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thermométrique centigrade, le point zéro. Le second point fixe est

celui qui correspond à la transformation brusque de l’eau liquide en vapeur. Nous n’avons pas à nous en inquiéter ici et il suffira de noter qu’à partir de la température de zéro et pour toutes les températures inférieures, l’eau affecte la forme solide de glace.

La température de fusion est identique à la température de solidification. En d’autres termes, une masse d’eau se congèle et un bloc de glace commence à fondre à la même température, ou encore la température minimum de fusion et la température maximum de congélation sont les mêmes, toutes choses étant égales d’ailleurs.

Si l’on considère de plus près les phénomènes, on remarque que les faits ne sont pas toujours rigoureusement conformes à la loi qui vient d’être énoncée. Si la pression, au lieu d’être celle qui règne moyennement au niveau de la mer qui correspond à 760 milimètres de mercure, augmente ou diminue, la température de congélation ou de fusion subit de faibles variations. La pression abaisse la température de fusion de la glace. De l’eau solide fortement comprimée se liquéfie et, en admettant que la température extérieure n’ait pas changé, elle reprend instantanément la forme solide dès que la compression cesse de s’exercer. Tel est le résultat que M. Mousson a su mettre en lumière par une expérience aussi simple qu'ingénieuse et sir W. Thomson a reconnu que l’abaissement du point de fusion était de 75 dix-millièmes de degré pour chaque atmosphère de pression en excès, de sorte que pour labaisser de 1 degré, il faudrait 133,5 atmosphères correspondant à un poids de 133 kilogrammes par centimètre carré. Or la pression ordinaire est seulement de 1 kilogramme environ pour cette même surface de 1 centimètre carré. D’énormes pressions peuvent se rencontrer dans les portions inférieures des glaciers, surchargées par le poids des masses sus-jacentes. La densité du mercure étant de 13,6, la pression de 133 kilogrammes par centimètre carré de surface équivaudra à une épaisseur de 1380 mètres de glace environ. Cette épaisseur ne se rencontre pas dans bien des glaciers, peut-être même aucun ne la possède-t-il ; mais, d'autre

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part, les phénomènes naturels relatifs aux glaciers n’ont pas besoin, pour devenir explicables, d'exiger une différence de 1 degré dans la température de liquéfaction de l'eau ; il suffit que cette liquéfaction se produise, c’est-à-dire de quelques fractions de degré.

D’autre part, si la masse d’eau liquide soumise au refroidissement est contenue dans des espaces très petits, dans des tubes capillaires, son point de congélation est considérablement abaissé. On a pu amener ainsi de l’eau, avec des précautions, jusqu’à —20 degrés sans qu’elle cesse d’être liquide. Dans la nature, les liquides aqueux contenus dans les vaisseaux des végétaux, sont susceptibles de supporter des froids très rigoureux, et d’autant plus qu’ils ne sont même pas de l’eau pure. Les solutions salines gèlent en effet plus difficilement que l’eau pure. Cette loi étend considérablement, tant en altitude qu’en latitude, les limites de la végétation.

Pour que l’eau passe de l’état de glace solide à celui d’eau liquide à la même température, il faut lui fournir une certaine quantité de chaleur dite chaleur latente de fusion de la glace. On évalue celleci en calories, quantité de chaleur nécessaire pour élever de zéro à 1 degré latempérature de 1 kilogramme d'eau liquide. Des mesures expérimentales ont démontré que la transformation de la glace en eau exigeait 79,25 calories. En d’autres termes, la quantité de chaleur à fournir à 1 kilogramme de glace pour le liquéfier, sans d’ailleurs modifier en quoi que ce soit sa température même, suffirait à échauffer de 1 degré, 79 kilogr. 25 d’eau ou encore, ce qui revient au même, à échauffer de 0 à 79,25 degrés, 1 kilogramme d’eau liquide. Toute cette chaleur, insensible au dehors, a été dépensée uniquement pour produire le changement d'état.

Inversement, si l'absorption de 79,25 calories est indispensable à fournir à la glace pour la transformer en eau liquide sans d’ailleurs modifier sa température, la même quantité de chaleur sera dégagée par de l’eau liquide passant à l’état de glace solide. Les variations des climats terrestres s’atténueront de cette façon. Le passage du froid au chaud, celui du chaud au froid seront moins

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brusques ; les transitions de l’hiver à l’été et de l’été à lhiver seront plus douces. Le D° Forel a calculé qu’à l’époque du rigoureux hiver de 1879, la congélation du lac de Genève avait autant adouci la température ambiante que si l’on avait, pendant toute la durée de la prise du lac, brülé dans l’air 250 000 tonnes de houille par jour.

M. Pettersson, en mesurant les données calorimétriques sur de l’eau de mer, a trouvé que la chaleur développée par la congélation ou absorbée par la liquéfaction de cette eau était notablement inférieure à celle de l’eau pure dans les mêmes circonstances et d'autant plus que la glace étudiée contenait plus de matières salines.

Personne n’ignore que la glace flotte dans l’eau et, en effet, à volume égal, elle est plus légère que l’eau ou, en d’autres termes, sa densité est moindre. La densité de l’eau distillée à la température de 4 degrés, température à laquelle a lieu le maximum de cette densité, est de 1, ce qui veut dire que 1 décimètre eube d’eau ou 1 litre pèse alors exactement 1 kilogramme. La densité de la glace fabriquée avec cette même eau douce et bien exempte de bulles d’air sera 0,917 ; le poids de 1 décimètre cube ne sera plus que de 917 grammes.

Si la glace était plus lourde que l’eau ainsi qu’il arrive d’ailleurs pour la plupart des corps, métaux et autres, qui pèsent davantage solides que liquides, comme dans un lac, elle se forme à la surface au contact de l’air froid, elle tomberait aussitôt sur le fond et s’y accumulerait. Comme de plus, l’eau est mauvaise conductrice de la chaleur, elle protégerait pendant l'été, la glace contre la fusion. L'hiver suivant, le même phénomène se renouvellerait et en peu de temps, les lacs, sauf ceux des régions tropicales, seraient transformés en blocs compacts recouverts pendant l’été d’une couche d’eau liquide d'épaisseur variable mais toujours faible. La vie animale et végétale y deviendrait impossible. Ils cesseraient d’être les régulateurs du débit des fleuves dont les débordements ravageraient les bassins, l’économie entière de la portion continentale du globe serait changée.

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La glace elle-même, soumise à des variations de température, augmente de volume si la température augmente, se contracte au contraire dès que la température s’abaisse. Son coefficient de dilatation cubique est d'environ 0,000159 et son coefficient de dilatation linéaire de 0,00006426 environ, ce qui signifie qu’une barre de glace ayant exactement 1 mètre ou 1000 millimètres de longueur à — 10 degrés, par exemple, mesurera 4 000,06426 millimètres à — 9 degrés et seulement 999,999935 millimètres à — 11 degrés. C’est environ le double de la dilatabilité du plomb et du zme. Ces quantités infiniment faibles, en apparence, prennent pourtant une importance extrême dans les régions polaires où les variations de température auxquelles sont soumises les glaces dépassent souvent une cinquantaine de degrés et s’exercent sur des longueurs considérables. Il en résulte des tensions violentes qui donnent lieu à des ruptures des champs de glace, à des fendillements, à des fissures ; elles sont accompagnées de détonations et provoquent de véritables bouleversements qui constituent l’un des plus grands parmi lesterribles dangers qu’ont à affronter les expéditionspolaires. Il faut encore remarquer que les valeurs indiquées sont des moyennes et sont attribuables à la glace d’eau pure. Elles varient avec la teneur en sels de l’eau se congelant, c’est-à-dire avec les diverses eaux de mer et il en résulte, ainsi que nous le verrons plus loin, que les phénomènes de fissuration et ‘de rupture n’en sont alors que plus exaltés.

M. Pettersson a en outre observé qu’au voisinage du point de fusion, le coefficient de dilatation diminue et même change de signe vers — 0,25, de telle sorte que la glace se contracte alors tout comme l’eau liquide dont le volume à 0° est moindre que celui de l’eau solide à la même température. En d’autres termes, le maximum de volume se manifeste à une température d’autant plus basse que l’eau est plus chargée de sels. On a reconnu qu’il se produisait entre — 0,15 et — 0,03 pour des glaces d’eaux abso- Jument pures, jusqu’à — 14 et même — 20 degrés pour des glaces d’eau très riches en sels. On s'explique ainsi le ramollissement éprouvé par la glace d’eau de mer bien avant d’avoir atteint la

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284 L'OCÉAN température de sa fusion. Une autre conséquence de la variation de toutes ces variables, d’après la salure de l’eau, est que dans un même pack, pour une même température, selon les endroits, il se fera des augmentations de volume ou des contractions. C’est là une des causes principales des grincements, des bruits spéciaux qui, avec les autres bruits provenant des chevauchements des diverses parties du champ les unes sur les autres, des chutes de blocs en équilibre plus ou moins instable et subitement renversés par l’apparition des fissures, font un fracas qui retentit presque continuellement aux oreilles des navigateurs et dont un long séjour dans les régions polaires parvient seul à atténuer l’épouvante.

La diminution de densité correspondant à l’augmentation de volume éprouvée par l’eau en se transformant en glace produit des effets considérables dans les contrées polaires. Elle cause la rupture du front des glaciers parvenant jusqu’à la mer et dont l’extrémité, soulevée par l’eau, donne naissance aux icebergs. Elle explique la flottaison de ces mêmes icebergs, l'énorme disproportion de leur volume émergé visible et de leur volume immergé invisible, enfin la facilité de leur transport par les courants marins et par les vents qui les amènent dans des parages souvent très éloignés de leurs localités d’origine. C’est à elle qu’est due l’intense destruction des roches dont les pays froids sont le théâtre. Si l’on voulait peindre d’un mot le caractère le plus frappant des régions polaires et surtout subpolaires comme le nord de la péninsule Scandinave, Terre-Neuve, le bas Labrador et même le Spitzberg, il suffirait de dire qu’elles sont le pays des roches détruites par la gelée. Il en résulte mille conséquences aisées à prévoir. Les sommets montagneux sans cesse éclatés offrent aux regards des aiguilles, des arêtes vives qui ont valu au Spitzhberg le nom qu'il porte, la terre des montagnes pointues. Partout au pied des escarpements abrupts et quelquefois jusqu’à moitié de leur hauteur, s’accumulent d'énormes amas d’éboulis que Scoresby a décrits en savant et en artiste. A Terre-Neuve, ces débris voisins de la côte, grâce au jeu des marées, sont chargés sur les glaces côtières, entraînés au large et charriés

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par les courants froids jusqu’au moment où, rs au contact »

d’eaux plus chaudes, leur support ne tardant pas à se fondre, ils tombent sur le fond à peu près tous au même endroit. Les bancs de Terre-Neuve, n’ont pas d’autre origine. Ces phénomènes s’accomplissaient déjà aux époques géologiques anciennes. La preuve en est dans la présence des nombreux et volumineux cailloux dont le facies glaciaire ne saurait faire l’ombre d’un doute et que ramène la drague par des profondeurs même assez grandes au large de Brest, près du banc de la Chapelle par exemple. Ils viennent évidemment de régions septentrionales de l’Europe alors en pleine période glaciaire et comparables, comme état général, aux contrées polaires actuelles. Ils impliquent done, pour cette époque si reculée l'existence de courants froids descendant du nord au sud et de courants chauds ayant probablement une direction perpendiculaire dont on pourra déduire la position car elle a toutes chances de ressembler à celle des courants du Labrador et du Gulf-Stream et aux bancs de Terre-Neuve par rapport à l’ile elle-même. Pour élucider ce problème de paléogéographie, il suffira de multiplier les dragages, de pointer leur position sur la carte et d'identifier, s’il est possible, les roches récoltées au fond de l’eau avec des roches probablement anglaises.

La glace, loin d’être un corps rigide est au contraire plastique et susceptible, pourvu que la pression soit suffisante, de se mouler comme de l'argile. En remplissant de glace concassée les deux moitiés d’un moule en bois et en soumettant à la presse hydraulique, on obtient une lentille de glace parfaitement homogène et limpide. Cette propriété expliquera toutes les particularités des glaciers, fleuves de matière plastique telle que le serait une boue extrêmement épaisse ‘et dont les caractères, à la viscosité près, sont identiques à ceux des fleuves d’eau liquide. L'illustre sir William Thomson a réussi à reproduire synthétiquement la plupart d’entre eux, dans son laboratoire de Glasgow, au moyen d’une nappe de poix de cordonnier glissant lentement le long d’un conduit en planches et supportant des bouchons qui en suivaient les mouvements diversement modifiés de manière à imiter les circons-

tances naturelles, modifications de la pente, étranglements ou élargissements du lit et d’autres encore.

On a cherché à expliquer de diverses façons cette plasticité si remarquable. Les uns l’ont rapprochée des propriétés des demifluides visqueux dont les molécules sous pression glissent les unes sur les autres suivant des lois à l'étude desquelles se sont livrés Tresca et Daubrée. Une foule d'expériences ont montré que pour la glace, la plasticité ne se manifeste qu'au-dessus de — 10 ou — 12 degrés et est d'autant plus marquée que la température se rapproche davantage du point de liquéfaction. Ce point, pour un même échantillon de glace, est lui-même soumis à des variations dépendant principalement de la pression et de la présence de sels en plus ou moins grande quantité dans l’eau servant de matière constituante. Toutes ces particularités physiques, variables dans telles ou telles circonstances naturelles, permettent d'expliquer ce qui arrive dans chaque cas particulier.

Tyndall attribue ces phénomènes à ce qu'il nomme le regel.

Si l’on scie un morceau de glace et qu'immédiatement on rapproche les deux fragments l’un de l’autre, ils se soudent. Si l’on dépose sur un bloc de glace un fil de cuivre portant un poids de quelques kilogrammes à chacune de ses extrémités, le fil traverse la glace, finit par tomber à terre et cependant, comme la section s’est refermée à mesure qu’elle s’est faite, le bloc reste unique et aussitransparent qu'auparavant. Ils’est, dans ces deux cas, effectué un regel. La pression qui abaisse le point de congélation de l’eau est par conséquent capable de liquéfier en partie de la glace sans que sa température change. Aux points pressés par le fil une liquéfaction se manifeste. Le fil, franchissant l’eau produite descend et aussitôt après, au-dessus de lui, l’eau se congèle de nouveau puisque la pression a cessé de se faire sentir. Ces modifications de forme de la glace dont la nature montre tant d'exemples proviendraient non pas d’une plasticité c’est-à-dire d’une obéissance de la matière à la pression s’exerçant sur elle, mais d’une adaptation aux formes extérieures due à un double changement d’état provoqué par la pression et reconstituant l’état initial : trans-

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