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baquet calé entre des pierres. Le tout est rempli d’eau et l’on établit ainsi l'égalité de hauteur entre le lac et le baquet. Le plémyramètre est alors prêt à fonctionner.

En effet, si l’eau du lac monte, par un phénomène de siphon, elle passe dans le baquet, à travers les tubes, et la boulette de cire qui suit ses plus faibles mouvements est entraînée et se colle contre la grille en fil de fer du côté du baquet. L'équilibre se maintiendra constamment entre le grand récipient, qui est Le lac, et Le petit. L'eau du lac vient-elle à s’abaisser, le même phénomène se produit en sens inverse et la boulette quittant la place qu’elle occupait, court se coller à l’autre extrémité du tube de verre. L’observateur n'a qu’à noter la durée de ses séjours soit d’un côté soit de l’autre et à s’en servir pour tracer sur un papier quadrillé une ligne brisée en créneaux d’inégales longueurs qui représente graphiquement le phénomène. L'appareil a permis à Forel d'établir les lois des seiches ; il sert maintenant à les vérifier. Ces lois sont les suivantes.

Petites ou grandes, régulières et parfois irrégulières, les seiches existent dans tous les lacs. On les a observées sur la mer. Aimé qui n’en connaissait pas l’existence sur les lacs de Suisse car il en fait aucune mention, en a découvert dans le port d'Alger. Depuis lui et surtout depuis les travaux de Forel, on en a reconnu à Malte, à Cette, Swansea, le Helder, à Port Moltke dans la Géorgie du Sud, en un mot partout où on a voulu en chercher.

Les seiches qui sont des ondulations, obéissent à toutes les lois des ondulations. Une nappe d’eau étant donnée, les seiches qui s’y manifestent sont longitudinales ou transversales et chacune de ces deux catégories se subdivise en trois systèmes différents, seiches uninodales avec un nœud et deux ventres, seiches binodales avec deux nœuds et trois ventres el seiches mixtes résultant de la superposition des deux premiers systèmes.

En résumé l’eau d’un lac est comparable à la corde tendue sur deux chevalets fixes et qui, vibrant par l’excitation d’un archet, présente séparés en parties aliquotes de sa longueur, des points immobiles ou nœuds intercalés à des distances égales entre des points de vibration maximum ou ventres. Suivant le point attaqué

332 L'OCÉAN 1 par l’archet, la corde montre un, deux ou plusieurs nœuds avec le nombre correspondant de ventres. Comme une corde sonore, le lac modifiera sa subdivision harmonique selon l’endroit situé entre les deux points fixes où en sera intercalé un troisième faisant l'office du chevalet mobile d’un instrument à cordes. Ce rôle, dans un lac, sera joué par un haut-fond et de même qu'un chevalet bien ou mal placé permet à la corde de chanter juste ou de chanter faux, certains lacs produiront aussi des battements. N’est-on pas ramené ainsi aux idées de Pythagore, alors rêveries, aujourd’hui réalités, sur l'harmonie des phénomènes naturels, sur le rythme éternel et rigoureux du monde et des mondes ?

Les causes provoquant les seiches, l’archet faisant vibrer la masse d’eau, sont diverses : perturbations atmosphériques, variations de pression barométrique, vents verticaux et obliques, orages, cyclones, trombes, secousses de tremblements de terre. La plus fréquente est encore un orage local à mouvement vertical descendant.

Toutes les lois des ondulations se vérifient sur les seiches. Leur amplitude, sur un même lac varie selon les stations. Sur le Léman, c'est à Genève, située à l’une des extrémités qu'elles se font le mieux sentir. La plus forte dont on ait gardé le souvemr est celle du 30 octobre 1841 où, dans cette ville, le niveau de l’eau s’est élevé à 1 m. 83. Depuis cette époque, on en a jamais observé dépassant 40 centimètres. Les seiches sont fréquentes ; à peine sur le Léman, dans le cours entier de l’année, trouve-t-on quelques heures de suite, jamais une journée complète, où le niveau du lac ne manifeste aucune trace de ces phénomènes.

La théorie des seiches a fourni l'explication d'un phénomène connu depuis l’antiquité et dont les philosophes — et il n’y a pas lieu de s’en étonner car ils parlaient au lieu d’expérimenter et de mesurer — n'avaient jamais été capables de découvrir l’explication. Il s’agit du problème de l’Euripe, détroit qui sépare l’île d’Eubée du continent grec et dans lequel se précipita, dit-on, Aristote désespéré de son impuissance à trouver la solution.

L’Euripe ou Evripo est allongé du nord-ouest au sud-est, nota-

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blement élargi dans la partie septentrionale où il forme un véritable lac, le canal de Talanti, communiquant par une étroite ouverture avec la mer, il se resserre ensuite jusqu'à n'avoir plus que 65 mètres de large devant Chalcis. Or des moulins à eau établis dans cette ville permettent de constater que le courant change alternativement, à intervalles réglés ou irréguliers, tantôt du canal de Talanti vers celui d’'Evripo, à l’autre extrémité, tantôt inversement, de telle sorte que les moulins sont toujours en mouvement sur ce bras de mer comme ils le seraient sur un fleuve avec cette seule différence que sur un fleuve ils tourneraient continuellement dans le même sens, tandis qu'à Chalcis, ils tournent alternativement dans l’un et dans l’autre sens. Forel, en invoquant la théorie des seiches et en appliquant ses formules, a montré que le phénomène était attribuable partie aux faibles marées de la mer Egée et partie à des seiches du canal de Talanti, dont les mouvements, tantôt d'accord et tantôt en désaccord, règlent ou dérèglent les intervalles de temps séparant les changements de direction du courant et de l'écoulement de l’eau dans chaque sens.

On donne le nom de marées aux mouvements alternatifs de montée et de descente des eaux océaniques qui se manifestent en réalité sur toutes les mers mais sont particulièrement apparents sur les bords des océans étendus ou des mers en facile communication avec ceux-ci. Ce mouvement de montée et de descente se produit, dans le cas le plus fréquent, à intervalles réguliers de douze heures vingt-cinq minutes environ, c’est-à-dire un peu moins de deux fois par journée de vingt-quatre heures. Quand l’eau monte, il y a flux ou flotet, quand elle descend, reflux, èbe ou jusant. La mer après avoir atteint son maximum de hauteur, s'arrête ; elle est pleine et l’on est à l’étale de haute mer. Puis elle commence à descendre et lorsqu'elle est à son minimum, avant de reprendre son mouvement d’ascension, elle est à son étale de basse mer. Les deux moitiés du phénomène ne sont pas d’une durée rigoureusement égale : l’eau met un peu plus de temps pour descendre que pour monter. La différence entre la durée du jusant et celle du

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flot, variable selon la localité, est de quinze minutes à Brest et de deux heures environ au Havre. |

La grandeur ou amplitude d’une marée est l'élévation de la pleine mer au-dessus de la basse mer précédente. Les marées, en un même lieu, éprouvent en général, des variations de hauteur considérables. On a adopté pour zéro des cartes marines côtières le niveau minimum atteint par l’eau. Chaque mois, à l’époque de la nouvelle lune et de la pleine lune, en syzygies, les marées sont plus fortes et l’on est en vive eau; au contraire, elles sont faibles aux quadratures, c’est-à-dire au moment du premier et du troisième quartier de la lune, quand cet astre et le soleil passent au méridien à six heures d'intervalle, on est alors en morte eau. L’établissement d’un port est l'heure temps vrai locale de la pleine mer dans ce port le jour d’une syzygie équinoxiale, la lune et le soleil étant supposés sur l’équateur et à leurs moyennes distances de la terre.

L'étude des marées touche à l’océanographie et bien davantage encore à l'astronomie. Le phénomène océanographique consiste en une ondulation semidiurne, énorme lame de houle soumise à toutes les lois déjà connues des ondulations et, subsidiairement, dans les courants qu’elle suscite. Mais s’il s’agit d'expliquer la cause même de cette ondulation et, en vue des avantages qu’en retire la navigation, d'en prédire assez longtemps à l'avance les éléments caractéristiques, on entre complètement dans le domaine de l'astronomie.

Tel est du reste le motif qui permit aux anciens, particulièrement avancés dans les sciences astronomiques, d'acquérir les notions relativement précises qu'ils possédèrent sur les marées. L'absence presque complète de ce phénomène en Méditerranée les porta à en noter la présence partout où ils la constatèrent. Hérodote, au 1v° siècle avant J.-C., parlait déjà des marées régulières du golfe Persique. Ils remarquèrent aisément leurs différences d'amplitude. Au 1v° siècle avant J.-C., Scylax de Caryande, dans son Périple, citait comme particulièrement hautes celles des rivages situés au delà des Colonnes d’'Hercule et Pythéas, étonné de leur hauteur

considérable dans les estuaires de la Grande-Bretagne qu’il venait de découvrir, signalait leurs relations avec les phases de la lune. Une centaine d’années environ avant le commencement de l’ère chrétienne, Posidonius se rendait en Espagne dans le seul but d’y mesurer des marées et, grâce à Strabon, nous savons qu'il avait été amené à admettre que le mouvement de l'océan comme le cours des astres était soumis à une marche périodique et qu'il présentait comme la lune, et harmoniquement avec elle, une période diurne, une période mensuelle et une période annuelle. Il avait en outre reconnu que les marées les plus fortes coïncidaient avec les syzygies et les plus faibles avec les quadratures.

Pendant le moyen àge, les connaissances scientifiques sur les marées comme sur tout le reste, reculèrent au lieu d’avancer. Aucune absurdité ne fut jugée indigne d’avoir ses causes expliquées. En revanche on ne prit pas une seule mesure, on se contenta de raisonner. Le géographe arabe Maçoudi attribuait le flux et le reflux à ce qu’un ange, du côté de la Chine, plongeait dans la mer et en retirait alternativement son talon ou peut-être seulement le pouce de son pied droit, ce qui suffisait pour faire monter et descendre le niveau des eaux. Un autre géographe arabe, Qazwini, mort en 1283, attribuait les marées à la chaleur du soleil et de la lune échauffant les eaux d'autant plus fortement en un lieu donné que ces astres se trouvaient au zénith de ce lieu et aux déplacements par raréfaction et par expansion qui en résultaient. Les Islandais croyaient à une émission plus ou moins grande d'humidité, de la part de la lune qui, aux syzygies, empêchait le soleil de sécher la mer et provoquait ainsi de fortes . marées. Des opinions analogues sont encore aujourd’hui professées par les Chinois qui pensent que, l’eau étant le sang de la terre, les marées sont les battements de son pouls à moins qu’elles ne soient la manifestation et la preuve de sa respiration.

Au xvi° siècle, on recommença à étudier les marées d’une manière sérieuse. En 1553, Cabot, dans les instructions qu'il donnait en vue d’expéditions polaires, recommandait de noter, en chaque localité où l’on ferait un séjour, l'instant précis d’une cer-

taine marée déterminée. On recueillit ainsi de nombreuses mesures sur lesquelles s’appuyèrent Galilée pour attribuer le phénomène à la rotation de la terre, et Bacon pour l'expliquer par la configuration géographique des continents. Cependant Simon Stévin parvenait à prédire le moment de leur apparition en se servant des phases de la lune. Vers la même époque, Képler les faisait avec raison dépendre de l'attraction exercée par l’ensemble de tous les corps célestes, et, un peu plus tard, Descartes dont les opinions étaient d’ailleurs soutenues par l’éminent géographe Varénius, y voyait un effet de ces tourbillons qui lui servaient à expliquer tant de choses. En définitive, la véritable explication n’était trouvée que par Newton, le jour où il formulait les lois de la gravitation universelle. Après lui, le problème, mis au concours par l’Académie des Sciences, était traité au point de vue mathématique pur par Mac Laurin, Euler et Bernouilli en 1738 et enfin par Laplace en 1774. Cependant de patients observateurs s’occupaient à dresser à l’avance des tables de prévision de marées en cherchant à rattacher leurs résultats empiriques aux données astronomiques. De nos jours, parmi le nombre irnimense des travaux exécutés sur ce sujet, il suffira de citer Aimé qui, à Alger, à l’aide d’observations continuées pendant deux années, de 1838 à 1840, put affirmer l'existence de marées en Méditerranée, fixer leurs éléments et établir l'effet exercé sur elles par la pression barométrique, le vent et probablement les pluies. Marsigli avait bien tenté cette recherche, plus d’un siècle auparavant en Provence, mais perdu dans la complexité des résultats obtenus, il s'était trouvé incapable d’en tirer les conséquences.

Les observations de marées se font avec des marégraphes, instruments destinés à enregistrer automatiquement et d’une façon continue, les variations de niveau de l’océan. Un puits creusé au voisinage de la mer esten communication avec elle par un conduit ou par un tuyau assez étroit pour que les petites oscillations dues aux vagues soient éteintes mais néanmoins suffisamment large pour permettre au niveau de s'établir rapidement entre l'extérieur et l'intérieur du puits. Dans ce dernier se trouve un floiteur qui monte

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et descend avec l’eau et qui est relié, par une suite d'organes chargés

de diminuer dans une proportion connue l’amplitude des mouve-

ments, à un crayon installé devant une feuille de papier enroulée sur un cylindre mû par un mouvement d’horlogerie et faisant un tour complet en vingt-quatre heures. Ce crayon trace une courbe ayant pour abscisses les temps et pour ordonnées les hauteurs qui est l’image fidèle, quoique réduite, des variations du niveau de la mer. L’instrument type a été modifié de cent façons dans le but de le rendre plus précis. On l'installe sur le rivage, en un lieu abrité du mauvais temps, aussi près que possible de la mer profonde. On évitera de le placer au voisinage de l’embouchure de fleuves, car un apport abondant d’eau douce amène dans la densité de l’eau de mer des variations susceptibles de modifier dans de certaines limites le niveau marin au voisinage immédiat de la côte. L’explication complète des marées est la conséquence de deux lois : celle de la gravitation — les corps s’attirent en raison directe de leurs masses et en raison inverse du carré de la distance les séparant — et celle des interférences des ondes. À ce titre, la théorie des marées devient une véritable théorie musicale. Supposons la lune tournant autour la Terre immobile, dans le plan de l’équateur terrestre, en vingt-quatre heures et cinquante minutes. La Terre avec son enveloppe d’eau attire la lune et est attirée par elle, les attractions se faisant proportionnellement aux masses respectives de la Terre qui est très grosse et de la lune qui est très petite. En outre l’attraction ayant lieu en raison inverse du carré de la distance, l’eau mobile sera fortement attirée du côté de la lune, dont elle est relativement proche ; la Terre considérée comme condensée en son centre, le sera moins parce qu’elle est plus éloignée, enfin l’eau mobile du côté diamétralement opposé à la lune, le sera extrêmement peu parce qu'elle est encore plus loin. Il en résultera que, du côté de la lune, la masse océanique se gonflera, et que du côté diamétralement opposé, le sol sous-marin invariablement lié au centre du globe qui l’entraîne par suite de la rigidité de la masse terrestre, sera encore un peu attiré tandis que la masse d’eau restera franchement en arrière et par conséquent accumulée