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on entoure d’une ligne l’ensemble des points de même température. On forme ainsi des aires isothermes correspondant soit à des profondeurs différentes pour une même région soit à des époques différentes de l’année pour une même profondeur et une même région et qu'il est d'usage de laver d’une teinte plate rose carmin d’autant plus foncée que la température est plus élevée. Ces cartes parlent aux yeux, et comme sur tous les schémas, les lois de distribution y apparaissent d’une manière pour ainsi dire brutale.
Maintenant que nous connaissons les instruments employés et la façon de nous en servir et de représenter les résultats qu’ils nous apportent, cherchons qu’elles furent les opinions qui eurent cours successivement au sujet dela température au sein des océans. Nous avons vu qu'Aristote, sans énoncer les raisons qui le guidaient, était d’avis que l’eau de mer était plus chaude à la surface que dans les profondeurs. Buffon pensait de même, frappé qu'il avait été par ce fait qu’un plomb de sonde retiré d’une grande profondeur, produit à la main une indiscutable sensation de froid.
La fin du xvi° siècle marque le véritable début des études systématiques de thermique marine. Après la première ligne de températures superficielles prises en série régulière à travers l'Atlantique par Chappe d’Auteroche en 1769, viennent les essais de navigation thermométrique inaugurés par Benjamin Franklin en 1770. C’est une histoire qui se relie à celle du Gulf-Stream, ce courant, qui prenant son origine dans le golfe du Mexique et la mer des Caraïbes, traverse le détroit de la Floride entre Cuba et le continent américain, remonte la côte orientale des États-Unis jusqu'aux bancs de Terre-Neuve et là, heurté perpendiculairement par les deux courants froids polaires contournant l'ile de Terre- Neuve et débouchant l’un par le détroit de Cabot, l’autre par l'Est de l’île, s’étale sur l’océan, perd en profondeur ce qu’il gagne en surface et passant à l’état de simple dérive, va frapper les côtes occidentales d'Europe dont il adoucit le climat. IL touche le nord de l’Angleterre et la côte de Norvège où il empéche les fjords de geler ; il y permet l’activité commerciale maritime, la seule possible pendant l'hiver sous ces latitudes élevées et, franchissant
le cap Nord, parvient jusqu'aux rivages de l’extrême Sibérie.
« Vers 1769-1770, le « Board of Customs » de Boston adressa une « requête aux bords de la Trésorerie, à Londres, pour se plaindre « de ce que les bateaux chargés du service de la poste entre « Falmouth et New York, mettaient en général à leur traversée « une quinzaine de jours de plus que les bâtiments marchands « entre Londres et le Rhode-[sland. On proposait en conséquence « de prendre dans l’avenir comme port d’arrivée, Newport au lieu « de New York. »
Tels sont les termes mêmes par lesquels Franklin commence l'exposé de ses travaux. Ainsi les bateaux de commerce américains plus chargés, ayant à faire une traversée plus longue, restaient moins longtemps en route que les paquebots anglais. Franklin, alors général postmaster de la Nouvelle-Angleterre, fut frappé de cette anomalie qui intéressait directement le service dont il était chargé. Le capitaine baleinier Folger de Nantucket qu’il rencontra à Londres, lui en donna l'explication.
En effet ce dernier, comme d’ailleurs tous les capitaines baleimers du Rhode-[sland, connaissait l'existence d’un courant portant de l’ouest à l’est, à travers l’Atlantique. Le courant, en forme de bande à bords nettement délimités, était caractérisé par une température plus élevée que celle de la masse des eaux environnantes et précisément cette température élevée en faisait une barrière en quelque sorte infranchissable pour les baleines qui restaient cantonnées au nord et au sud de ses limites et en deçà desquelles il était inutile de les chercher; le fait importait particulièrement aux baleiniers alors très nombreux en Amérique. Il concernait aussi les navires faisant les traversées d'Amérique en Angleterre ou inversement et qui, dans le premier cas, avaient bien soin de se placer en plein courant afin d’être poussés par lui tandis qu’au contraire, ils l’évitaient le plus possible en descendant au sud lorsqu'ils avaient à faire la traversée inverse. Ce secret connu des marins américains était ignoré des Anglais qui, revenant vers la Nouvelle- Angleterre par la ligne la plus directe, avaient contre eux le courant pendant toute la durée de leur traversée et perdaient ainsi de
vingt à soixante milles par jour. A la demande de Franklin, le capitaine Folger traça sur une carte le cours du Gulf-Stream et, par ordre du General Post-Office, une planche en fut gravée et plusieurs exemplaires furent adressés à Falmouth pour être mis à la disposition des capitaines anglais. Selon la règle à peu près immuable en pareilles circonstances, ceux-ci s’empressèrent de n’en tenir aucun compte.
Pendant ce temps, les relations se tendaient entre les colonies et la métropole. Durant son voyage de retour d'Angleterre en Amérique, en avril et mai 1775, Franklin reprenant l’exemple donné six ans auparavant par Chappe d’Auteroche, employa systématiquement, entre Londres et Philadelphie, le thermomètre pour mesurer les températures de la mer et il constata qu'avec cet instrument, il était possible de juger de la position occupée par un navire par rapport au courant. Ces conclusions furent confirmées en octobre et novembre de l’année suivante, 1776, pendant son voyage en France comme envoyé officiel des nouveaux États- Unis et, pour la troisième fois, pendant le voyage de retour en 1782. Le Gulf-Stream était toujours plus chaud que les eaux de chaque côté de son cours, sa couleur était plus bleue et, la nuit, il n’était pas phosphorescent. Selon le terme même employé par Franklin, le thermomètre était devenu un instrument de navigation.
Du reste, l’illustre fondateur de l’indépendance américaine ne se borna pas à l'étude thermique des eaux superficielles. Pendant son dernier voyage en 1785, il essaya d'obtenir des températures profondes en recueillant de l’eau jusqu’à vingt brasses à l’aide d’une bouteille ordinaire et plus bas avec une boîte fermée par des soupapes à chacune de ses extrémités. Il découvrit ainsi qu’au large de la Delaware, par 18 brasses de profondeur, l’eau avait 58 degrés Fahrenheit tandis qu’elle en avait 70 à la surface, soit une différence de température de 12 degrés Fahrenheit ou 6,7 degrés centigrades.
Tant que les hostilités avaient duré entre les États-Unis et l’Angleterre, Franklin avait cessé d’insister sur sa découverte. Sujet anglais, il avait rempli son devoir, mais alors que des escadres
ennemies traversaient continuellement l'Atlantique, amenant des troupes, l'espèce d’aveuglement des Anglais à ne point vouloir raccourcir leurs traversées favorisait les efforts militaires des États-Unis. Un seul d’entre eux cependant, le D' Charles Blagden, de l’armée royale, avait été frappé des conclusions de Franklin et, ayant été embarqué sur la flotte anglaise, il se livra à son tour à des mesures de températures pendant les années 1776 et 1771. En 1781, il communiqua ses observations à la Société Royale en insistant, lui aussi, sur le parti qu’on tirerait du thermomètre comme instrument de navigation.
Peu après les découvertes de Franklin et de Blagden, M. Pownall ancien gouverneur du Massachusetts, publia en 1787 une grande carte accompagnée d'instructions nautiques sur le cours du Gulf-Stream étudié au moyen du thermomètre. Mais le premier traité didactique fut écrit par un neveu de Franklin, le colonel Jonatham Williams qui l’accompagna pendant son dernier voyage, l’aida à prendre ses mesures, continua ses expériences et les résuma dans une note présentée d’abord en 1790 à l’ « American Philosophical Society » et ensuite, en 1799, dans un livre sur la navigation thermométrique où il préconisait l'emploi du thermomètre non seulement pour l'étude du Gulf-Stream, mais même pour découvrir l’approche des côtes ou le voisinage des hauts-fonds et des écueils. C'était pousser un peu loin l'enthousiasme. Il en est assez généralement ainsi pour les disciples toujours disposés à outrer les opinions du maître. Le temps se charge de ramener les choses à leur vraie valeur et le progrès scientifique ressemble à la marché de ces pèlerins qui s’avancent vers le sanctuaire en faisant trois pas en avant et deux pas en arrière. En 1800, le capitaine Willam Strickland reprit les mêmes études avec un peu plus de modération.
Quoi qu’il en soit, la guerre terminée, Franklin fit réimprimer sa première carte en France, et selon l'habitude qu'on avait alors de ne point prendre uniquement en considération l’utilitéimmédiate et de laisser encore une toute petite place à l’art, dans un coin de cette carte, au pied d’un gros rocher où est gravé le titre « Chart
of the Gulf-Stream », était représenté l’auteur lui-même, avec son chapeau et sa veste de quaker, une main dans sa poche et en conversation avec le dieu Neptune, armé de son trident, coiffé de sa couronne, le bas du corps en queue de poisson et en train de divulguer les mystères de son empire. On regrette de ne point apercevoir, quelque part sur le dessin, un thermomètre, le véritable héros de l'affaire.
Aujourd'hui le temps a quelque peu atténué l'enthousiasme primitif et comme l’on connaît mieux les lois de la répartition de la température à la surface des eaux, on est parvenu à une plus saine appréciation des choses. Les conditions particulières de la côte orientale des États-Unis immédiatement baignée par un courant très froid, le Cold wall, descendant de la mer de raffin, bordé luimême par la bande étroite et nette d’un courant très chaud s’avançant en direction diamétralement opposée, permettent dans une certaine mesure l'atterrissage au moyen du thermomètre. Le procédé spécial à la région n’est pas d’une application générale. Mais si le thermomètre n’est pas susceptible de rendre tous les services qu’on en attendait au début, on aurait tort de dédaigner systématiquement son secours. J’ignore si cela se fait encore. Il y a une trentaine d'années, à bord des paquebots transatlantiques de la ligne du Havre à New York, dans les parages des bancs de Terre-Neuve,
pendant ces longues heures où, dans la brume épaisse, au milieu
de l’atmosphère cotonneuse du jour et de l’opacité lourde de la nuit, on ne cessait d'entendre le hurlement lugubre de la sirène à vapeur, on prenait fréquemment la température de la mer quirenseignait sur la position du bâtiment et aussi sur le voisinage si dangereux des icebergs qu’il n’était pas rare de rencontrer sur la route, même en passant au sud des bancs.
Maintenant qu’une énorme quantité d'observations a été recueillie, la science est en mesure d’énoncer les lois générales relatives à la répartition de la température à la surface et dans les profondeurs des eaux océaniques. On aurait presque pu les prévoir si, procédant logiquement, on avait commencé par étudier patiemment d’une part chacune des propriétés de l’eau de mer et d’autre part la
répartition des divers climats terrestres. La distribution de la température dans l’océan est, dans ses grandes lignes la résultante en quelque sorte fatale de ces diverses variables.
L'eau de mer est un liquide salé possédant une chaleur spécifique égale, en moyenne, à 0,95 environ, prenant facilement l’état de vapeur et qui, recouvrant les trois quarts de la surface du globe, se trouve sous des latitudes très froides où elle se congèle et sous des latitudes très chaudes où elle s’échauffe et s’évapore. Chacune de ces propriétés mesurée, figurée par un chiffre, on en a conclu les conséquences. Quand on s’est borné à PRIOESTESE on n'a jamais manqué d'être conduit à des erreurs ou à des absurdités. En océanographie comme en toutes les autres sciences, il faut d’abord une étude précise et chiffrée, c’est-à-dire indiscutable de la matière soumise à l’examen puis, tout étant bien connu, faire un simple appel au bon sens suivi d’une vérification expérimentale sur le terrain. On applique l’admirable formule de Mohr — « La nature répond à toutes les questions qui lui sont adressées, par un oui, par un non ou par le silence et dans ce cas, c’est que l’interrogateur a mal posé sa question. » — Après que le savant aura étudié l’eau de mer, par analyse, par synthèse, par chiffres, qu'il aura examiné et comparé des cartes météorologiques et que, guidé par son bons sens, le plus précieux et le plus précis des instruments scientifiques, il interrogera la nature en plongeant son thermomètre dans l’océan, celle-ci ne restera jamais silencieuse ; elle répondra et la vérité apparaîtra. |
La mer étendant la nappe de ses eaux sous des climats froids et sous des climats chauds, régions polaires, régions tropicales et régions tempérées intermédiaires, aura superficiellement des températures différentes et c’est ce que montre en effet une carte thermique superficielle de l’océan. En outre, comme en un même lieu, la température de l'air est plus froide en hiver et plus chaude en été, il en résulte qu’en un même point de l'océan, la température superficielle varie selon les saisons et d’autant plus que le climat atmosphérique subit de plus grandes perturbations. C’est encore ce que prouve l’expérience. On en déduira que si, pour un
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motif quelconque de science pure ou d'application — pour l’industrie des pêches, par exemple, — on a besoin de connaître la température superficielle de la mer en une localité quelconque, il faudra en dresser expérimentalement des cartes à diverses époques de l’année. D’une manière générale, les variations seront d’autant plus faibles que le climat sera plus régulier et par conséquent nulle part plus que dans les régions tropicales.
La distribution de la température en profondeur est un peu plus compliquée. Pour en découvrir les lois, il convient d’en appeler aux propriétés thermiques de l’eau. Il est évident que plus l’eau sera soustraite, en un même lieu, aux variations du climat, c’està-dire plus elle sera profonde et plus elle possédera une température régulière et uniforme en tout temps. C’est ce qui est confirmé par l'expérience. Comme les variations atmosphériques sont diurnes, annuelles et séculaires, en s’astreignant à sonder thermiquement d’une façon continue er un même point et à diverses profondeurs, on trouvera en allant de la surface vers le fond, d’abord des couches dont la température variera pendant le cours d’une même journée. La variation s’atténuera à mesure qu’on descendra davantage et bientôt on parviendra au sein d’une couche où la température ne changera pas pendant les vingt-quatre heures. En d’autres termes, à mesure qu’on descendra, on trouvera d’abord une couche limite des variations diurnes, puis une autre plus profonde, limite des variations saisonnières, et plus bas encore une couche limite des variations séculaires. Tantôt ces couches seront assez éloignées les unes des autres, tantôt elles seront rapprochées selon l'influence de diverses variables dont la principale est le climat spécial atmosphérique régnant au-dessus de la région. Dans tout ce qui précède, on s’est borné à l’économie thermique en quelque sorte théorique de l’océan et l’on n’a pas pris en considération les courants qui sont un très important élément de perturbation de cet équilibre. Au sein des lacs d’eau douce où les conditions sont quelque peu différentes de celles de la mer à cause de l’absence de salure, ces diverses couches en général assez voisines les unes des autres, constituent ce que les Allemands ont nommé la couche
de variation brusque, la Sprungschichte dont la disposition et la profondeur en chaque lac est une intéressante donnée limnologique. En mer, la couche de variation brusque correspondrait sensiblement à la limite des variations saisonnières. On a cherché à l’évaluer dans les diverses mers tropicales, les seules où elle ait sa raison d'être tant à cause de la régularité du climat que par suite du calme relatif des eaux. Selon Schott, elle serait située entre 25 et 80 mètres dans l'Atlantique, entre 90 et 140 mètres dans l’océan Indien, entre 110 et 180 dans l’océan Pacifique, enfin entre 100 et 165 mètres dans la mer Indo-malaise.
L'eau de mer, comme la grande majorité des corps, se dilate par échauffement et se contracte par refroidissement. Dans le premier cas, elle devient plus légère, dans le second elle s’alourdit. A ne considérer que ce point particulier, il en résulte que les eaux profondes qui ont été entrainées vers le fond par leur poids, seront plus froides que les eaux de surface. La vérification expérimentale de cette loi est complète.
L'eau douce à la température de 4 degrés environ présente un maximum de densité. Il en résulte que dans les lacs suffisamment profonds, la couche la plus basse possède cette température. Il n’en est pas de même pour l’eau salée et c’est pourquoi le fond de océan ne peut pas être à une température uniforme. Péron, en 1805, l'avait supposé occupé par des glaces éternelles et il croyait en conséquence que toute vie y était impossible. Si au lieu de raisonner on avait expérimenté, on aurait immédiatement reconnu que la glace d’eau douce ou d’eau salée est plus légère que l’eau liquide. L'expérience aurait été faite très simplement en jetant un morceau de glace dans l’eau ; si on avait tenu à y mettre plus de précision et prendre une densité dans un laboratoire, il aurait suffi d’une heure à peine. Or les observations sur le terrain montrent en effet que le fond de la mer n’est pas couvert de glaces éternelles — abstraction faite des glaces dites de fond, phénomène particulier et local sur lequel il est inutile de s’arrêter pour le moment — et que, quelle que soit la profondeur du sol sous-marin, abondante ou restreinte, on y trouve partout une faune d’êtres vivants.
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On avait donc pensé que l’eau de mer avait la même température de maximum de densité que l’eau douce. Aussi sir James Clark Ross qui partageait cette opinion, affirma-t-il que le fond de l'océan était partout à 39 degrés Fahrenheit, soit environ 4 degrés centigrades. L’exploration directe ne manqua pas de démentir l'hypothèse. Lorsqu’en 1837, le physicien français Despretz eut le premier constaté que la température du maximum de densité de l’eau de mer variait avec sa salinité, expérience qu’il eût fallu exécuter avant d’énoncer la moindre opinion, on eut l'explication de la réponse négative de la nature.
Le professeur ©. Pettersson, dans son laboratoire de Stockholm, a analysé les diverses saumures résultant de la fusion de morceaux de glace recueillis par le professeur Nordenskjôld pendant son mémorable périple de l'Asie, le long de la côte septentrionale de Sibérie. Il compléta ses analyses par un certain nombre d’études synthétiques sur des glaces de mer artificielles et fut ainsi conduit à affirmer d’une manière formelle et indiscutable, puisqu'il s'appuyait sur des chiffres, qu’un morceau de glace de mer était une véritable roche hétérogène comparable à un granite, par exemple. De même que celle-ci est composée de minéraux différents, un bloc de glace de mer résulte de l’accolement de grains solides de saumures de salure variable et dont chacune se congèle à une température différente. La disposition des couches d’eaux marines sera par suite particulièrement compliquée dans les régions polaires glacées, puisque leur superposition, due en définitive à leur densité, variera selon le mode et la puissance de la congélation superficielle qui, isolant par solidifications successives des portions hétérogènes, modifiera la salure aussi bien que la température des saumures restées liquides et qui se seront mélangées en plus ou moins fortes proportions avec les eaux sous-jacentes restées liquides. Ces considérations expliquent en partie la disposition affectée par le coin thermique polaire.
On appelle chaleur spécifique d’un corps la quantité de chaleur nécessaire pour élever de 1 degré centigrade sa température. Cette caractéristique physique est évaluée en calories, quantité de cha-
leur nécessaire pour élever de zéro à 1 degré la température de 1 kilogramme d’eau distillée. Or, la mesure de la chaleur spécifique, expérience très précise et très facile à exécuter dans un laboratoire, a montré que si pour élever de 1 degré la température de À kilogramme d’eau douce, il fallait une calorie, pour opérer le même effet sur un kilogramme d’eau de mer, il suffisait en moyenne de 0,959 calorie et sur 1 kilogramme d’air atmosphérique qui, on le sait, pèse seulement 1 gr. 3 par litre, 0,2374 calorie seulement étaient nécessaires. Ces chiffres prouvent que pour échaufier d’une même quantité un même volume, il faut un peu moins de chaleur, pour l’eau salée que pour l’eau douce tandis qu’une quanlité très considérablement moindre de chaleur suffit pour l'air.
Toute l’économie thermique du globe que nous habitons, terre, océan et atmosphère, est la conséquence de ces chiffres. Pour ne s’en tenir qu'à la mer, ils démontrent que celle-ci est le grand régulateur de température et, si on les applique en même temps aux terres et aux mers, ils expliquent les climats continentaux avec leurs brusques excès et la douceur régulière des climats marins.
En effet, si l’air a besoin de peu de chaleur pour s’échauffer, il s’échauffera ou se refroïdira rapidement et comme son coefficient de dilatation est très élevé, comme en outre il jouit de cette propriété que la vapeur d’eau qu’il contient toujours à l’état de mélange augmente encore sa légèreté, il en résulte que pour une très faible élévation de température, pour un rayon de soleil, pour un nuage, l'air se livrera à des mouvements presque désordonnés, montant, descendant, emporté du nord au sud, de l’est à l’ouest, donnant naissance aux vents et à leurs mouvements si compliqués qu’on n’en connaît et que l’on n’en connaîtra jamais que les lois d'ensemble. Les lois de détail sont la résultante de causes tellement multiples qu’elles dépassent la prévision et font alors de la météorologie pratique ou prévision du temps, une science en grande partie empirique.
Combien au contraire l’eau est plus sage. Lente à s’échauffer, elle est lente à se refroidir. Quand l’air qui la recouvre est froid,
elle lui cède lentement et régulièrement sa chaleur; quand il est plus chaud, c’est encore lentement et régulièrement qu’elle la lui soutire. Un simple calcul montre qu’en abaissant sa température de 1 degré, 1 centimètre cube d’eau de mer élève de 1 degré un volume de 3 129 centimètres cubes d’air ou plus de 3 litres! La chaleur que l’océan a accumulée pendant le jour et pendant l'été est rendue à l’atmosphère pendant la nuit et pendant l'hiver.
Un savant dont l'esprit particulièrement ingénieux excelle à découvrir des comparaisons qui frappent l’imagination et se gravent d’une façon inoubliable dans la mémoire, le Prof, F. A. Forel de Morges, a calculé d’après le refroidissement du Léman, durant le rigoureux hiver de 1879, que la quantité de chaleur restituée à l'air par la surface du lac était égale, par vingt-quatre heures, à celle qu’aurait donnée la combustion de 250000 tonnes de houille.
Il y a encore à tenir compte de l’évaporation que subit l’eau de mer, relativement faible dans les contrées froides, très forte dans les régions tropicales et qui, la concentrant, la rend plus lourde. Cependant comme l’évaporation coïncide presque toujours avec une élévation de la température extérieure que partage l’eau de mer, il en résulte que celle-ci devient plus légère. Mais comme d'autre part l’évaporation qui est une vaporisation est toujours accompagnée d’un refroidissement, il en résulte que, de ce chef, l’eau de mer devient plus froide et par conséquent plus lourde.
On a là un exemple des forces antagonistes naturelles dont la résultante est l’état d'équilibre instable thermique et dynamique de la masse des eaux océaniques. C’est le cas général. Quel que soit le phénomène naturel que l’on prenne en considération, immense lorsqu'il s’agit de la mer ou de l’air, mais aussi réellement pour le plus grand que pour le plus humble, tout est dans tout. Un phénomène naturel est une équation unique à un nombre considérable, on dirait presque infini, d’inconnues. Selon les circonstances, certanes d’entre elles sont nulles, tandis que certaines autres ont une importance prépondérante, ou bien celles qui tout à heure étaient prépondérantes s’annulent ou à peu près, tandis que celles qui
étaient nulles deviennent prépondérantes. Au total, le phénomène reste sensiblement le même dans sa manifestation. Quoi qu’il en soit, l'équation est mathématiquement impossible à résoudre et telle est la raison pour laquelle on ne peut obtenir que des solutions empiriques. Aucun exemple ne le montre mieux que l'équilibre thermique actuel des eaux de l'Océan dont il sera relativement aisé de prévoir les lois principales, tandis qu'il faudra se contraindre à mesurer directement dans chaque cas particulier, quitte à chercher et à trouver ensuite l'explication spéciale à chaque anomalie constatée.
D'une façon générale, la courbe d’un sondage thermique en série verticale figurée comme il a été indiqué, offre toujours le même aspect. À partir de la surface, on trouve une portion plus ou moins irrégulière selon le moment de l’année où le sondage est exécuté et correspondant aux diverses variations diurnes, annuelles ou séculaires. Puis, lorsqu'on a atteint une certaine température variable, selon la localité, elle prend une courbure régulière, la température s’abaissant progressivement et de plus en plus lentement à mesure que la profondeur augmente pour arriver, sauf exceptions, vers 2 degrés entre 5 000 et 6 000 mètres dans les régions tropicales et même jusqu’à — 2,5 degrés dans les régions polaires.
En définitive, au point de vue thermique, la masse des eaux océaniques se divise verticalement en deux zones, l’une profonde de calme ou de régularité presque absolue, l’autre superficielle et relativement peu épaisse où se font sentir les variations. Tout contribue à un échange incessant, vertical et latéral, des eaux les unes avec les autres, la variation n’est possible à prévoir qu’en gros et elle n’est exactement déterminable qu'empiriquement, par une innombrable série de mesures directes, puisque l’équilibre thermique dépend non seulement de la somme des actions exerçant une influence au point considéré, mais encore de la somme de ces actions aux points voisins. L’eau s’échauffe, elle monte vers la surface ; l’eau se concentre, elle descend ; elle se refroidit pour une cause quelconque, refroidissement direct ou évaporation, elle
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descend; elle se mélange d’eau douce soit au large par l'addition d’eaux de pluie, soit le long des côtes par l'apport des fleuves, elle devient plus légère et remonte. Vers les pôles se forment des glaces, l’eau restée liquide se concentre en sels, elle s’alourdit et descend; la débâcle, le dégel surviennent-ils, elle s’adoucit et remonte. Tout prend une influence : les courants froids venant des pôles, les courants chauds venant des régions équatoriales, la configuration géographique des continents, le relief du fond, la communication plus ou moins facile avec les mers polaires ou les mers chaudes, l'existence d’un seuil comme au détroit de Gibraltar ou la crête Wyville-Thomson, au nord des Hébrides, modifient l’état thermique. La complexité devient infinie, Quand on considère l'océan dans son ensemble, si l’on ne s’occupe que d’un point déterminé, on se trouve, si l’on peut employer cette expression, en présence d’un équilibre instable permanent, c’est-à-dire différent selon les époques de l’année, mais sensiblement le même aux mêmes époques et qui ne se connait qu'empiriquement, par une suite prolongée de mesures directes figurées par des cartes.
La densité exerce une influence prépondérante sur la répartition thermique ; elle est cause et conséquence à la fois. L'équilibre mécanique d’une couche d’eau, absolument instable d’ailleurs dans les couches en mouvement puisqu'il donne naissance à la circulation sous-marine, est dû à la densité qui constitue la véritable individualité d’une eau de mer. Or la densité est le total indivisible de la quantité de sels en dissolution ou salinité et de la température. Ces deux variables sont inséparables. On arriverait aussi bien à des conclusions erronées, parce qu’elles seraient essentiellement arüficielles, si on tentait de séparer la salure de la température et d'étudier isolément l’une ou l’autre. On ne saurait trop appuyer sur cette considération si l’on veut comprendre l’équilibre mécanique de la mer. La salinité seule sans la température, ne signifie rien à ce point de vue, la température seule sans la salinité ne signifie pas davantage. Il faut absolument en appeler aux deux considérées indivisiblement et cette donnée se nomme la densité à la température in situ.
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Prendrons-nous ici l'étude de chaque cas particulier ou même de certains phénomènes ne se produisant que dans certaines localités restreintes comme le reploiement en coin des couches thermiques vers les limites des régions polaires. Nous risquerions d’être entraînés bien loin. Entrerons-nous dans le détail de la distribution de la température dans l'océan tout entier ? Il nous suffira de dire, comme chiffres utiles à garder dans la mémoire, que les extrèmes de températures de surfaces sont compris entre — 3,1 degrés environ et 32 degrés, le maximum se rencontrant dans la mer Rouge, le golfe du Mexique et le golfe Persique. Quant au reste, on se reportera aux cartes spéciales. C’est faire preuve d’une érudition facile que de décrire compendieusement ce qu'un graphique montre d’un seul coup d’œil. Quoique plus d’un ouvrage scientifique grossisse ainsi le nombre de ses pages et y gagne aisément une trompeuse respectabilité, ce n’est pas une raison pour en suivre l’exemple.
Une dernière question. D'où provient la très basse température constatée au fond des océans? Évidemment d’une totalisation d'effets thermiques résultant pour la plus grande part de tous les climats terrestres depuis l’antiquité la plus reculée jusqu'aux climats actuels. Sans cesse les centres de froid ont envoyé des eaux qui plus denses ont gagné les fonds les plus bas et comme ceuxei sont protégés par leur profondeur même contre le réchauffement ultérieur, il s’est fait un équilibre thermique et en même temps dynamique, sorte de compromis entre l’apport de calorique venant de régions plus ou moins éloignées et les conditions climatiques immédiatement sus-jacentes. Une fois l’océan parvenu à cet état d'équilibre ayant mis des siècles à s'établir, il n’y avait aucun moûf pour qu'il éprouvât le moindre changement et puisque les eaux froides plus lourdes s’en allaient dans les profondeurs et se trouvaient par cela même d’autant plus soustraites aux causes perturbatrices, il ne pouvait qu'être ce qu'il est et prendre un état thermique profond vraiment géologique et fossile.
À considérer de plus près les choses, il ne serait pas impossible que le régime thermique de l’océan fût celui d’une foule de
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