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verticale et sensiblement immobile. Un flotteur annulaire placé à sa partie supérieure et glissant librement le long: de la perche, est relié par un fil à un crayon qui monte et descend avec le niveau de l’eau, c’est-à-dire avec chaque vague, et inscrit ses déplacements sur une bande de papier se déroulant sous l’action d’un mouvement d’horlogerie logé tout au haut de la perche.

L'appareil a été modifié en Angleterre par Froude qui a diminué la longueur embarrassante de la perche et a mieux assuré son immobilité en amarrant à sa partie inférieure une corde soutenant un large cadre carré en bois, couvert de toile à voile, maintenu horizontal et convenablement lesté qui fait fonction d’ancre. Au moyen de l’un ou de l’autre de ces instruments, on relève un graphique exact de la forme des ondulations superficielles de l’eau qui se sont succédé pendant un temps quelconque, à la condition que leur hauteur ne dépasse pas 2 mètres ou 2 m. 50.

Nous nous sommes occupés jusquà présent des lames de houle. Ce phénomène, type d’oscillation pendulaire, est le cas le plus simple et par conséquent celui qui se présente le plus rarement dans la nature, C’est le mouvement de la mer pendant les calmes plats, dans les régions tropicales où, le long des bateaux à voiles arrêtés dans leur marche, le passager retrouve le lendemain à la même place, si quelque requin ne l’a pas happé, le papier qu’il a froissé et jeté la veille par-dessus bord. Ce calme n’a jamais qu’une durée limitée ; il est exceptionnel et, après un temps plus ou moins long, le vent souffle de nouveau et la mer se recouvre de véritables vagues appelées vagues forcées parce quele vent lesforce à marcher en avant. Le mouvement d’une molécule d’eau est alors la combinaison d’un mouvement de houle, dont nous connaissons les lois, auquel se superpose un mouvement de progression. La trajectoire ne se ferme pas sur elle-même. En effet, tout corps flottant finit tôt ou tard par arriver à un rivage après être resté quelquefois pendant des mois le jouet des vents et des courants et avoir accompli d’immenses trajets dans l’océan. Les ponces éjectées par les volcans sus-marins et pour cette raison flottantes, abordent toujours sur

une côte et n’ont aucun motif pour tomber au fond, ce qui prouve

que les ponces trouvées au fond en gros fragments non surchargés de serpules ou autres coquillages de surface qui auraient pu les alourdir, proviennent très probablement de volcans sous-marins. Telle est encore l’origine des bois flottés qui couvrent comme une véritable barricade les plages polaires, de Terre-Neuve au Spitzberg, à Jan Mayen, Bären Eiland, le nord de l'Asie et de l'Amérique, partout où viennent aboutir des courants et où rencontrent la terre les vents qui ont balayé la mer. Les branches écorcées polies par les intempéries ont acquis un éclat argentin et sont, par endroits, tellement enchevêtrées les unes dans les autres qu’elles deviennent un obstacle difficile à franchir.

Une autre complication est due aux interférences. Lorsque deux forces de puissance et de direction différentes agissent simultanément sur le même objet, elles lui communiquent un mouvement qui n’est ni celui que lui communiquerait la première force si elle agissait seule, ni celui que lui communiquerait la seconde si pareïllement elle était seule en action, mais une résultante qui participe de l’une et de l’autre. Les deux mouvements primitifs ont interféré entre eux. L’interférence peut même être nulle comme dans le cas de l’immobilité d’une personne choquée en même temps par deux autres personnes également fortes et poussant en sens diamétralement opposé. Les ondulations manifestent des interférences qui, selon les circonstances, augmentent ou diminuent leur hauteur. Si le long d’un quai, une vague revenant sur ellemême après avoir frappé la muraille, rencontre crête à crête la vague qui la suivait au large mais qui n’a pas encore touché la terre, il y a choc, l’eau est arrêtée dans sa progression dans un sens et dans l’autre et comme il faut que la force vive se dépense, elle s'élève verticalement à une hauteur prodigieuse. Le phare d'Eddystone, sur la côte d'Angleterre est, par mauvais temps enveloppé de colonnes d’eau qui se dressent jusqu’à 30 mètres de hauteur. Le même effet se produit contre les grands icebergs tabulaires antarctiques aux parois abruptes. La mer démontée si dangereuse du centre des cyclones est provoquée par la rencontre et les interférences de vagues sensiblement égales et venant à la

fois de toutes les directions. Le bâtiment, dans cette terrible position, monte et descend sur les flots qui le secouent par saccades et le disloquent. On citerait une foule d'exemples où les interférences se font sentir et doivent être prises en très sérieuse considération car elles sont susceptibles de provoquer de graves dangers. Tantôt c’est l'entrée d’une rade rendue difficile par des réflexions et des interférences contre des rivages d’orientations différentes, tantôt c’est la rencontre d’un courant. Le mascaret est une interférence entre l’eau d’un fleuve s’écoulant vers la mer et l'onde de marée qui, en sens diamétralement opposé, monte de la mer vers la source du fleuve. Lorsque la puissance de la marée l'emporte sur celle du courant, il se fait une énorme volute suivie parfois de deux ou trois autres, s’avançant d’aval en amont et qui culbute les embarcations et même les navires mouillés dans le fleuve et qui n’ont pas pris de précautions suffisantes. Tel est le « bore » du Gange et des grands fleuves de Chine où il est particulièrement à craindre parce que le volume d’eau des fleuves et la puissance de la marée, les forces antagonistes, sont toutes considérables. Le mascaret de la Seine devant Caudebec est un dimimutif conforme à la faible importance relative de la Seine et des marées de la Manche.

Les frères Weber ont disposé un appareil d’une extrème simplicité permettant d’élucider expérimentalement les phénomènes d’interférences dans tel ou tel cas particulier susceptible d’être reproduit artificiellement. IL consiste en une cuvette ou auge en verre, pleine de mercure dans laquelle, en divers points, on fait tomber à des intervalles de temps déterminés, de hauteurs variables, des gouttelettes de mercure, grosses ou petites. On place dans la cuvette, s’il est nécessaire, des bandes de tôle repliées sur elles-mêmes et dépassant le niveau du mercure, de manière à figurer un goulet, une entrée de port, un contour géographique quelconque. Il se produit des systèmes d’ondes avec interférences, visibles à cause du brillant du mercure et que les frères Weber ont copiés. Maintenant qu’on possède la photographie, on obüendrait sans doute de très précieux résultats, peut-être insoup-

Pa bn *

324 L'OCÉAN çonnés, en prenant des instantanés ou encore en se servant du cinématographe.

Les interférences expliquent aussi le renforcement, dans une série de vagues, de celle qui y occupe un rang déterminé. Il n’est personne, qui, assis sur une plage, n'ait observé le phénomène. Tantôt la plus forte vague est la troisième, d’autres fois la quatrième ou la cinquième, d’autres fois la septième, la huitième, la dixième, Les combinaisons sont très diverses car elles dépendent d’une infinité de variables, la direction, le nombre, la force respective des vagues interférant, la profondeur de la mer, la pente du fond, la forme du rivage. Les marins en pleine mer savent merveilleusement reconnaître d’un simple coup d’œil les interférences et les réduire en leurs éléments de façon à évaluer la direction et la force de chacun des systèmes de vagues qui agitent la mer autour d’eux et souvent, par ce moyen, ils préjugent du temps qu'il a fait et de celui qu'ils ont chance de rencontrer dans les parages vers lesquels ils se dirigent.

Les mouvements d’ondulations ne sont pas dus uniquement au vent ; ils peuvent être provoqués par des secousses de tremblements de terre. L’ondulation se présente alors sous la forme d’une énorme vague ayant 10, 20 et jusqu'à 27 mètres de hauteur qui se propage à travers l'océan en exerçant une sorte d'aspiration sur l'eau située en avant et peut-être trouverait-on dans ce phénomène la preuve d’un effrondrement brusque du lit marin formant une cavité où s’eng'ouffrent subitement les eaux. Lorsqu'elle s’approche du rivage opposé à celui où elle a pris naissance, l’aspiration la précède et la mer se retire, mais après un temps variable, la erête de la vague apparaît, se précipite en avant, recouvre l’espace antérieurement abandonné puis, continuant sa route, elle pénètre dans les terres, balayant tout sur son passage, engloutissant les malheureux habitants comme pendant le tremblement de terre de Lisbonne où 30 000 personnes périrent. Le phénomène porte le nom de raz-de-marée. Pendant le tremblement de terre de Lisbonne, en 4690, la mer recula de 15 kilomètres pour ne revenir que trois heures après. Le retour de l’eau s’est une fois fait attendre pen-

D ESS oh, de

dant vingt-quatre heures. Si de tels cataclysmes sont terribles contre une côte élevée, on conçoit qu’ils le soient plus encore sur une côte plate. Ils le sont surtout pour les îles de corail qui émergent à peine de quelques mètres au-dessus du niveau de l’eau et sur lesquelles passent les vagues de tremblements de terre ou de cyclones, fauchant tout devant elles : maisons, plantations et habitants. La vitesse des vagues de tremblements de terre est très grande. L’ondulation du tremblement de terre de Simoda au Japon, le 23 décembre 1854, a mis douze heures cinq minutes à se rendre à San Francisco et à San Diégo, en Californie, ce qui représente une vitesse de 660 kilomètres à l'heure. Elle avait une hauteur de 50 centimètres seulement, une longueur de 390 kilomètres ou 210 milles et offrait l'apparence de deux vagues se suivant à un intervalle de trente-cinq minutes. Si la profondeur de l’océan est uniforme, il en est de même de la vitesse de la vague, ces deux éléments sont reliés l’un à l’autre par une relation simple ; connaissant l’un, ce qui est facile, le moment exact d’arrivée étant enregistré par les marégraphes, on peut calculer l’autre et c’est ainsi que bien avant que des sondages directs ne fussent faits, on avait estimé la profondeur moyenne de l’océan Pacifique.

Le voisinage du fond diminue la vitesse des lames qui est proportionnelle à la racine carrée de la profondeur ; il diminue leur longueur qui est proportionnelle à la profondeur mais il ne modifie pas la période. En revanche, il augmente la hauteur. C’est pour ce motif que souvent les vagues sont plus hautes près de terre qu’au large. Longues dans les mers étendues, elles sont courtes et saccadées dans les petites. On est plus malade sur la Méditerranée, la Manche et la mer du Nord que sur l'Atlantique. La vague rencontrant une diminution brusque du fond se dresse à une hauteur considérable, retombe et se brise sous son propre poids. Quand la profondeur rencontrée par une vague devient très faible, comme en arrivant sur une plage, les molécules frottant contre le sol sont retardées dans leur mouvement, celles de la surface le sont beaucoup moins, il en résulte que la section transversale de

la vague change sa forme symétrique de crête ou de creux ; les particules superficielles courent plus vite que les particules profondes, la crête elle-même perd sa symétrie, la portion la plus élevée se recourbe sur elle-même en avant, dépasse la position d'équilibre, tombe, s'écrase en écume puis l’eau redescend en nappe vers la mer et l’on a le phénomène du ressac si admirable sur certaines plages, après de gros temps, alors que chaque lame en haute volute laisse apparaître sa concavité glauque, sombre et limpide frangée d’écume et roule avec fracas sur les galets.

Le frottement contre le fond, producteur d’un retard dans la vitesse de la vague, fournit l’explication d’un phénomène assez étonnant au premier abord et cependant facile à comprendre. De quelque côté que vienne le vent et par conséquent les vagues, elles semblent toujours déferler à peu près parallèlement à la plage. Qu'on les suppose arrivant suivant une direction oblique ; en s’approchant de terre, chacune d’elles trouvant d’un côté une eau moins profonde, éprouve un retard tandis que l’autre portion de la même lame, encore en eau relativement plus profonde puisqu'elle est plus éloignée de terre, conserve sa vitesse. Il en résulte une conversion et chaque vague finit par arriver sur la plage sensiblement de front. Il n’en est cependant pas rigoureusement ainsi; il se manifeste toujours un peu d’obliquité et la force se sépare en deux composantes : l’une perpendiculaire à la terre qui s’anéantit promptement, l’autre parallèle qui donne naissance à un courant côtier suivant le rivage où il exerce une influence importante sur le transport des sédiments sableux. Si en se tenant tout au bord du sable, en marée montante, on lance à la mer un morceau de bois, on remarque qu'il n’attérit jamais qu’un peu à droite ou à gauche, de sorte que pour le ramasser de nouveau, on est obligé de se déplacer. La direction la plus commune suivie par les vagues c’est-à-dire celle des vents dominants dans la région, mérite d’être prise en sérieuse considération en particulier par les ingénieurs chargés de travaux à la mer.

La Kaléma ou barre des côtes d’Afrique, les rollers de Saint-Paul de l’Ascension, de Sainte-Hélène, tiennent à des causes analogues.

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Il en est de même, sur une échelle moindre, partout où des plages rectilignes très étendues, en pente douce, sont suivies par un abaissement brusque du fond en face d’une mer assez vaste pour que les vagues y soient susceptibles d'acquérir une grande puissance, sur la côte des Landes en France, sur celles des États- Unis bordant l'Atlantique, celle de Coromandel près de Madras, à Sumatra, au Pérou et ailleurs. La Kaléma ou barre de Guinée est particulièrement connue. Elle consiste, selon la région, en un, deux ou trois rouleaux qui se maintiennent d’une façon en quelque sorte permanente entre la terre et le large. Leur force varie d’après une foule de circonstances, mais plus petits ou plus grands, les brisants comme on les appelle, existent toujours. Pour les franchir, il faut des embarcations spéciales et des piroguiers exercés et ils sont un grave obstacle au commerce car ils obligent soit à construire un wharf jusqu’en eau profonde, soit aux frais considérables d’un débarquement difficile et dangereux aussi bien pour les voyageurs que pour les marchandises. On rattache encore aux mêmes causes, peut-être compliquées d’actions volcaniques, les phénomènes des vagues de fond qui sont isolées ou celles ‘par séries, se brisant plus ou moins inopinément sur les plages et désignées par les noms de marrobio sur les côtes occidentales et méridionales de Sicile, de las tascas près d’Alicante et de Valence sur la côte d'Espagne, et de resaca dans les ports basques, particulièrement à Pasajes.

Beaucoup d’autres particularités des vagues ont donné lieu à des études.

Le clapotis est un phénomène d’interférences de vagues. Il provient aussi de la rencontre de deux courants marchant en sens inverse, ou encore de vagues forcées par le vent dans une certaine direction et heurtant un courant violent.

On aurait tort de penser que la grosseur des lames augmente indéfiniment avec la force du vent. Arrivée à une certaine hauteur ; la mer cesse de grossir; quelle que soit la violence du vent, les lames deviennent toutes égales car elles se protègent mutuellement contre la tempête dont l’action moindre dans les creux s'exerce