GÉOLOGIE

Le niveau de la mer.

Le niveau de la mer, contrairement à ce que Ton en pense d'ordinaire, est très loin de constituer la base fixe et mathématiquement invariable où asseoir in sectda seculorum la géodésie définitive.

Quand, par une tiède nuit d*été, vous vous imaginez, en révaut aux étoiles, planer à cinq cents mètres au-dessus du niveau de la mer, vous pouvez vous tromper d*un mètre dix. Rien que cela!

On a eu beau, en effet, faire une cote mal taillée et essayer de tout ramener à un horizon moyen, les divers horizons océaniques, qu*on se représenterait volontiers situés dans le même plan imperturbable, ont des écarts de cette amplitude.

Comparez plutôt, sur les anciennes cartes bypsoraétriques, le niveau moyen de l'Océan à Brest à l'officiel zéro des altitudes internationales à Marseille !

Assurément, ce n'est pas là un de ces faits dont l'évidence saute aux yeux. Il faut faire un effort pour s'en rendre exactement compte.

On comprend sans peine — parbleu ! — que les eaux d'ur lac fermé de toutes parts, d'une mer intérieure et quasi-sta gnante, soient en contre-bas du niveau moyen de la grand< masse océanique.

C'est le cas, par exemple de la mer Caspienne, qui est à 25 mètres, du lac de Tibériade, qui est à 100 mètres, et de l'abys- . sale mer Morte, qui est à 599 (trois cent quatre-vingt-dix-neuf) mètres au-dessous du niveau de la Méditerranée. En revanche^ le niveau du lac d'Aral, dans TAsie russe, est à 12 mètres, et celui du lac Titicaca, dans les Andes boliviennes, à plus de 5000 mètres aurdessusde l'horizon maritime normal et moyen.... Mais personne ne s'en étonne.

Quand il s'agit, au contraire, de deux mers ouvertes, et qui, comme l'Océan Atlantique et la Méditerranée, communiquent entre elles, on ne s'explique plus aussi bien la dénivellation. Que deviennent donc, en l'espèce, les lois de l'hydrostatique ? Que devient, en particulier, la principale de ces lois, nous dirions presque la plus vulgaire, « la loi des vases communiquants»?

En dépit des apparences, et bien que non seulement dans des mers plus ou moins éloignées, mais encore dans la même mer, à quelques lieues de distance, l'on puisse constater comme qui diraiitdes hauts et des bas — ainsi, de Cette à Nice, on constate une différence de niveau de dix-neuf centimètres — la loi physique n'est pas violée.

n s'agit simplement de s'entendre. La loi des vases communiquants comporte, en effet, un correctif qui arrange tout; Voici la formule : a Lorsque deux liquides différents sont en équilibre dans deux vases communiquants, les hauteurs auxquelles ils 3'élèvent sont réciproquement proportionnelles à leurs densités. »

Nous y sommes î II y a plus de sel dans le saphir de la Méditerranée que dans l'émeraude ^e l'Océan. D'où cette conséquence que la densité des eaux de la Méditerranée est plus forte (1.029, au lieu de 1.027). 11 ne s'agit donc pas d'un seul et même liquide, mais de deux liquides différents j dont il n'est pas étonnant que les niveaux diffèrent.

Etant donné que le seuil du détroit de Gibraltar est à la profondeur de 400 mètres environ, on pourrait même calculer J'avance l'écapt de niveau nécessaire, qui devrait être de 80 à 110 centimètres.

Il en est de même pour les autres dénivellations, et, notamnent, pour celle qu'on a signalée entre la Baltique et la mer duNord. L'eau de la première est presque douce (densité: 1.005),

tandis que la seconde possède la densité moyenne normale de l'eau de mer (1.027). Les deux mers communiquant ensemble par plusieurs détroits, dont le plus profond, le Grand Belt, présente des fonds de 48 mètres au minimum, on pouvait prévoir que la dénivellation devait être voisine de 40 centimètres.

En fait, elle est moindre, la discordance entre le niveau d'Amsterdam et le niveau de Swinemunde ne dépassant guère 12 centimètres. De même, depuis que les nivellements géométricfues ont acquis une précision telle que l'erreur probable est inférieure à 1 millimètre par kilomètre, on a dû reconnaître que la dénivellation entre l'Océan et la Méditerranée est, à part certaines exceptions locales, de beaucoup au-dessous des prévisions du calcul. Mais cela s'explique d'abord par ce fait que, si la différence de salure donne des liquides différents, ce n'en sont pas moins des liquides miscibles, et que, par conséquent, il faudrait faire entrer en ligne de compte Finfluence perturbatrice des phénomènes de diffusion. Puis, il existe d'autres causes qui ne sont point sans jouer un rôle plus pu moins considérable, telles, par exemple, que la prédominance de certains vents, la configuration des côles, le jeu des courants superficiels, etc.

Et voilà comment et pourquoi, en dépit des apparences, en dépit de sa réputation usurpée, le niveau de la iner est un niveau qui ne tient pas bien,' un niveau fallacieux auquel les calculateurs soucieux de l'exactitude auraient grand tort de se fier aveuglément !

L'homme et le mammouth à Paris, à l'époque quaternaire.

On sait qu'à l'époque quaternaire, l'emplacement du Paris actuel était déjà fréquenté par de nombreux habitants, à côté desquels vivaient de nombreux mammifères. Une découverte récente, dont M. le docteur Capitan a fait, il y a quelques mois, part à l'Académie des sciences, a permis de constater que sur

remplacement même de la rue de Rennes actuelle, Fhomme et le mammouth ont vécu simultanément.

En raison de son intérêt tout spécial, nous reproduisons ici in extenso cette communication du savant paléontologiste :

Les fouilles pratiquées pour l'établissement du Métroi)olitain au Sud de Saiut-Germain-des-Prés, sous la rue de Rennes, ont permis de constater, à 8 mètres sous le pavé de la rue et sur une épaisseur de 2 mètres à 3 mètres, l'existence de sables et de graviers quaternaires, reposant sur les marnes du gypse. Ces sables et graviers ont leur base à la cote 27 et 28 et leur sommet à la cote 50 ou 31 (la surface de la Seine, dans le prolongement de la rue de Rennes, étant à la cote 29). La nappe aquifère souterraine a été rencontrée à la cote 26. L'épaisseur de ces dépôts quaternaires va en diminuant du nord au sud, pour arriver à zéro, à peu près à la hauteur de la rue Saint- Placide.

Ces couches quaternaires ont fourni un certain nombre de siler taillés extrêmement grossiers, que j'ai recueillis durant l'exécution des travaux, et une dent de mammouth parfaitement conservée. C'est, comme on peut le voir sur la pièce présentée, qu'ont bien voulu étudier les professeurs Gautry et BouUe, une dernière molaire droite, dont les lames d'émail assez espacées indiquent qu'il s'agit d'une variété un peu différente du mammouth type.

Je montre également à l'Académie une molaire supérieure du Rhinocéros tichorhinus, qui provient du même gisement, et a été recueillie par M. Thieullen. On peut déduire de ces observations qu'au moment où se déposaient les graviers du quartenaire inférieur, des hommes, des éléphants et des rhinocéros vivaient dans la vallée de la Seine, précisément sur l'emplacement du Paris actuel.

Les découvertes des ossements quaternaires dans les alluvions sableux du sol de Paris, quoique rares, ne sont pas exceptionnelles. Dès 1867, le professeur Gaudry avait signalé les trouvailles multiples d'instruments en silex et d'ossements de mammifères faites dans le sol de Paris (par exemple à Grenelle et sur l'emplacement de l'hôpital Necker) et publiées par Cuvier, de Blainville, Gervais, Gosse (1860), Lortet et Christy (1864), Collomb (1865). M. Gaudry avait insisté sur les récoltes abondantes de silex taillés et d'ossements fossiles

lites dépuis quelques années par M. Martin à Grenelle, et M. Reboux, Lèvallois. Il s'agissait surtout d'ossements* d'éléphant antique,

hippopotame, de mammouth, de rhinocéros, de bœuf, cheval, renne,

rf.

Ultérieurement, M. Guadet, architecte, en creusant les fondations

e l'hôtel des Postes, a recueilli une dent (ÏEUphas primigemus. Il

l'axnée scientifique. ^

en a été également trouvé une, lors de la construction des magasins du Bon Marché. M. Gustave Leconite, architecte, a découvert, également dans Paris, des pièces de Rhinocéros iichorhinus. Dans ces dernières années, M. Thieullen a tix>uvé sur divers points de Paris, principalement à Vaugirard, de remarquables spécimens de mammouth, notamment une mâchoire inférieure tout entière, actuellement, dans les galeries de géologie du Muséum. En 1^97, M. Menault, en creusant les fondations du pont Gaulaincourt, au cimetière Montmartre, a découvert un squelette de mammouth qui paraissait être entier; les dents, à peu près seules, ont été conservées. Quelques autres trouvailles du même genre ont été également faites dans Paris. Tous ces faits indiquent un mouvement intense de vie à Paris durant lépoque du Quaternaire inférieur.

Les eaux de source et leurs variations de température.

En matière d'hydrologie, on sait, depuis déjà assez longtemps, grâce aux belles recherches de M. E.-A. Martel : \^ que la température des rivières souterraines et de leurs résurgences n'est nullement égale à la moyenne température annuelle du lieu de l'émergence ; 2* que les variations saisonnières ou journalières de cette température fournissent de précieuses indications sur l'origine et les contaminations éventuelles de ces eaux ; 3* que les infiltrations froides et les neiges de l'hiver exercent une action réfrigérante considérable sur les eaux souterraines des terrains lissurés.

La connaissance de ces faits, cependant, ne parait pas avoir jusqu'ici suffisamment attiré l'attention des spécialistes. Gomme le remarque M. Martel, il y a lieu de tenir grand compte des indications fournies par le thermomètre aux points d'émergence des eaux destinées à l'alimentation, au lieu de leur demander simplement, comme on le fait à l'ordinaire, de renseigner si les eaux considérées sont suffisamment fraîches pour la consommation.

Il en est ainsi, parce qu'en réalité les variations de température peuvent donner des indications précieuses sur Torigine

des eaux considérées, et permettre de reconnaître, dans une mesure assez étendue, si Ton a affaire à une vraie source ou à une source de résurgence.

Voici donc, pratiquement, d'après M. Martel, les règles d'application courante que Ton peut formuler pour l'examen géologique des projets de captage d'eaux :

1** Les émergences ne méritent le nom de sources (les griffons thermominéraux sont ici hors de cause, en raison de' leur modalité toute spéciale) que lorsque leurs variations de température sont à peu près nulles ; dans ce cas, en effet, on peut en général préjuger l'origine véritablement souterraine de leur eau, géothermiquement équilibrée dans le sol, à l'abri de tout mélange artificiel et impur, ou bien sous des conditions de séjour et de contact au sein de la roche qu favorisent tout spécialement la stérilisation naturelle.

2« On peut admettre, pour les variations, qu'il n'y a pas lieu de tenir compte de celles qui sont inférieures à 0**,5; cette tolérance parait nécessaire pour les erreurs d'observations (même les mieux faites) et les imperfections instrumentales (même les plus réduites).

3» Dès que l'écart approche de i^ C (évaluation résultant d'une foule d'expériences, ainsi que des recherches de Mohn, etc.) l'émergence rentre dans la catégorie des résurgences, c'est-à-dire des eaux sujettes aux contaminations par infiltrations lointaines ou rapprochées qui, selon la saison, le volume des eaux et d'autres facteurs, influent en froid ou en chaud sur l'émergence. Alors les causes et points de contaminations éventuelles doivent être recherchés avec le plus grand soin, soit pour interdire le caplage, soit pour le mettre à l'abri des pollutions (captages profonds géologiq^ies de MM. Janet et Babinet; périmètre de protection, article 10 de la loi du. 15 février 1902, surveillance médicale, etc.).

4" L'observation thermomélrique devrait être faite, sinon pendant une année entière, chose théoriquement désirable, mais matériellelement impossible, du moins à quatre reprises : en hiver pendant Idj sécheresse (étiage) et après des pluies (en crue) et de même en été;. au strict minimum deux fois : après les pluies ou neiges d'hiver et après les sécheresses d'été. Une seule observation est insuffisante, si opi n'est dans certaines conditions trop longues à spécifier ici.

y Les mêmes règles s'appliquent, en principe, aux nappes dites ^ rénatiques, parce que la contamination en est généralement très ; ée et que, plus souvent qu'on ne le pense, les puits s'alimentent à ( vrais ruisseaux de fissures au lieu de réelles nappes d'interstices.

Gomment s'use une planète.

p On estime généralement que 4e relief de la partie émergente

f de notre globe, à supposer toutes les aspérités uniformément

réparties sur la surface entière, pourrait être figuré par un massif mesurant quelque chose comme 700 mètres d'altitude. Or, ce plateau de 700 mètres est Tobjet d'attaques incessantes, de la part des vagues de l'Océan d'un côté, de la part des agents atmosphériques de l'autre. Les cours d'eau ne cessent, en effet, de transporter à la mer les terres délayées et les menus détritus des roches entraînés par les pluies.

Dès lors, la question se pose de savoir dans quelle mesure s'opère, sous l'action combinée de toutes ces forces destructives, la dissolution suprême de la terre.

Quand on écoute le fracas des vagues montant à l'assaut des escarpements du littoral, qui frémit sous lé choc, quand on est témoin d'une de ces formidables dégringolades de falaises comme il s'en est encore produit une au Havre il y a quelques mois, on pourrait croire que dans cet émiettement qui ne s'arrête ni ne pardonne guère, la mer doit être le facteur prépondérant.

Eh bien ! ce n'est là qu'une apparence trompeuse. Il est, en effet, des cas où non seulement le travail de démolition des vagues peut être tenu pour négligeable, mais même où la mer apporte, au lieu d'emporter, et édifie au lieu de détruire. On a calculé, d'ailleurs, que, même en mettant les choses au pire, la perte annuelle, de ce chef, ne devait guère dépasser i mètre cube 1/2 par mètre courant, soit 1 500 mètres cubes par kilonièlie. Et comme le développement total des côtes maritimes bur le globe entier peut être évalué à !200,00U kilomètres, la perle totale du fait des vagues de la mer serait de 1 500 r" très cubes multipliés par 200 000, soit 500 millions de mèf ?& cubes — un peu moins d'un tiers de kilomètre cube.

Les fleuves, torrents, rivières, ruisseaux, et autres co rs

d'eau généralement quelconques sont autrement « grugeur d.

Si l'on considère les dix-neuf principaux fleuves de l'univ s,

on troute que leur débit annuel est approximativement de 5 722 kilomètres cubes, véhiculant une masse de matières solides en suspension équivalente à 1 1/5 kilomètre cube — "ce qui fait une proportion de 56 pour 100,000,

S'il est vrai, d'autre part, comme le prétend John Murray, que l'ensemble du débit annuel moyen de tous les fleuves de la terre puisse et doive être évalué à 55 000 kilomètres cubes, nous obtenons, en appliquant la proportion précitée de 56 pour 100,000, pour les ^matières solides déversées en douze mois dans la mer, quelque chose comme 12 kilomètres cubes.

Ce n'est pas tout. En outre de ce que balaient — mécaniquement — les eaux continentales, il convient de tenir compte de ce que — chimiquement — elles dissolvent, avec ou sans le concours de l'acide carbonique. Or, d'après les savants qui ont étudié spécialement la composition des eaux de telles et telles rivières, et, en particulier, du Mississipi, de la Tamise et du Danube, la quantité de matières enlevées ainsi, non plus en suspension, mais en dissolution, ne serait pas moindre de 4 à 5 kilomètres cubes par an.

Cela nous donne finalement pour l'action fluviale dix-sept . kilomètres cubes et demi au bas mot. Mettons, en chiff'res ronds

— car il ne faut oublier ni l'action de la mer ni celle du vent

— dix-huit kilomètres cubes. Yoilà ce que perd approximativement, d*une année à l'autre, le terre-plein sur lequel s'agite le genus humanum !

Combien de temps cela peut-il durer ainsi, sans qu'on ait à

redouter, d'une façon trop urgente, l'inexorable raz de marée ?

On sait que le plateau continental, auquel on suppose une

altitude uniforme de 700 mètres, représente une superficie

d'environ 1^ millions de kilomètres carrés. Une perte annuelle

de 18 kilomètres cubes correspond donc à l'enlèvement d'une

tranche dont l'épaisseur serait de cent vingt-quatre centièmes de

millimètre.

Mais comme les débris de cette tranche viennent se déposer

u fond de la mer en sédiments superposés, de façon à prendre

î place d'un égal volume d'eau et à surélever d'autant le ni-

eau de la mer au détriment de l'émergence de la terre ferme ;

omme, d'autre part, le rapport de la superficie continentale à

i superficie de la plaine liquide est à peu près de 25/65, il en

résulte, en ultime analyse, que le « plancher des vaches » subit chaque année un déchet de cent soixante-quatorze millièmes de millimètre seulement.

Par conséquent, autant de fois 174 millièmes de millimètre seront contenus dans 700 mètres, c'est-à-dire dans 700 000 millimètres, autant il faudra d'années pour* amener la totale disparition de la terre ferme. Et, à la condition de prêter toujours la même intensité aux phénomènes de destruction, ^Ma^remiZ/ton* trente-quatre mille quatre cent quatre-vingt-deux ans suffiraient pour raboter d'un pôle à l'autre la surface de la planète.

Voilà — n'est-il pas vrai? — un délai qui ne laisse pas d'être assez rassurant.