SONDAGE THERMOMÉTRIQUE : LE THERMOMÈTRE EST FIXÉ AU FIL DE SONDE

en 1851 et 1856 d'examiner les fonds récoltés par le U. S. Coast Survey eten particulier ceux que Brooke avait rapportés des mers du Kamtchatka, il les observe au microscope. Il constate leur richesse en débris animaux et végétaux de foraminifères, diatomées, spicules d’éponges et radiolaires, surtout dans les échantillons pris loin de terre, y reconnaît en outre la présence de poussières volcaniques ainsi que de grains minéraux en proportion d'autant plus grande, au contraire, que l’échantillon provenait d’une localité plus voisine de la terre ; enfin il remarque que les grains de quartz des sondages profonds sont arrondis, tandis qu’ils sont anguleux dans les eaux peu profondes. A cette occasion, plusieurs discussions s’élevèrent. Alors que Maury attribuait les matériaux volcaniques des régions maritimes côtières des États-Unis à un apport de cendres venant des volcans de l'Amérique centrale et des Antilles, Murray, riche de l'expérience que lui avait fourni l'examen des fonds recueillis dans presque toutes les mers du globe durant la longue campagne du Challenger, les considérait comme le résultat de la désagrégation des ponces charriées par les courants et des poussières volcaniques répandues en pluie continuelle sur tout le bassin océanique dont elles couvrent le sol.

Les sables verts glauconieux que M. de Pourtalès avait trouvés en 1853 par 150 brasses de profondeur le long des côtes amériricaines et que Ehrenberg, en 1855, considérait comme dus au remplissage de cellules organiques de foraminifères, firent aussi l'objet de recherches de la part de Bailey. Il signala leur abondance dans certaines régions maritimes, reconnut leur formation actuelle et les identifia aux sables glauconieux des couches géologiques. Une autre discussion fut encore soulevée relativement à la provenance des débris d'êtres organisés accumulés sur le fond. Maury admettait que ces êtres ne vivent qu’à la surface et tombent après leur mort sur le sol; Ehrenberg ne les faisait vivre qu’au fond et Murray, adoptant une opinion moyenne, les croyait surtout d’origine superficielle quoique une partie eût son habitat sur le fond même. Au total, les travaux de Bailey sont remarquables et tant par eux-mêmes que par les controverses qu’ils suscitèrent,

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ils posèrent les premières bases de l’étude détaillée des fonds au moyen du microscope et, quoique incidemment, de la lithologie sous-marine.

Huxley, à propos des organismes rapportés par l'anglais Day-

man à la suite de sondages exécutés en 1857, à bord du Cyclops,

entre 1 700 et 2 400 brasses, dans l’Atlantique Nord, entre Terre- Neuve et l'Irlande, se rangea à l'opinion de Maury au sujet des débris de foraminifères calcaires. Il nia qu'ils eussent jamais été charriés par des courants d’eaux peu profondes dans des eaux

profondes ; il y découvrit des coccolithes et affirma que l’ensemble .

de ces débris formait sur le fond océanique un dépôt identique à la craie ancienne. L'opinion trouva des contradicteurs et, à vrai dire, la question, même aujourd’hui, n’est pas pas encore résolue d’une manière définitive.

Après la mort de Bailey, en 1870, l'observation des 9 000 échanüllons recueillis par le U. S. Coast Survey, fut reprise par M. de Pourtalès qui crut remarquer que le tracé des courants chauds, au moins le long des côtes américaines, était marqué par un dépôt calcaire, tandis qu’au contraire un dépôt d’organismes siliceux jalonnait le parcours des courants froids. Continuant ses études sur les sables glauconieux, il signala les diverses phases du remphssage des cavités des foraminifères par la glauconie.

À la même époque, Louis Agassiz observait les fonds coralliens situés entre Cuba et la Floride et, appliquant à la géologie ancienne les informations que lui apportait la lithologiie des fonds actuels, il affirmait que le sol sous-marin de ces régions était le siège de la formation d’une énorme couche de craie, tandis que sur la portion littorale se créaient des couches calcaires oolithiques. Il admettait en outre qu'aucune formation ancienne n’avait pris naissance en eau très profonde, de sorte que les aires continentales actuelles, jusqu’à une profondeur de 200 brasses, avaient conservé leurs contours depuis les temps les plus reculés et que les continents avaient toujours été des régions d’exhaussement alors que les océans étaient, au contraire, et avaient toujours été des régions d’affaissement.

Dès 1866, Delesse s’occupait, en France, des fonds marins et publiait le résultat de ses études sous le nom de Lithologie du fond des mers. Ses observations ne se rapportent guère qu’à des échantillons pris le long des côtes françaises, par d’assez faibles profondeurs ou même sur des plages ; beaucoup de ses analyses, exéculées en trop grand nombre et trop souvent par des mains imexpérimentées, ne méritent pas toujours une confiance absolue. Delesse eut le grand mérite de comprendre l'indispensable nécessité d’une classification non pas zoologique, c’est-à-dire forcément locale, mais purement minéralogique, c’est-à-dire générale, s’appuyant sur une analyse méthodique des sédiments, et de représenter le résultat de ses analyses à la fois mécaniques, chimiques et minéralogiques, sur des cartes de tous points semblables aux cartes géologiques continentales en marquant par une même couleur les fonds de même nature. Il divisa ses fonds en sable, gravier, galets, vase, sable vaseux, vase graveleuse, vase calcaire et arène corallienne. Peut-être ne fixa-t-il pas d’une manière assez précise la dénomination de chacun d’eux, mais il convient de rappeler qu’il n’avait à sa disposition que des échantillons le plus souvent défectueux et n’en possédait aucun de mer profonde. Un autre mérite de Delesse est de s'être servi de ses procédés pour les . roches sédimentaires anciennes considérées comme autant de fonds de mer et d’avoir essayé, grâce à leur analyse, de reconstituer la carte des mers géologiques disparues. L'idée de faire de la géologie une paléocéanographie est extrêmement rationnelle et, reprise

de nos jours avec plus de suite, de méthode et surtout plus de

documents, elle ne peut manquer de conduire à des résultats d’un très haut intérêt. C’est, en définitive, l'avenir de la géologie stratigraphique quittant enfin son allure vague et indistincte pour devenir une science véritablement rigoureuse.

En 1868, paraissait dans les publications du Dépôt des Cartes et Plans de la Marine, un mémoire accompagné de cartes et inttulé Essai sur l’atterrage et l'entrée de la rade de Brest par temps brumeux avec un bétiment à vapeur dont on ne saurait exagérer l'importance. Il était écrit par le capitaine de frégate H, de Rou-

joux, véritable profane en minéralogie, lithologie, chimie et le reste, mais officier d’une valeur scientifique éminente et qui posait les bases de l’application de la lithologie sous-marine à la navigation. Le commandant de Roujoux ignorait tout de la lithologie, probablement jusqu’à son nom, mais combien de savants munis de tous leurs papiers n’échangerait-on pas contre un tel ignorant! La méthode de navigation qu'il invente est simple et infaillible. Elle consiste à dresser d’abord une carte par isobathes de la région, puis, à la même échelle, une carte lithologique du fond. Les deux coordonnées océanographiques, profondeur et nature du fond, obtenues par un seul et même coup de sonde, permettent de fixer immédiatement la position du navire. On s'oriente d’après cette position, on reprend sa route dans une direction connue ; après une certaine marche, on sonde de nouveau, on retrouve sa position et ainsi, petit à petit, de position en position, de changement de direction en changement de direction, même au milieu de la brume la plus intense, en temps de guerre par nuit noire et tous les feux éteints, on s'oriente comme en plein jour et l’on finit par arriver au port ou par en sortir, les yeux fermés. On est frappé de la précision avec laquelle a été dressée la carte lithologique de l’Iroise. Aucun terme technique — et pour cause — et cependant les fonds décrits à faire sourire un technicien sont parfaitement reconnaissables à tous. J’ai étudié les mêmes parages en 1899, c'est-à-dire environ trente ans après le commandant de Roujoux et j'ai constaté d’abord que rien n’était plus facile que de s’y retrouver et ensuite, conclusion plus importante, qu'aucun changement n'avait eu lieu dans la distribution des fonds occupant des parages particulièrement tourmentés au point de séparation de l'Atlantique et de la Manche. Il en ressort cette loi capitale que si la nature d’un fond dépend de l’ensemble des circonstances infinies qui lui ont donné naissance, bien que se modifiant quant aux éléments qui le composent, elle n’en reste pas moins perpétuellement la même par tous ses caractères distinctifs tant que les circonstances ambiantes, considérées dans leur somme, ne se modifient pas. Le petit mémoire du commandant de Roujoux est presque une œuvre

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de génie ; l'emploi des sous-marins ramènera l'attention sur lui. Étant donné le nombre de personnes qui s'occupent en France de ces questions, je crains d’être encore pendant quelque temps seul de mon opinion.

À la suite de la campagne du Challenger, MM. Murray et Renard publièrent leur magnifique volume Deep Sea Deposits qui est le véritable catéchisme de tous ceux qui désirent aborder ces études. On y trouve les plus complets renseignements sur les fonds marins. Malheureusement j'avoue n’en pas goûter la classification un peu hybride qui désigne les fonds par leurs position géographique — côtiers, pélagiques, de mer profonde — leur provenance — terrigènes — leur aspect général déterminé d’ailleurs d’une manière vague par les désignations peu précises de vases, argiles ou boues, leur couleur — argile rouge, argile grise — ou bien la prédominance de tels ou tels débris organisés, animaux ou végétaux, globigérines, radiolaires ou diatomées.

J’adresserai un reproche analogue au travail publié en 1882, de M. Ludwig Schmelck, chimiste des expéditions du Vôüringen en 1875-77 et 1878. Les renseignements précieux ne manquent pas mais, là encore, on ne trouve aucune classification permettant à un observateur quelconque, minéralogiste, chimiste, zoologiste ou marin, de nommer un fond. |

La méthode employée en 1900 par M. Boeggild pour l'examen des fonds rapportés par le bâtiment danois /ngolf après ses deux campagnes dans les mers arctiques, offre plus de précision bien qu'elle laisse prise aux mêmes critiques. La classification de l’auteur s’appuie sur la couleur des échantillons, leurs caractères hydrographiques d’être sableux, graveleux ou argileux, sur leur profondeur, leurs caractères zoologiques et lithologiques, leur consistance, leur aspect secs ou humides. Ces caractères sont certainement intéressants, mais leur nombre même favorise la confusion et le degré d’exactitude avec lequel on peut les évaluer est nul. Quand donc un échantillon cessera-t-il, par exemple, d’être sableux pour devenir graveleux ? Comment définir une couleur de manière à la laisser reconnaître sans hésitation et, suivra-t-on

l’auteur lorsqu'il donne ou croit donner le poids exact des éléments volcaniques contenus dans chacun des fonds qu'il examine? Je préfère le mode d’étude dont s’est servi le regretté Konrad Natterer pour les échantillons rapportés par la Pola après ses explorations de la Méditerranée orientale, de la mer Égée et de la mer Rouge. Son travail est franchement et uniquement chimique et chacun y peut prendre ce qui lui convient, certain d’avoir affaire à un chiffre obtenu dans des conditions nettement précisées, dont il sera libre de déduire telles conséquences qu'il lui plaira et, qu’en tous cas, il aura le droit de comparer avec la donnée chimique similaire prise sur n'importe quel autre échantillon. À La lithologie de la mer est fondée sur l’analyse d'échantillons qu'il s’agit d’abord de recueillir au fond des eaux en des points dont les coordonnées géographiques auront été rigoureusement déterminées. On a imaginé dans ce but un nombre considérable de modèles d’instruments. D’une façon générale, on peut dire que rien n’est plus facile que d'obtenir des échantillons de vase. Forel en a

rapporté par près de 300 mètres, dans le lac de Genève, à l’aide

d’un seau d’enfant promené sur le fond. Le moins compliqué de tous les systèmes est celui dont s’est servi la Belgica. Il consiste en un simple tube métallique de trois centimètres de diamètre chargé au moyen d’un boulet percé ou d’un poids en fonte muni d’une ouverture centrale permettant d’y enfiler le tube et de le faire arriver bien verticalement sur le sol. Beaucoup d’appareils ne sont que des perfectionnements réels ou supposés de ce dispositif. La vase toujours plus ou moins collante, pénètre dans le tube dont l’intérieur est lisse ; elle demeure compacte sans se délaver pendant la remontée, de sorte qu’une fois à bord, il suffit de pousser le boudin vaseux avec un mandrin en bois pour le forcer à sortir d’une seule pièce représentant une coupe du sol sous-marin d’une épaisseur égale à la longueur du tube. Avec le sondeur Buchanan, le prince de Monaco obtenait des boudins longs d’une trentaine de centimètres, au plus ; il lui a suffi d'augmenter la longueur du tube et la puissance du poids pour en avoir qui atteignent jusqu’à 50 centimètres. On marque sur le boudin le haut et le bas d’un

signe continu qui permettra de se reconnaître même dans le cas si fréquent de sa rupture en plusieurs fragments par dessiccation. Je trace avec un couteau un trait suivant une des génératrices et plusieurs têtes de flèches dont la pointe est dirigée vers le bas de l'échantillon dans la direction que suivait le plomb en pénétrant dans le sol. On laisse sécher doucement de manière à augmenter la consistance de la vase, et ensuite on enveloppe avec un papier non collé, puis avec un morceau de calicot préalablement lavé afin de le débarrasser de tout son apprèêt et sur lequel on inscrit au crayon le numéro du sondage, la date et la profondeur. Chaque rouleau est introduit dans un gros tube de verre bien bouché sur lequel on colle une étiquette distinctive et où il se conserve indéfiniment. |

Les échantillons sableux sont moins faciles à récolter. Il va de soi que la vieille méthode du plomb suiffé est à rejeter de la façon la plus absolue, car elle ne donne qu’un échantillon incomplet et souillé. Tout au plus servira-t-elle dans le cas de roches pour lequelles l’unique caractère de reconnaissance consiste en une mâchure particulière du suif et quelquefois même du plomb. On se servira d’un sondeur à cône creux, dont l’ouverture tournée vers le haut est fermée par une rondelle de cuir pressée elle-même par la chute convenablement ralentie s’il y a lieu, au moyen d’un dispositif spécial, d’un poids glissant le long de la tige. Cet appareil m'a rendu des services, mais il n’est pas infaillible. On se sert encore du plomb à double cuiller se fermant par un ressort en arrivant au contact du fond. Ce système est peut-être le meilleur, mais s’il tombe sur une roche, il risque de se briser et dans la vase, quelque sensible qu'on ait réglé sa détente, il lui arrive souvent de ne pas se fermer parce qu'il est empâté, ou bien encore de ne se fermer qu'au moment même où on le relève et qu’il sort de la vase. Or, dans ce cas, il est évident qu'il ne rapporte rien.

On emploie aussi une petite drague de 30 à 40 centimètres d'ouverture, en fer forgé et du genre de celles des pêcheurs de goémon bretons. Dans le sac de toile grossière qui continue la drague, on ramène toujours une quantité considérable de fond où

l’on choisit en toute sécurité les échantillons d’essai. Mais, avec cet instrument, on est forcé de draguer sur un espace plus ou moins

étendu, ce qui est un désavantage, car lorsque le sol est de nature

variée, le long du trait, on promène ainsi l'appareil sur deux ou trois natures de fonds qui se mélangent dans le sac. Il faut, autant que possible, prendre un échanüllon sur un point et non sur une ligne. Le problème de la découverte d’un bon appareil ramasseur de sable parait avoir été résolu par un dispositif récemment employé à bord de la Princesse Alice. Il consiste en une double écope en cuivre dont chaque mâchoire présente une section trapézoïdale, très lourde par elle-même et alourdie encore par une surcharge en fonte enfilée sur une tige verticale surmontant l’écope. Les deux mâchoires étant maintenues écartées par une tige horizontale intérieure mobile assez semblable à un loquet de porte, l'appareil est envoyé sur le fond. En le heurtant, les mächoires s'écartent d'avantage, le loquet tombe par son propre poids, les mâchoires se referment et enlèvent un échantillon qu’elles ramènent intact à la surface, puisque n'étant plus maintenues ouvertes par le loquet, elles retombent fermées. Si par hasard une pierre serrée entre les deux les forçait à rester entr’ouvertes, une portion de l'échantillon serait délavée, mais il en resterait toujours une certaine quantité dans les deux cavités dues à la forme trapézoïdale et le coup de sonde ne serait pas perdu. Il serait désirable que des récoltes d'échantillons soient faites d’une façon systématique à bord de bâtiments de faible tonnage ou d’embarcations et par petits et moyens fonds. Grâce au ramasseur de sable de la Princesse Alice, il est devenu loisible à des navires de l'État de sonder sans s'arrêter ou même en se bornant à ralentir quelque peu leur marche et en décrivant un cercle de petit rayon. La précision avec laquelle nos officiers de marine sont habitués à opérer, donnerait des échantillons de toute confiance, très nombreux et dont l’examen permettrait de dresser rapidement un document qui fait défaut, la carte lithologique des côtes de France dont je n'ai établi qu’une esquisse précisément parce que les échantillons me faisaient défaut.

Quand on se livre à des chalutages au large, le filet ramène

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d'énormes quantités de vase et comme celle-ci est alors très homogène, il est aisé d'y prendre un échantillon convenable. On a Vavantage d'obtenir ainsi des pierres, des nodules calcaires ou manganésiens qu'aucun autre procédé n'aurait réussi à récolter.

Les fonds de roche sont caractérisés négativement, c’est-à-dire par ce fait que les plombs de sonde reviennent avariés, sans rien rapporter et que les dragues ne reviennent pas. Au voisinage des côtes, personne ne les connaît mieux que les pêcheurs par ce motif que les poissons trouvent une nourriture abondante au milieu des herbes qui les recouvrent, s’y rassemblent et en font d'excellents lieux de pêche. Seulement, quand un pécheur a par hasard découvert une roche, il se garde bien de divulguer son secret de crainte des concurrents et l’on ne réussit à le faire parler qu’en lui promettant une prime convenable. Les ingénieurs emploient souvent avec succès ce procédé hydrographique d’un genre spécial.

On a proposé d’autres méthodes. L’une d’elles consiste à descendre dans la mer une lampe électrique à réflecteur et à observer lPespace qu'elle éclaire à l’aide d’une lunette d’eau convenablement disposée. Il suffira de connaître l'aspect d’un fond pour en suivre les limites avec une entière précision. Toutefois, quelle que soit la transparence de l’eau, le procédé ne s’applique qu’à de faibles profondeurs. Quand on drague pour récolter des animaux marins en se servant d’un câble en fil d'acier, par profondeurs moyennes, si pendant le traînage on appuie l'oreille contre le câble, on perçoit un son quil est impossible de décrire pour le faire connaître de celui qui ne l’a jamais entendu, mais très distinct et qui varie nettement avec la nature du terrain. Le chant de la vase est tout différent de celui du sable et la rencontre des pierres traduite par autant de petits chocs, se laisse parfaitement distinguer. Sur un terrain à peu près connu, le procédé rendra des services surtout pour signaler le passage d’une certaine aire lithologique à une aire lithologique d’une autre nature, du sable à la vase, par exemple. C’est du sondage à l'oreille comme la méthode par la lampe électrique est un sondage à la vue.

Quel que soit le moyen adopté, l’échantillon sera recueilli

complet sans avoir subi aucun triage, le plus fréquent étant, surtoul avec la drague, le délavage pendant la remontée. On n'ou- 4 bliera pas que l'analyse du fond est qualitative et quantitative et que les proportions relatives des divers éléments contenus prennent une importance extrême, chaque caractère reconnu amenant ses conséquences. Aussi l'échantillon doit-il être en quelque sorte comme si on l'avait ramassé avec la main au fond de l’eau. 18 L’abondance de matière est secondaire. Mieux vaut, évidemment, k en avoir plus que moins; une cinquantaine de grammes suffit à tout; mais l'important est qu’il soit complet. On ne s’aurait trop le ‘4 recommander aux personnes qui voudraient en récolter. Aussitôt 4 qu’on l’a obtenu, s’il est sableux, il ne présente que peu ou pas de cohésion ; on le sèche dans une assiette et, si l’on est à bord d’un bâtiment à vapeur, le séjour dans la machine permettra d’abréger notablement l'opération ; on le conserve dans un sac en.calicot éliqueté.

Avant de décrire la façon dont on tire parti de ces échantillons dans le laboratoire et de donner en détail la façon de les analyser, il importe d'indiquer à très grands traits la constitution du sol du ht océanique. Ce premier aperçu permettra de mieux comprendre l'analyse lithologique, le but qu’elle se propose, les classifications et la manière d’en représenter à l’œil les résultats d'ensemble sur les cartes lithologiques. Plus tard on reviendra sur le sujet et l’on étudiera séparément un certain nombre de fonds particulièrement caractéristiques.

Le sol océanique, abstraction faite des quelques rares points d’ailleurs tout proches des rivages où la roche vive n’est pas recouverte, se compose de sédiments meubles dont jusqu’à présent on nest jamais parvenu à mesurer l'épaisseur et dont l’origine est triple. Une portion minérale est d’origine continentale; une autre portion est constituée par des débris organiques, frustules ou carapaces en grande partie tombés de la surface ou des eaux intermédiaires après la mort de l’être auquel ils servaient comme de squelette ; enfin une autre portion qui d’ailleurs n’est pas présente dans tous les échantillons du moins en quantité appréciable, est