Instructions pour l'observation des phénomènes périodiques

Pendant que la terre parcourt son orbite annuelle, il se développe à sa surface une série de phénomènes que le retour périodique des saisons ramène régulièrement dans le même ordre. Ces phénomènes , pris individuellement, ont occupé les observateurs de tous les temps ; mais on a généralement négligé de les étudier dans leur ensemble, et de chercher à saisir les lois de dépendance et de corrélation qui existent entre eux (1). Les phases de l'existence du

(1) 11 est peu de naturalistes sans doute qui n'aient recueilli des observations sur les phénomènes périodiques; mais la plupart de leurs travaux , entrepris isolément, seraient à peu près sans utilité pour le but que nous nous proposons d'atteindre. Les divers calendriers et horloges de Flore ont été formés d'après des travaux locaux ou qui , faits à des époques différentes et sous des circonstances tout à fait dissemblables, ne pouvaient être comparés entre eux ni présenter ce degré d'exactitude qu'on est en droit de demander aujourd'hui aux sciences d'observation. Le célèbre Linné sentait toute l'utilité qu'on pouvait retirer de recherches simultanées sur le calendrier de Flore, et il était d'avis que. si l'on en faisait en difTérenls pays, leur comparaison serait suivie

.moindre puceron , du plus chélif insecte sonl liées aux phases de l'existence de la plante qui le" nourrit ; cette plante elle-même, dans son développement successif, > est en quelque sorte le produit de toutes les modifications antérieures du sol et de l'atmosphère. Ce serait une étude bien intéressante que celle qui embrasserait à la fois tous les phénomènes périodiques , soit diurnes soit annuels; elle formerait à elle seule une science aussi étendue qu'instructive.

C'est surtout par la simultanéité d'observations faites sur un grand nombre de points, que ces recherches peuvent prendre un haut degré d'importance. Une seule plante étudiée avec soin , nous présenterait déjà les renseignements les plus intéressants. On pourrait tracer à la surface du globe les lignes synchroniques pour sa feuillaison , sa floraison , sa fructification, etc. Le lilas , par exemple , Syringa joulgaris , fleurit dans les environs de Bruxelles le 5 mai ; l'on peut concevoir à la surface de la terre une li-

d'avantages aussi nouveaux qu'imprévus. Or, c'est cette idée du célèbre naturaliste suédois que nous voudrions voir réaliser. Les États-Unis d'Amérique semblent être le pays qui a le plus fixé son attention sur un système pareil d'observations simultanées : les rapports annuels des régents de l'université des États de New-Yorck, imprimés à Albany, contiennent habituellement les observations d'une trentaine de places sur la floraison et la fructification de quelques plantes, sur les passages d'oiseaux voyageurs et sur d'autres époques naturelles.

On conçoit qu'il serait impossible de citer ici tous les travaux de ce genre qui ont été entrepris antérieurement ; ceux mêmes exécutes en Belgique par iM. Kickx père, pour 1811 {Flora Bruxellensts) et par MM. Pollaert et Dekin {Jlmanach du département de la Dyle, an XII) , ou ceux de nos correspondants habituels, M. le baron d'Hombres Firmas {Recueil de mémoires et d'observations., etc. Nismcs 1838), M. Th. Forsler (f/ie perennial cakndar. London, 1824 ). etc.

gne sur laquelle la lloraison de cet arbuste se fait à la même époque, comme aussi des lignes pour lesquelles la floraison est avancée ou retardée de dix , vingt ou trente jours. Ces lignes alors seront-elles équidistantes ? auront-elles des i analogies avec les lignes isothermes ? quelles seront les j dépendances qui existeront entre elles (i) ? d'une autre part les lignes isanthésiques ou de floraison simultanée, aurontelles un parallélisme avec les lignes relatives à la feuil- ; laison , ou à d'autres phases bien prononcées dans le développement de l'individu? On conçoit, par exemple, que | pendant que le lilas commence à fleurir à Bruxelles le 5 . mai, il existe encore une série de lieux vers le nord où cet arbuste pousse seulement ses feuilles, or la ligne qui passe par ces lieux a-t-elle des rapports avec la ligne isan- ■ ihésique qui correspond à la même époque. On peut se ! demander encore si les lieux pour lesquels la feuillaison a lieu le même jour, auront aussi la floraison et la fruc- | tilîcation le même jour : on voit déjà , en s'en tenant aux données même les plus simples, combien de rapproche- , ments curieux peuvent être déduits d'un système d'obser- i vations simultanées , établi sur une grande échelle. Les i phénomènes relatifs au règne animal , ceux particulière- | ment qui concernent les migrations des oiseaux voyageurs, ! n'ofiriraient pas des résultats moins remarquables.

Les phénomènes périodiques peuvent être partagés en \ deux grandes classes : les uns appartiennent aux sciences ! physiques et naturelles; les autres sont plutôt du domaine de la statistique et concernent l'homme vivant au milieu

(1) Des exemples de recherches analogues ont été donnés par MM. De Hum- { boldt, Schouw , etc., en ce qui concerne les lignes limites pour la culture de la vigne, des oliviers, etc., dans leurs rapports avec les lignes isothermes.

de 1 elat social ; car la société elle-même, avec ses tendances à se soustraire le plus possible aux lois naturelles, n'a pu échapper à cette périodicité qui nous occupe.

Les phénomènes périodiques naturels sont en général indépendants des phénomènes périodiques sociaux; mais il n'en est pas de même de ceux-ci à l'égard des premiers. Ce serait donc avoir fait un premier pas sur ce terrain si peu défriché, et qui semble promettre tant aux travaux de ceux qui sauront l'exploiter, que d'avoir commencé l'étude simultanée de tous les phénomènes périodiques qui se rattachent aux sciences physiques et naturelles.

Ces derniers phénomènes eux-mêmes se divisent en plusieurs classes, et leur étude présuppose une connaissance assez approfondie des phénomènes météorologiques dont ils dépendent principalement. Aussi n'est-ce pas sans raison que la météorologie a dû prendre l'initiative et commencer cette série de recherches continues, auxquelles devront désormais se livrer les observateurs qui aspirent réellement à suivre la nature dans toutes ses lois d'organisation et de développement.

Cependant la météorologie , malgré ses travaux persévérants, n'a pu reconnaître jusqu'à présent que l'état moyen des différents éléments scientifiques, relatifs à l'atmosphère, et les limites dans lesquelles ces éléments peuvent varier en raison des climats et des saisons. Il faut qu'elle-même continue sa marche parallèlement avec l'étude qu'il s'agit de faire; et que, pour diriger nos jugements sur les résultats observés, elle nous montre, à chaque pas, si les influences atmosphériques sont à l'état normal , ou bien si elles manifestent des anomalies.

Le désir de me livrer , sur une échelle un peu étendue, à l'étude des phénomènes périodiques, m'avait porté à

prier plusieurs savants nationaux et étrangers, de m'aider de leurs lumières et de leurs observations (1). L'accueil favorable qui a été fait à mes demandes, m'a permis de croire que je ne m'étais pas trompé sur l'importance des recberches projetées; je vis même qu'il serait possible de comparer ainsi notre climat à ceux des pays voisins, par des observations directes et simultanées, et d'obtenir pour la Belgique en particulier, des documents précieux qui nous manquent encore.

Cependant pour procéder d'une manière utile, il fautavant tout observer d'après un même plan , et ce n'est pas sans raison que les savants auxquels je m'adressai, demandèrent généralement des instructions sur les objets à observer et sur la marche à suivre dans les observations pour les rendre comparables, qualité essentielle pour le but qu'il s'agissait d'atteindre. C'est pour satisfaire à ces demandes qu'ont été rédigées les instructions suivantes, en grande partie d'après les indications qu'ont bien voulu me donr ner MM. Cantraine, de Selys-Longchamps , Dumortier, Kickx, Martens, Morren, Spring, Wesmael, etc.

Il est une remarque à faire et qu'il importe de ne pas perdre de vue, c'est qu'il convient de s'entendre sur certaines observations qui devront être faites de préférence, et essentiellement porter sur les mêmes points

(1) Les observations sur la floraison ont été commencées en 1859, dans le jardin de l'observatoire royal de Bruxelles. Les résultats obtenus en 1839 et 1840 ont été imprimés à la suite des observations sur la météorologie et sur le magnétisme et les températures de la terre en 1 840 , dans le tome XIV des Mémoires de l'académie royale. En 1 841 , ont commencé les observations simultanées auxquelles ont pris part MM. Kickx, Cantraine, Donkelaer, Marlens, Morren, V. Deville, de Selys-Longchamps, B. Dubus , Robyns , le docteur Gastone, etc.

scientifiques dans les difl'érents pays où l'on observera. Le champ à explorer est si immense que, si l'on n'adopte quelques points de ralliement, les différents observateurs courront grand risque de ne pas se rencontrer et de travailler à peu près en pure perte. Ainsi , quand nous indiquerons quelques plantes ou quelques animaux qu'il conviendra plus spécialement d'observer, nous ne méconnaîtrons pas pour cela l'utilité d'observations qui porteraient sur d'autres espèces; mais ce sera pour nous assurer des points de comparaison ou de repère, autour desquels les autres observations viendront se coordonner sans peine. L'appel que nous faisons ne sera probablement entendu que par des observateurs isolés , et il est impossible qu'ils fassent marcher de front toutes les demandes que nous faisons sur les phénomènes périodiques; mais s'ils désirent se livrer à des travaux de détail que nous nous bornerons à indiquer, ils sauront au moins quels sont les points d'oîi ils doivent partir pour rester en dedans du système généralement adopté.

Météorologie et physique du globe.

Pour ceux qui désirent faire une étude approfondie de la météorologie et de la physique du globe, et d'apprécier soigneusement tous les changements périodiques que présentent ces deux branches de nos connaissances, ils devront nécessairement recourir au rapport spécial qui a été publié sur cet objet par un comité de la société royale de Londres (1). Mais les observations demandées sont si nom-

(1) Report of the commutée ofphysics, incbidùig metcotology, etc., in-go. Londres, chez John T^yloi-, 1840. On consullcra aussi avec fruillc?

breuses et si faliguaules; elles exigent le concours rte tant de personnes, qu'il n'a guère été possible de trouver plus de quatre à cinq observatoires en Europe où on les exécute dans toute leur étendue. Il s'agit en effet d'observer, de deux en deux heures, nuit et jour ; et même, à une époque déterminée de chaque mois, d'observer les instruments magnétiques d'une manière continue pendant vingt-quatre heures (1). Heureusement pour notre plan, des observations aussi pénibles ne sont pas nécessaires en ce qui concerne les sciences naturelles ; notre but en effet est de porter notre attention bien plus sur les variations annuelles que sur les variations diurnes, qui pourront à leur tour former l'objet d'études spéciales et simultanées.

L'appel que nous faisons ici, s'adressant surtout aux naturalistes, nous avons dû restreindre nos demandes, aux recherches qui ont des rapports directs et essentiels avec les modifications que présentent les trois règnes sous l'influence des saisons , et ne pas fatiguer les observateurs par trop d'exigence.

Le thermomètre doit être mis en première ligne parmi les instruments à consulter; et il conviendrait de déterminer simultanément les températures de l'air et de la terre.

Le thermomètre, exposé à l'air, à quelques pieds audessus du sol , doit être placé au nord et à l'ombre, de manière à ne pas être influencé par la réverbération des murs

inslnictioQS rédigées par l'académie royale des sciences de Paris , pour différents voyages et particulièrement celles que M. Arago a insérées dans VJnniiairc du bureau des longiludes pour 1836.

(1) Ces observations se font depuis 1841 , à l'Observatoire royal de Bruxelles.

voisins. Il suffirait de prendre, chaque jour, son indication à une heure fixe; 9 heures du matin serait l'instant préférable. Il faudrait en outre constater, chaque jour, son maximum et son minimum, au moyen d'un thermomètre destiné à cet usage.

La température de la terre, dans les couches surtout où plongent les racines des arbres , mérite une attention spéciale. Il serait très-intéressant de suivre chaque jour la marche de trois ou quatre thermomètres dont les boules seraient équidistantes en ligne verticale; la boule du premier serait immédiatement au-dessous de la surface du sol, et celle du dernier à une profondeur de six à huit décimètres. On construit, pour ces observations, des thermomètres spéciaux dont les échelles s'élèvent au-dessus de la surface de la terre, et dont les boules ont une capacité assez grande par rapport à la capacité du tube. Il convient de placer ces instruments dans une terre semblable à celle où croissent les plantes que l'on observe, et qui présente une surface unie, et abritée de l'action directe du soleil. Il serait du reste intéressant d'observer, comme on le fait dans le jardin de l'observatoire de Bruxelles, deux séries de thermomètres, l'une à l'ombre et l'autre en plein soleil. L'heure de l'observation serait, comme pour le thermomètre exposé à l'air, 9 heures du matin.

Le baromètre doit aussi être observé au moins une fois par jour et à une heure fixe. L'on aura soin de suivre ses excursions maxima et minima; chaque observation du baromètre doit être accompagnée de l'indication du thermomètre de l'instrument.

L'hygromètre donne encore des renseignements utiles; mais on le remplacera avantageusement par le psychromètrc moins sujet à se déranger, et dont les indications sont plus sûres.

On n'insiste pas sur les précautions à prendre dans les observations précédentes; on ne peut que renvoyer pour cet objet aux traités ordinaires de physique,

La force et la direction des vents seront enregistrées soigneusement; de même que Yétat du ciel. Pour indiquer le degré de sérénité, on pourra employer une fraction décimale, en convenant de représenter un ciel parfaitement serein par Yunité et un ciel entièrement couvert par zéro. D'après cette notation, les états intermédiaires seront exprimés en dixièmes.

Les quantités d'eau tombées par suite de pluie , de grêle ou de neige, seront recueillies à l'aide d'udomètres soit immédiatement après la chute , soit à termes fixes et de 24 en 24 heures.

On annotera les jours d'orage, de brouillard, etc. Quant à l'état des nuages, on emploiera avantageusement la notation d'Howard.

Pour les personnes qui pourront donner une attention plus grande aux phénomènes physiques , nous recommanderons les observations de l'électricité de l'air, du magnétisme terrestre , des étoiles fdantes , des aurores boréales , des tremblements de terre; celles des températures des sources, des plantes et des animaux, ainsi que l'analyse des eaux et de l'air. Mais ce dernier travail s'exécute déjà sous les auspices de M. Dumas, et l'on est en droit d'attendre les résultats les plus avantageux de travaux dirigés par un chimiste aussi exercé. L'appréciation de la quantité de lumière et de chaleur rayonnée par le soleil , aux différentes époques de l'année et aux différents instants du jour, a peu occupé les physiciens, et mérite encore leur attention. Enfin, pour les observateurs placés sur les bords de la mer , les heures et les hauteurs des marées formeront aussi l'objet deludcs intéressantes.

Règne végétal.

Les observations relatives au règne végétal peuvent être envisagées sous deux points de vue, suivant qu'elles s'appliquent à la période annuelle , ou bien à la période diurne des plantes. La période annuelle, est l'espace de temps compris entre deux retours successifs des feuilles, des fleurs et des fruits; la période diurne ramène l'heure du jour ou s'accomplit l'épanouissement de certaines espèces de fleurs; car, de même que toutes les plantes ont des époques fixes pour leur feuillaison et leur floraison , de même certaines espèces de plantes s'épanouissent et se ferment à certaines heures du jour , et toujours aux mêmes heures dans la même localité. Les résultats que présentent ces phénomènes sont donc du plus haut intérêt, non-seulement pour la météorologie , mais encore pour la géographie botanique.

Dans l'étude de ces phénomènes le but principal que l'on doit se proposer, c'est de rendre les observations comparatives, afin que les résultats qu'elles présentent sur un point donné, puissent être mis en regard de ceux des autres contrées. C'est pour atteindre ce but qu'ont été tracées les instructions suivantes.

1" OBSERVATIONS POUR liA PÉRIODE ANSiDELLE.

Le premier soin dans ces observations , est d'écarter indistinctement toutes les plantes annuelles : en efl"et , ces plantes lèvent à des époques souvent irès-difl'érentes , suivant le temps ou elles sont semées , en sorte que les indications qu'elles fourniraient ne sauraient être comparatives.

Cette considération doit aussi faire écarter les plantes bisannuelles, attendu que les individus qui lèvent (ardi-

vement et vers l'automne, sont nécessairement en retard sur ceux qui lèvent au printemps. Nous n'admettons d'exception qu'en faveur des céréales d'automne, telles que le seigle et le froment d'hiver qui se sèment toujours vers la même époque et dont les phénomènes de floraison constituent la base indispensable des observations quotidiennes, puisqu'elles se rapportent aux plantes de la plus grande culture.

D'après ce qui précède, les plantes soumises aux observations devront être vivaces ou ligneuses. Ces dernières surtout sont importantes parce qu'elles sont mieux soumises à la double combinaison des modifications atmosphériques et terrestres, et que, d'une autre part, elles prêtent mieux que les plantes vivaces aux observations relatives à la feuillaison.

Il importe que les plantes destinées à l'observation quotidienne soient plantées depuis un an au moins, car on sait que les végétaux transplantés au printemps présentent trop d'incertitude clans les époques de la feuillaison et de la floraison , ces époques étant alors subordonnées à la formation des racines.

Dans le choix des plantes à observer , il faut éviter de comprendre celles qui, fleurissant toute l'année, forment leurs boutons avant l'hiver , comme le pissenlit , le mouron des oiseaux {Alsine média), le séneçon vulgaire, attendu que ces plantes n'ont aucune époque lixe et que leur floraison au premier printemps n'a rien de régulier.

Il faut également écarter les plantes cultivées qui donnent des variétés par la culture, comme la tulipe de Gesner, le rosier, le poirier, lecérisier, le tilleul à grandes feuilles; l'expérience démontre que , parmi les variétés produites ainsi par le semis, les unes fleurissent souvent quinze

jours avant les autres. Pour assurer la valeur comparative de la lloraison de ces plantes, il liuulrait donc observer partout la môme variété, ce qui est souvent impossible.

On devra encore écarter les plantes qui ont des espèces trop voisines et difficiles à bien distinguer, car sans cela les observateurs pourraient soumettre à leurs travaux des espèces différentes, ce qui empêcherait l'opération générale d'être comparative.

Enfin, il faut écarter toutes les fleurs dont la préfloraison ne permettrait pas d'indiquer avec certitude le moment de l'épanouissement. Tels sont le Cahjcanlhus, Ylllecebrum, etc.

C'est d'après ces considérations qu'a été formé le tableau des espèces signalées pour les observations quotidiennes. Dans la formation de ce tableau , nous avons eu pour but d'obtenir un travail qui puisse servir à la fois à la météorologie, à la botanique et à l'agriculture. A cet effet nous avons fait en sorte de représenter toutes les familles des plantes européennes, à l'exception de celles qui n'offrent pas de plantes propres à la culture. Nous y avons introduit aussi quelques genres de l'Amérique septentrionale cultivés en Europe, comme le Catalpa, le Tradescantia , le Menispermum , etc., afin que cette liste puisse être rendue comparative avec celle des observations faites aux Etats- Unis d'Amérique. Nous avons indiqué de préférence dans chaque famille , les espèces les plus vulgaires et les plus répandues, et parmi elles les espèces dont les fleurs sont les plus grandes et les plus développées. Enfin , nous avons fait en sorte de choisir les fleurs de manière à présenter des espèces qui fleurissent dans tous les mois de l'année.

Parmi ces plantes il en est que nous recommandons plus spécialement à l'attention des observateurs, tels sont

le seigle, le fromenl, le lilas, le buis, etc., etc.; ces espèces sont portées en caractères italiques.

Il importe d'examiner soigneusement l'époque où le seigle et le froment montrent leur épi , celte donnée étant tl'une grande importance pour l'agriculture. Dans le Tournaisis c'est un axiome de culture qu'on ne voit pas avril se passer sans épis; il est curieux de déterminer à quelle époque ces céréales montrent leurs épis dans les diverses parties de la Belgique et de l'Europe.

Après avoir exposé les motifs qui ont servi de base à la confection du tableau pour les observations quotidiennes (1), il nous reste à parler de ce qui concerne le travail de l'observateur.

Linné, qui le premier comprit tout le parti que l'on pouvait tirer de la météorologie appliquée au règne végétal, avait indiqué quatre termes d'observation, savoir: la feuillaison, la floraison, la fructification et la défeuillaison. D'autres auteurs ont été plus loin; ils ont multiplié les détails. Cela ne nous paraît ni nécessaire, ni utile, car à force d'entasser détails sur détails, les observations ces-: sent d'être comparatives, ce qui doit être leur caractère principal. Déjà , dans les données de Linné, il en est qui ne sont applicables qu'à un petit nombre de végétaux. Ainsi la feuillaison et la défeuillaison ne peuvent être déterminées que sur les plantes ligneuses. Il nous paraît donc qu'il faut se borner aux quatre données que nous venons d'indiquer, en attachant un soin particulier à la plus importante de toutes, celle qui, seule, pourrait au besoin

(1) Plusieurs tableaux nous avaient été obligeamment communiqués; M. Dumortier a bien voulu arrêter celui que nous présentons ici , en partant des vues qui viennent d'être indiquées.

sulfire, la floraison. Nous laissons à chaque observateur le soin (l'annoter les particularités qui lui paraîtront dignes de ce soin.

Dans l'ordre des observations, deux modes peuvent être employés, en marquant les plantes d'après leur état sauvage ou bien d'après leur état cultivé. Nous pensons que le premier n'offre pas assez de ressources et est sujet à trop d'incertitude, en ce que l'observateur devrait être astreint à parcourir, chaque jour, des régions très-difiërentes , et qu'il ne serait jamais sûr de faire une seconde observation sur la plante qui a servi à ses premières annotations. Par cette considération , nous estimons que les observations doivent être faites sur des individus plantés dans un jardin bien aéré. Les plantes ne devront pas être abritrées ni exposées à la muraille du midi. Pour les arbres sylvestres, ils doivent être pris en plein champ, mais non dans les bois qui constituent toujours des abris très-inégaux.

Quant à l'indication des époques, elle doit se faire, pour la feuillaison, lorsque les premières feuilles, et pour la floraison lorsque les premières fleurs sont épanouies ; les unes et lesautresexigentundcveio])jpe?nenico77ipieï. La fructification doit se prendre lors de la déhiscence du péricarpe pour les fruits déhiscents, et c'est le plus grand nombre ; les fruits indéhiscents seront notés lorsqu'ils seront manifestement parvenus à leur maturité. Enfin la défeuillaison doit être inscrite lorsque la chute de la majeure partie des feuilles de l'année est opérée, bien entendu que ce qui concerne les feuilles ne peut s'appliquer qu'aux seuls végétaux ligneux, en excluant en outre les arbres toujours verts dont la défeuillaison est successive.

Aux indications qui précèdent, les observateurs voudront bien joindre celles de tous les phénomènes qu'ils pour-

raient remarquer comme dignes d'intérêl; telles sont les modifications qui surviennent dans les odeurs et les couleurs des fleurs ou des feuilles, etc.