stanrrs se sont accumulée»

dan.'* les cavités qu'elles remplissent, au fur et h mesure que celles-ci étaient creusées, ce qui revient ù dire qu'elles conslîtuenl, soit un résidu de la dissolution du calcaire encaissant, soit le produit d'une double décumposiliori entre ce calcaire et un liquide corriisif de constitution couvenahlo.

Le premier cas est réalisé par les giles de sable phosplialé de Beauvul et de Ciply ; l'autre par les ghcs de fer en grains, par ceux (le bauxite nu de phosphorile du Quercy. De très notiilireuses expériences poursuivies pendaitl des années, à mon labnraloire du Muséum, ne laissent plus suh^ister aui-un doute a cet éiinrd, et c'est avec la m<>me assurance qu'on peut allirmer (|uc les caviti.'S creusées par de» eaux asccrulimles sont, non plus en entonnoirs, mais en éteigiioirs, et celte remarque présente égidement beaucoup d'intérêt et s'applicjuc même à I histoiredes causses. commeon va le voir. Tout d'abord, quand ou attaque un dé de calcaire par un jet ascendant d'eau acidulée venant fnqiper le milieu de sa face inférieure, ou obhcnl une cavité conique à pointe supérieure. dont lu fi^iure montre la coupe axiale. <)r, de )>areilles formes se présentent dans la nature, dans des localités où le sens de la corrosion des eaux ne saurait être douteux.

Fh^. iS. — ItailItiiHi i-i|>«ii nvifmx'nU Hulrminn l'infiUratiiin <I>b> Ir >al ■ ruiwIlenieBl. Cat de •lem diaitriiiiip inlrrpiiH ruu<ci

dwu lri|ucl il H' |>n^i|>î'

lu loi) ■ •'■li> {uirtidlcniFi iirUi>>rrt>iir Ir chèwmK

KKPHODlT/riON KXPKUIMKNTALK DKS PUITS NATlliKLS li')

Je mcnlionnerai d'abord des corrosions observées sur les pierres de revêtement du Puisard romain de Bourbonne-les- Bains dans la Haute-Marne, dont la vue suffirait pour lever tous les doules. Un autre exemple plus frappant encore a été procuré par Tétude des antiques mines du Laurium, près d'Athènes, dont on a repris l'exploitation , interrompue depuis les anciens Grecs. Les coupes relevées dans ces gisements intéressants font voir que les eaux, amenant des profondeurs des composés métalliques, ont attaqué des bancs de calcaire, dans des situations fort diverses suivant les points ; parfois, elles se sont épandues sur les strates rocheuses et les ont attaquées de haut en bas. Dans ce cas, les puits incrustés de minerai ont la forme en entonnoir conforme à la figure 18; parfois aussi, elles se sont insinuées sous les couches calcaires, soutenues par un lit imperméable de schiste : alors, elles les ont corrodées de bas en haut, grâce à leur force de jaillissement et les cavités, où la galène s'est accumulée, sont en éteignoirs.

Bien souvent les avens s'établissent le long des cassures et fré(|uemmenl à 1 entrecroisement de plusieurs de celles-ci. Il en résulte que le liquide corrosif, au lieu de séjourner dans le puits qui se creuse, s'échappe constamment par en bas ; et cette nouvelle condition sullît à tout changer. La figure 18 représente aussi une expérience inspirée par la circonstance dont il s'agit. Lne dalle de calcaire, placée hori/ontaleiiieiit, étant réduite, à coups de masse, en trois ou ([uatre fragments par deux fissures verticales se recoupant mutuellement, on rapproche les débris et on dirige sur la ligne d'intersection des fissures, un courant d*eau acidulée. La dalle est soutenue de façon que le liquide corrosif, après avoir circulé dans toute fépaisseur de la pierre, s'écoule sans difficulté.

Après quelques jours de ce régime, on trouve le calcaire travei*sé par un conduit vertical dont tous les détails de forme coïncident avec ceux qui ont été décrits dans les avens des Causses» el dans les gouffres d'autres régions calcaires. Au commencement, quand la circulation de l'eau est difficile dans la lissure étroite, le conduit est plus large en haut qu'en bas : il est en entonnoir. .Mais, quand il a acquis une certaine largeur el que le liquide s'v (léplace facilement, on voit le diamètre infé-

St\n. Mi.l.mïk. — l.a Pluie. lO

l/jG INFILTRATION DKS KAUX DE PLi:iE

rieur fragner très rapidement. Bientôt rcnsemble a la forme de deux cônes réunis parleur sommet, la forme en sablier ; le cône inférieur gaj^me en hauteur peu à peu au détriment du cône supérieur et, à la fin, on passe à Téteignoir. La figure i8 montre le résultat obtenu. On peut y voir en môme temps sur la dalle monolithe placée sous les fragments un sillon horizontal creusé pur Teau acidulée et qui reproduit dans tous ses caractères le cours souterrain des rivières, c'est-à-dire les cavernes. Toujours dans la figure, on a dessiné des résultats obtenus entre des séries d'autres. Un Woc de calcaire a été fendu en deux, ses moitiés rapprochées Tune de l'autre et étalées sur une table bien plus large et non fissurée inclinée plus ou moins à Thorizon. Du côté d'amont, on fait arriver plus ou moins horizontalement dans le plan de la fissure, un peu d'eau acidulée. Au bout d'un certain temps, on voit \a faille élargie sous forme de vraie caverne "et la grande dalle se creuse d*un sillon qui se prolonge dans la partie découverte de façon à imiter un vrai canion, comme disent les Américains.

Cet échantillon oITre le grand intérêt de justifier Tanalogie, depuis longtemps proclamée, des gorges de montagnes comme celles du Fier, du Trient, de la Tamina, avec les cavernes et qui sont, en elfet, selon l'heureuse expression de Desnoyers, des casernes ù ciel ouvert.

Les sources. — Nous venons de voir comment les eaux de la pluie se collectent dans les profondeurs du sol. Nous allons considérer un moment comment elles en sortent en fontaines et grosses sources. Et nous mettrons ce paragraphe en quelque sorte sous le patronage de Bernard Palissy, qui nous a déjà monlré la pluie s'emmagasinanl :

(( Et les dilles eaux tombantes sur les dittes montaignes au travers des terres et fentes descendent lousiours, iusques à ce qu'elles ayent trouué quelque lieu formé de pierre où rochîer bien contigu ou condensé : et lorsqu'elles se reposent sur un tel fond, elles sortent en fonteines ou en ruisseaux et fleuues, selon que Touuerture et les réceptacles sont grands : et d'autant qu'une telle source ne peut se ieter (^contre sa nature) aux montaignes, elle descend aux vallées. Et combien que les commencements