Hodierni temporis terra geologiam docet prœteriti

95. Chemia in rebus chemicis explicandis dux et magistra, et neglecta in geologis celeberrimis graviter vindicata est.

Le danois Forchhammer commence en 1865 ses travaux rigoureux sur la composition chimique de l’eau de mer et les continue sans interruption pendant vingt et un ans. Quoique en possession de procédés de dosage très précis, ses premières analyses sont rendues difficiles par le manque de soin des marins qu'il charge de lui rapporter des échantillons d’eaux récoltés en une foule de points différents de la surface de l'océan. Il n’essaie pas de se livrer à des analyses complètes de tous les éléments contenus; il se contente avec raison de doser exactement quelques-uns d’entre eux, le chlore, l'acide sulfurique, la magnésie, la chaux, la potasse et, par différence, la soude. Sa conclusion est que bien que la salinité de l’eau de mer puisse varier entre certaines limites, cependant si les échantillons sont pris au large, loin du voisinage de la terre et de l'embouchure des grands fleuves, la proportion de chaque élément constituant par rapport à la quantité totale des sels est partout la même. Les faibles différences relevées pro-

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viennent surtout de variations dans le degré de dilution et de concentralion.

Cette opinion est devenue imexacte. Ainsi que le démontrent les mesures de densités comparées à des dosages très précis. d’un. ou de plusieurs des éléments de l’eau de mer, le total des halogènes, par exemple, ou la teneur en acide sulfurique, une eau ne saurait être considérée comme de l’eau distillée contenant en dissolution une proportion plus ou moins considérable d’un même mélange de divers sels. Les différences ne sont pas énormes, mais heureusement elles existent et, grâce à elles, on possède un procédé permettant de suivre une même eau dans son mouvement à travers la masse océanique, tout comme l’anatomiste suit avec son scalpel et jusque dans ses plus délicates ramifications le trajet d’une veine ou d’une artère dans le corps humain. La loi générale de la circulation océanique s’établira à l’aide de coupes horizontales successives à travers l'océan qu’on comparerait encore aux sections parallèles pratiquées au microtome transversalement le long du corps d’un animal mou et qui, méthodiquement examinées au microscope, laisseront découvrir l'anatomie entière de cet animal.

L'étude chimique de l’eau de mer est encore abordée par Frémy en 1837 qui analyse les échantillons rapportés du voyage de la Bonite ; par Morren (1843) qui étudie des eaux provenant de Saint-Malo ; par Hayes en 1851, Pisani en 1855, Bischof en 1863, Carpenter en 1869, Buchanan en 18178,. Roth en 1879. Tornôüe et Schmelck s'occupent des échantillons du Vôringen en 1878. et Dittmar en 1884, de ceux du Challenger.

En même temps avaient lieu des recherches s'appliquant à une propriété spéciale de l’eau de mer. Usiglio en 1849, cherchait l'ordre dans lequel apparaissent à l’état solide, pendant l’évaporaüon, les divers sels dissous, question importante pour l'industrie des marais salants et qui aurait peut-être besoin d’être reprise aujourd'hui. Balard découvrait én 4826 le brome dans les eauxmères de ces marais salants et Courtois, en 1811, l’iode dans celles des soudes de varechs. Bouquet de la Grye en 1882 dosait les halogènes. Enfin Dieulafait, de 1877 à 1880, imaginait une série

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de procédés extrêmement délicats par lesquels il réussissait à doser

des traces infinitésimales de corps tels que le bore, la lithine, le cuivre, le zinc et le manganèse contenus en très faible quantité dans l’eau de mer et il appliquait ses recherches à des considéraüons géologiques du plus haut intérêt.

Aimé n’aborda qu’une fois l’étude de questions touchant à la * chimie de la mer en 1845. Il Le fit avec l’ingéniosité et la précision | si remarquables dans toutes ses œuvres. Il étudia les gaz dégagés u par les plantes marines et reconnut qu’ils se composaient d’un mé- à lange d'oxygène et d’azote en proportions variables « selon l'heure, l’état du ciel, la saison et problablement aussi la latitude du lieu où l'on se trouve ». La lumière était la condition essentielle de leur dégagement. C’est, on le voit, le mécanisme de la respiraüon des | plantes. Les expériences ont été reprises par M. Knudsen en 1897 # qui les a appliquées au plankton recueilli par l’Ingolf dans les parages de l'Islande. Elles l'ont amené à reconnaitre que tout au contraire du plankton animal qui absorbe de l'oxygène et expire de l'acide carbonique, le plankton végétal obéissant aux mêmes lois que les autres plantes marines, sous l'influence de la lumière, fixe j de l'acide carbonique et expire de l'oxygène tandis que l'inverse a lieu pendant la nuit. Il est admis qu’un être vivant d'organisation élevée a besoin, par jour de 6 500 centimètres cubes d'oxygène par kilogramme de son poids. Cette quantité est moindre pour un | animal inférieur. %

Les gaz contenus dans l’eau de mer appelèrent aussi l'attention. ; Léwy les avait déjà analysés en 1846, mais Jacobsen se livra plus spécialement à ces recherches en 1872, dans la mer du Nord, à bord de la Pommerania où il se servit d’un système spécial pour recueillir ces gaz et les analyser. Ces travaux furent repris par Dittmar, puis par Tornôüe et Schmelck.

La condition indispensable pour se livrer à l’étude chimique d’un échantillon d’eau de mer est de posséder une prise d’essai récoltée à une époque et à une place parfaitement déterminées, à la surface | ou à une profondeur connue et garantie pure du moindre mélange d'eaux différentes. On prendra en même temps un élément essen-

tiel pour les considérations auxquelles donnera ultérieurement lieu l'analyse, la température 1n sifu de cette eau.

Quand on ne doit s'occuper que d’eaux de surface, on se bornera à la puiser dans un seau et à la verser dans un flacon de verre préalablement rincé avec un peu de la même eau et conservé bien bouché à l’émeri ou avec un bouchon de liège paraffiné. Le liquide se conserve parfaitement dans ces conditions. On réunit dans des caisses à parois doublées de feutre épais pour éviter la casse et qui contiennent au moins quinze de ces flacons maintenus isolés les uns des autres par des planchettes percées de trous. Pour le puisage, on se place de façon à éviter de recueillir une eau souillée par les malpropretés du bord en se rappelant qu'un bâtiment de fort tonnage, même immobile au milieu de l'océan, provoque par sa seule présence, surtout s’il est à vapeur et donne de temps en temps quelques tours d’hélice pour se maintenir en position, des remous qui mélangent les eaux réellement superficielles avec celles d’une profondeur de cinq ou six mètres, au moins. S'il s’agit d’obtenir des échantillons bien superficiels ou d’une faible profondeur, il faudra opérer dans une embarcation mouillée ou dont les avirons auront été rentrés. ,

Pour récolter des eaux profondes, on a imaginé un grand nombre de systèmes de bouteilles. Le plus simple est une bouteille quelconque, en verre, ayant par exemple contenu du vin ou de l’eau minérale, qu'on ferme par un bouchon à demi enfoncé dans le goulot, retenu par une cordelette tenue lâche et dont l’extrémité est fixée à la bouteille elle-même. Celle-ci est suspendue à une ligne de sonde et lestée avec un poids en plomb. Ce système, facile à installer, étant descendu à quelques mètres seulement au-dessous de la surface, car il ne saurait évidemment être question de profondeurs plus grandes, on lui communique une secousse violente au moyen de la ligne. Le bouchon se détache, la bouteille s'ouvre, se remplit et on la remonte immédiatement sans qu’il sesoit produit de mélange sensible avec l’eau des couches sus-jacentes.

Pour des profondeurs plus considérables, on emploie la bouteille de Mill ou celle de Buchanan qui sont descendues ouvertes au

point où l’on désire recueillir l'échantillon et dont on provoque la fermeture au moyen d'un messager envoyé d’en haut ou par une légère remontée si l'appareil porte une hélice Magnaghi. Tantôt, comme pour celle de Mill, la bouteille est constituée par une enveloppe métallique cylindrique ouverte à ses deux extrémités afin qu’à la descente l’eau la traverse de part en part et qui effectue une fermeture hermétique en retombant sur ses bases, portées l’une et l’autre par un axe unique et maintenues un peu en dessous. La bouteille de Buchanan est un cylindre creux pourvu d’un robinet à chacune de ses extrémités, qu’on descend ouvert et qu’on ferme au moment convenable par l'envoi d’un messager.

M. O. Pettersson, de Stockholm, a inventé une bouteille isolant un échantillon au sein de la masse d’eau à étudier, quelle qu’en soit la profondeur. Elle est revêtue d’une double paroi couverte elle-même de substance isolante très épaisse qui, au dire de son inventeur, permettrait d'affirmer, après la remontée, la lecture des thermomètres qui y sont renfermés à une fraction de degré bien inférieure au dixième, à un centième de degré ou moins encore. Cet appareil est très lourd et très coûteux, deux très graves inconvénients. La bouteille du D’ Richard offre au contraire toutes sortes d'avantages.

Il importe en effet, lorsqu’on recueille des échantillons d’eau, non pas d’en posséder un seul pris à une certaine profondeur, mais d’en obtenir toute une série verticale dont chacun soit aussi rapproché que possible du précédent. On aura à comparer les caractères des échantillons de cette série avec ceux des échantillons appartenant à une autre série verticale voisine afin d'en conclure l’équilibre des couches d’eau entre Les deux localités étudiées sur toute l'épaisseur de l’océan. Nous verrons dans la suite que la densité fournira les caractères dynamiques des couches, c’est-à-dire la direction et la vitesse de leur mouvement, tandis que les caractères chimiques ou du moins certains d’entre eux judicieusement choisis, donneront la personnalité statique de l'échantillon. Ces considérations seront mieux comprises lorsque nous nous serons occupés de la densité et des propriétés physiques de l’eau de mer. Le peu que nous avons