MARÉES

Vous connaissez tous, messieurs, ce phénomène d’oscillations, ou d’exhaussement et d’abaissement alternatifs, des eaux de l'Océan.

Képler l’expliquait par une succession de mouvements analogues à celui des flancs d’un animal qui respire, en attribuant à la terre une sorte de vitalité propre.

Alfred de Musset, dans une phrase élégante, a parfaitement exprimé la vérité : L’Océan qui se soulève sous les baisers de la pâle Diane... cela est court, joli et juste.

On sait en effet avec certitude que le mouvement de la marée océanienne est dû à l’action principale de la lune, et à l’action secondaire du soleil. Ce dernier corps, quoique d’une masse relativement énorme, agit beaucoup moins que notre satellite, attendu que sa distance à la terre est environ quatre cents fois plus grande que celle qui nous sépare de la lune, et que les actions s’exercent en raison inverse du cube des distances.

La marée est la plus forte dans les époques de sijzijgies, ou de conjonction et ùl opposition, parce que la lune et le

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soleil sont alors à peu près en ligne droite avec la terre, soit du même côté, soit de côtés opposés, et que les deux astres cumulent leurs actions. Dans les quadratures, au contraire, la marée solaire nuit à la marée lunaire, et la contre -balance en partie.

Le flux ou /7o/se dit de la marée montante, et les mots de reflux, ébe ou jusant, expriment le mouvement de retrait.

La loi de ces phénomènes a une importance capitale, même exclusivement au point de vue de la pratique maritime, pour tous les lieux situés sur les côtes. En tant ipie science, il présente un intérêt non moins grand.

Laplace a, le premier, donné une théorie mathématique de la marée, et depuis lui la question n’a fait aucun progrès réel. La base de sa théorie, dite de la succion, con- ■siste en ce que les eaux doivent se gonfler sous reflbrt attractif de la lune, dans la direction du corps attirant, et aux deux extrémités syjaétriques du diamètre de la terre J de môme pour le soleil. Cette théorie rend bien compte de l’ensemble du phénomène, mais elle prête le flanc à diverses objections, et laisse à l’écart quelques faits contradictoires.

De Boucheporn, dans son grand écrit, a émis sur ce sujet tout un ensemble théorique qui mérite considération, mais auquel la pierre de touche du calcul mécanique n’a pas encore été appliquée (1).

(1) C'est même à ce propos que j’eus l’honneur d’entendre pour la dernière fois ce penseur hors ligne; avec une accentuation extraordinaire et fiévreuse, par un dernier essor de vie intellectuelle, il m’expliquait ardemment comment il entendait la mise en équation du problème, en me chargeant de -ce travail. Trois jours après il n’était plus. Abandonnées momentanément par suite de cette mort hautement regrettable, ces recherches n’ont pas encore été reprises.

Au point de vue expérimental, on a été assez heureux, malgré une sorte d’insuffisance dans les détails de la théorie, pour bien séparer le caractère général et le caractère local du phénomène. Cette séparation, à vrai dire, est la clef de toutes les recherches de physique terrestre.

Dans les Manches, canaux resserrés, chenaux et détroits, le phénomène s’accélère ou se ralentit , et varie notablement d’amplitude par le frottement des eaux, par leur accumulation dans un étroit passage et d’après l’application d’un principe de mécanique qui exige que ce qui se perd en vitesse se gagne en hauteur.

Ainsi, dans la haie de Cancale, le marnage de la mai'èe, ou dénivellation totale du point le plus haut gagné par la mer jusqu’à sa plus basse dépression, atteint 15 mètres, tandis qu’à Cherbourg ce chiffre est de 7 mètres environ.

On étudie les phases du mouvement an moyen du maréographe, sorte d’indicateur de Watt, de forme cylindrique, sur lequel glisse un style qui suit toutes les variaif»OT>s du niveau de la mer. Le contre-poids qui règle le pas 'du style, pas réduit au dixième, repose sur l'eau dans un puits qui communique à la mer extérieure par un étroit conduit. L’agitation de la vague, due à l’action d’un vent violent, est alors sans influence sur l’égalité des niveaux hydrostatiques moyens.

En développant la feuille de papier placée sur le tambour mobile, on a une courbe qui représente, dans le lieu, toutes les particularités du phénomène, tant au point de vue de son amplitude qu’à celui de l’époque où il se produit.

Quand on ne peut pas installer un instrument de ce genre, on se contente d’observer de quart d’heure en quart d’heure l’élévation de la mer contre un poteau divisé ; avec un temps favorable, on peut aniver à la suite à reproduire

graphiquement le trait qui peint toutes les particularités du phénomène, trait que le maréographe dessine lui-même automatiquement ; ou plutôt, c’est la mer elle-même qui est son propre peintre, et qui accuse fidèlement toutes ses variations de niveau.

En examinant une courbe de marée, obtenue dans un lieu quelconque, on se trouve en face de deux problèmes distincts : une question d’heure ou à' époque, et une question d’amplitude ou de hauteur.

On remarque tout d’abord, que sauf des retards accidentels légers occasionnés par un vent violent, le moment du plein revient exactement à la même heure, le jour de vive eau ou de zizigie. Cette heure fixe, pour chaque lieu, s’appelle Y établissement du port. Si l’on retranche cette heure fixe de l’heure de chaque maximum suivant, on obtient une succession de nombres variables ; eu opérant de la même manière sur les feuilles de marées d’un autre lieu, ayant un établissement du port dilTérent, la succession des nouveaux nombres obtenus est identique avec la première série, à la condition de ramener les résultats à des époques simultanées.

Ainsi, la question d’heure se trouve légiférée^ par voie d’addition, en ajoutant à un terme local un terme astronomique général.

Voilà bien la distinction établie en ce que le phénomène offre de particulier ou de terrestre, et ce qu’il offie de sidéral. Ce terme général comprend deux parties distinctes, l’une prépondérante, qui appartient à la lune, l’autre secondaire, qui est le fait du soleil. Même sans le secours d’une théorie, il est possible de calculer des formules d’interpolation pratiques eu tenant compte de la déclinaison et de l’ascension droite de chacun des deux astres, et ces formules permettent de prévoir la venue du phénomène pour

un lieu quelconque, dès que V établissement du port est déterminé.

Si maintenant on divise toutes les grandeurs de la marée, ou hauteurs au-dessus du niveau moyen, ligne médiane de la courbe sinueuse, par une grandeur d’un jour, on obtient une succession de quotients; si l’on opère de même pour un autre lieu , on trouve que tous ces quotients ont la même valeur aux mêmes époques. On préfère choisir pour grandeur diviseur, une grandeur fictive qui résulte d’une hypothèse sur les positions relatives du soleil et de la lune, et alors ces quotients prennent le nom de centièmes de marée, tandis que la grandeur fictive s’appelle unité de hauteur du port.

Ainsi la question A' amplitude se trouve légiférée par voie de multiplication, en frappant le terme local d’un coefficient astronomique général.

- Voilà encore la distinction nettement établie entre les caractères particuliers, restreints à un lieu, et les caractères d’ensemble tenant à une loi supérieure.

On peut très-facilement encore, en dehors de toute vue théorique, instituer des formules d’interpolation pour les centièmes de marée ; et l’on voit qu’une seule observation d’heure et de hauteur faite dans un lieu, peut permettre de prédire toutes les circonstances ultérieures. En réalité, afin d’atténuer les erreurs d’observations, on a besoin de faire un grand nonibre d’observations pour en prendre la moyenne.

Cette esquisse rapide, et purement expérimentale, était essentielle à mon but. Les observations polaires, recueillies en dehors des canaux resserrés de l’archipel du Nord

— Amérique, obtenues principalement dans \&Polynia, auraient une importance capitale pour infirmer ou justifier l’adoption d’une tliéorie générale ; les actions plus tangen-

tielles exercées aux deux pôles par deux astres qui s’écartent peu de l’équateur, donnent alors au phénomène de la marée, dans ces parages, un caractère tout particulier qui peut plus particulièrement servir de contrôle. Et si une théorie précise ne peut améliorer les applications pratiques des travaux de nos ports, vous savez du moins quelles hautes conséquences spéculatives peuvent en rejaillir, puisque récemment encore, un de nos plus savants astronomes, membre du Comité, a cru pouvoir rattacher au fait des marées une légère inégalité du mouvement lunaire.