‹ L'océanChapitre 34 sur 76 · RÉ ES · texte numérisé non relu

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Forster l’imitèrent trois ans après, en 1772, avec une bouteille de Hales et plus tard encore, le même appareil servit à Scoresby en 1810 et 1822, à Kotzebue en 1815, à Wenchope en 1856, à John Franklin et à Buchan en 1818 et enfin à Lenz en 1823.

Les résultats de ces sondages, tout insuffisants qu'ils fussent, permirent néanmoins à Biot qui les compara entre eux, d’énoncer cette loi que les diverses couches d’eau océaniques n’ont pas la même température et à Lenz d’affirmer que, même dans les régions tropicales, le fond de la mer est à une température très basse. Longtemps auparavant, Buffon était arrivé à une pareille conclusion d’une façon beaucoup simple en remarquant qu’un plomb de sonde retiré d’une grande profondeur était extrêmement froid à la main. Ce n’est pas le seul cas où le bon sens ait conduit à la conclusion bien plus nettement qu'un appareil compliqué mais imparfait.

Cependant, de Saussure en 1780 et le voyageur français Péron en 1800, au lieu de ramener un certain volume d’eau de la profondeur à la surface, cherchaient la solution du problème dans un dispositif plus simple. Ils enveloppaient le thermomètre d’une matière mauvaise conductrice de la chaleur. L’instrument descendu à la profondeur voulue était abandonné au contact de l’eau afin de pouvoir se mettre en équilibre de température pendant un temps d'autant plus long que la matière isolante par son épaisseur ou sa nature isolait davantage. On le remontait ensuite rapidement avant qu'il n’éprouvât de modification et on en faisait la lecture. Au prix d’une perte de temps considérable, une partie des difficultés était supprimée, sauf pourtant la pression. Saussure mesura ainsi la température de la Méditerranée à 300 et à 600 brasses.

Vers la même époque, von Krusenstein en 1803 et John Ross en 1817, préférèrent en revenir au thermomètre à maximum et à minimum, rempli d'alcool et de mercure avec index contenant un fragment de fer tel qu'il avait été combiné dès 1781 par sir James Six de Colchester.

En 1832, Dupetit-Thouars, pendant son voyage autour du monde à bord de la Vénus, chercha à se mettre à l’abri des effets de la

compression en enfermant un thermomètre de Bunten dans un cylindre de cuivre fermé hermétiquement. Il prit ainsi 59 températures profondes. Au retour, Arago les discuta et en élimina 38 ; le reste, c’est-à-dire 21, fut considéré comme correct.

En 1839, durant leur beau voyage dans le Nord, Bravais et Martins en revinrent au thermomètre à minimum et à maximum de Walferdin. C'était essentiellement, nous l'avons vu, le thermomètre de Cavendish avec cette modification que le mercure, soit en maximum, soit en minimum, se déversait dans une ampoule fermée où 1l était conservé quoique rendu incapable, dans chaque expérience, de se réunir au reste de la colonne demeuré dans le tube capillaire. Aimé, pour ses remarquables études en Méditerranée, adopta un système analogue, plus précis mais plus compliqué. Afin d’être certain de n’enregistrer que la température de la couche profonde choisie et non les températures plus hautes ou plus basses des couches d’eau sus-jacentes, il fut amené à accoupler deux instruments. Pour un observateur habile comme il l'était, les résultats furent excellents ; cependant l'appareil était trop compliqué et trop délicat pour devenir jamais d’un usage général. Un appareil destiné à des recherches à la mer doit pouvoir être manié par des mains un peu lourdes et par conséquent posséder une rusticité dont les instruments d’Aimé étaient bien éloignés.

D'après Prestwich qui, en 1874, fit le relevé de tous les sondages thermiques, les ramena à la même échelle, en discuta la valeur et dessina les premières cartes par isothermes, depuis les recherches initiales sur la température de la mer en 1749 jusqu’en 1830, on mesura 226 températures profondes et 421 si on va jusqu'en 1833 en y ajoutant celles recueillies par Dumont d’Urville.

En 1851, Maury prit aussi quelques températures profondes avec des thermomètres noyés dans des substances mauvaises conductrices et en 1857, Pullen à bord du Cyclops fit usage d’un thermomètre de nouveau modèle, imaginé par l'amiral Fitzroy, l’ancien commandant du Beagle à bord duquel s'était embarqué l’illustre Darwin. L'instrument était à ampoule protégée et enregistreur.

En définitive, plus d’un siècle s'était écoulé et le thermomètre

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était encore imparfait. Soit que l'on voulut s'opposer aux erreurs résultant du passage à travers des couches sus-jacentes plus froides ou plus chaudes, soit que l’on cherchât à remédier aux effets de la pression, l'instrument disposé pour obvier à une difficulté donnait prise à un autre inconvénient, ou bien, comme celui d'Aimé, le plus précis de tous, il devenait d’une délicatesse exagérée et telle que seul, son inventeur et constructeur était capable de employer. Maintenant s'ouvre une période où, grâce à l'initiative intelligente des Anglais, l’océanographie entre résolument dans la voie du progrès pratique à la faveur des nombreuses expéditions qui vont se succéder rapidement. La question de la thermométrie sousmarine prend un intérêt capital : il faut absolument découvrir un instrument simple, commode, pratique et précis pour mesurer les températures profondes. Les inventeurs vont multiplier leurs efforts et le problème ne tardera pas à être résolu.

Tout d’abord l’Américain Joseph Paxton propose un thermomètre métallique du genre de celui de Bréguet. Une bande formée par la juxtaposition de trois lames d’or, d'argent et de platine soudées entre elles et de coefficient de dilatation différent, est enroulée en spirale et commande une aiguille qui se meut sur un cadran divisé. L’instrument ne répond pas aux espérances qu’on avait fondées sur lui. Il est médiocre enregistreur et est influencé par la pression qui modifie sensiblement son élasticité.

En 1868, part d'Angleterre sous la direction de Wyville Thomson, l'expédition du Lighining. À cette occasion, après avoir discuté la question de l'évaluation des températures profondes, on exécute en grand nombre de mesures qui malheureusement sont toutes à rejeter. La discussion reprit en 1869, avant le départ du Porcupine. On nomma au sein de la Société Royale de Londres une commission sous le nom de « Deep Sea Committee » spécialement chargée d'examiner et de donner son avis sur les instruments à emporter pour la campagne. Les Anglais abordaient sérieusement l’affaire, la considérant non comme destinée à établir le prestige d’une personnalité quelconque et devant durer juste le temps nécessaire à cette personnalité pour atteindre un certain but, quelque honneur

ou quelque place bien appointée, mais comme une question grave important à la vie même de la nation et à ses intérêts les plus immédiats. Paxton présenta à cette Commission son thermomètre métallique qui ne fut pas accepté. Il en fut de même pour sir Charles Wheatstone qui proposa un thermomètre de Bréguet immergé et lu du bord à l’aide d’un dispositif électrique, ainsi que pour Siemens qui combina une sonde électrique. Au contraire, on adopta linstrument présenté par Miller, modification du thermomètre de Six modifiée elle-même et perfectionnée plus tard par Casella.

Ce thermomètre est à maxima et minima. Que l’on suppose un tube en U terminé à ses deux extrémités par un réservoir. Au milieu une colonne de mercure de chaque côté de laquelle un mélange de créosote, d'alcool et d’eau remplissant entièrement l’un des deux réservoirs et en partie seulement l’autre. À chacune des deux extrémités de la colonne de mercure, un index en verre englobant un petit fragment de fer et qui, entraîné par le mouvement de la colonne

dans un sens ou dans l’autre, s’arrête au point extrême où 1l a été

poussé et marque ainsi la température maximum et la température minimum. Après chaque expérience, le fragment de fer des index permet d'amener ceux-ci au contact de la colonne mercurielle au moyen d’un aimant. Le tout est protégé contre la pression par une double enveloppe en cristal remplie d’alcool amylique et contre les chocs par une boîte en cuivre où on l’enferme et qui est percée de trous afin de laisser libre passage à l’eau. Avant le départ, tous ces instruments avaient été essayés à la presse hydraulique sous des pressions variant de 157 à 628 kilogrammes par centimètre carré.

C’est avec ces thermomètres que le Challenger accomplit sa mémorable campagne. Beaucoup revinrent brisés et on le comprend car certains furent descendus à 7316 mètres. La pression supportée dépassait donc 732 kilogrammes par centimètre carré.

Le thermomètre Miller Casella n’était pas encore la perfection. Ce n’était, après tout, qu’un thermomètre à maxima et à minima et il présentait tous les défauts de ces sortes d'instruments. Il ne donnait pas la température même de la couche où on l'avait des-

cendu, mais bien la plus haute et la plus basse température des couches d’eau qu’il avait traversées entre la surface et l’endroit où on l'avait arrêté. L’inconvénient était, il est vrai, atténué par ce fait que la température décroissant en général régulièrement de la surface au fond, le minimum indiqué avait de fortes chances d’être bien la température de la couche profonde où l'instrument avait été descendu. Cependant il n’en est pas toujours ainsi. En certaines localités et particulièrement dans les régions polaires, les couches d’eau se trouvent dans un état spécial par suite de l’action simultanée du froid qui rendant l’eau plus lourde la force à descendre, de la fusion des glaces qui ajoutant de l’eau douce, rend l'eau de mer plus légère et la fait monter, enfin de la congélation qui au contraire isolant de la masse d’eau océanique des saumures d’abord peu salées, puis de plus en plus chargés de sels, la concentre, la rend plus lourde et tend à la faire descendre. L’ensemble de ces phénomènes antagonistes produit aux confins des régions polaires un curieux reploiement des couches thermiques appelé le coin thermique polaire qui joue un rôle important dans l’économie de la circulation sous-marine. Dans ces conditions qui furent vérifiées par le Challenger lui-même au voisinage du cercle antarctique, le thermomètre Miller-Casella, comme d’ailleurs tous les thermomètres à maxima et à minima, est insuffisant et l'étude de la répartition de la température au sein des mers glaciales, une de celles qui s'imposent, exige des instruments plus convenables que le Miller-Casella.

En 1878, Negretti et Zambra imventèrent leur thermomètre qui est à peu près parfait.

L'instrument consiste essentiellement en un thermomètre ordinaire qui, au-dessus de son réservoir, quelque part le long du tube capillaire, est muni d’un étranglement. Je passe sous silence l’enveloppe extérieure en cristal épais, renfermant du mercure et destinée à prévenir les effets de la compression. Si on place le thermomètre le réservoir en bas, dans un milieu quelconque, la colonne mercurielle se dilate en conséquence et occupe bientôt un certain volume stationnaire pour une certaine température et invariable

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