DT 8.0 D

Lac de Zurich.

1880 25 janvier 3 août Amplitude de la variation. 0 m. 0.29 1970 19.59

10 2.6 LOL 16.5

20 3.6 4.7 Toi

LE à ARE

Si nous comparons les deux sondages faits dans l’été de 1880, dans les lacs de Zurich et de Morat, qui avaient tous deux été gelés l’hiver précédent, nous aurons un résultat intéressant :

Morat Zurich Différence 0 m. 19.1° 19.79 —+ 0.62 10 18.0 19.1 + 1.1 20 9.6 7.6 — 2.0 30 8.5 6.0 — 2.5 40 7.9 D.2 — 2.7

Laissons de côté les chiffres de la couche supérieure de 10 m. d'épaisseur, qui est influencée par la température accidentelle des jours précédents; nous voyons que l’eau des couches profondes se réchauffe beaucoup plus vite dans le lac de Morat, peu profond, que dans le lac de Zurich, plus profond.

On peut formuler la loi générale: «Plus le lac est profond, moins grande est l’amplitude des variations thermiques annuelles ».

Comme les variations lustrales dépendent des sommes des variations annuelles, la même loi peut leur être appliquée.

Pour avoir une idée des différences dans l’état thermique des différents lacs, je donnerai ci-dessous le tableau d’une série de sondages thermométriques, opérés dans le mois d'août 1880, dans les principaux lacs du Nord des Alpes. Je les divise en deux groupes, lacs qui ont gelé l'hiver précédent, lacs qui n’ont pas gelé (voir le tableau à la page suivante).

Enfin je donnerai dans le tableau suivant les températures des lacs de Zurich, des IV-Cantons, de Bienne, de Neuchâtel, du Léman, d'Annecy et du Bourget, telle que je les ai mesurées dans l’été de 1883.

Zurich IV-Cantons Bienne Neuchâtel Léman Annecy Bourget 1883 13 août 16 août 12 octobre | 11 octobre | 9 octobre | 22 septembre 91 septembre

0 m. 19.82 17.49 12.09 12.09 12:80 150 18.8° 20 19 10.0 el 11.3 12.8 8.1 11.3 40 5.3 5.8 9.0 8.7 6.7 6.2 6.3 60 — 5.2 — 6.5 6.1 6.1 5.9 80 = 5.0 — 5.8 — — 5.8 100 — = — 5.7 6.0 = —= 120 4.2 — = — ».8 — 5.7

Température des Lacs dans Fété de 1880 (voir page 23).

Lacs gelés en 1880.

Lacs non gelés.

Constance | Zurich Zurich (IV-Cantons! Morat (Neuchâtelt)} Annecy [Walenstadt|IV-Cantons| Brienz Thoune | Léman sup”. inf. infr. sup’. | 1880 | 1 août | 2 août | 3 août | 4 août | Gaoût | 7 août | 13août| 2 août | 3 août | 5 août | 5 août |29 juil!. Om:| 18:22 | 17.19 | 19.70 | 16.89 |19.1° | 17.60 118.4° | 17.09 /°16.8° 1449 118.00 21:51 20 |10.1 9.3 7.6 | 10.3 9.6 |15.1 |10.4 | 12.0 9.3 | 10.8 | 12.0 | 12.0 40 5.3 6.8 D.2 b.4 | 8.0 8.6 | 6.0 6.6 5.4 6.6 6.0 7.2 60 4.5 4.4 4.9 6.6 | 5.0 2.9 5.0 5.1 4.9 0.3 80 4.3 | 41 4.5 5.4 4.9 4.8 4.8 4.6 5.5 100 4,2 | 4.0 4.3 5.2 4.6 4.7 4.7 4.5 5.1 120 4.1 | 4.1 4.6 4.7 4.5 4.8 140 | 40 | 4.0 | 4.1 4.6 4,7 | 45 | 48 180 4,7 4.6 4.7 200 4.6 220 4.6 260 4.6 4.6 280 4.6

La comparaison entre ces sondages thermométriques faits en 1880 et 1883 montrera combien les eaux des régions profondes se sont réchauffées dans cette période de trois

années.

D pe Se el NE PE OR Zurich IV-Cantons Neuchâtel Léman Annecy 40 m an OS + 0.49 ON DS A (2 60 — + 0.3 071 OS se ibil 80 — + 0.0 + 0.4 — — 100 a — + 0.5 + 1.0 — 120 UND — —— 0 —

(*) Les sondages du Lac de Neuchâtel (7 août 1880) ont été opérés dans de très-mauvaises Conditions ; le vent soufflait très-vif et les vagues étaient violentes. Ces observations sont donc incertaines.

RO pee

Comme terme de comparaison fort instructif je donnerai ici le résultat de sondages thermométriques, exécutés en août 1873 par le professeur John LeConte sur le lac Tahoe, 39° lat. N et 120° long. W de Greenwich, entre les états de Californie et de Névada, par une altitude de 1905 m. (xn).

Profondeur Température Profondeur Température 0 m. 19.49 100 m. (2D0 15 17.2 122 7.2 30 12.8 146 6.9 45 10.0 152 6.7 60 8.9 183 6.1 75 8.3 235 5.0 90 7.8 459 4.0

Pour autant que l’on sait, le lac Tahoe n’a jamais gelé.

— En résumé, au point de vue thermique les lacs présentent des variations considérables dans leurs couches supérieures ; mais l'amplitude de ces variations décroît rapidement dans la profondeur, et à partir de 100 m. elles sont presque nulles,

D'un lac à l’autre il y a des différences, aussi bien dans la température moyenne, que dans l’amplitude des variations ; ces différences sont régies par les conditions géographiques, topographiques, climatériques des lacs et en outre par le volume relatif de leurs eaux. La différence ne dépasse pas, dans les régions profondes, 1 ou 2 degrés.

En somme, le climat des régions profondes est, au point de vue thermique, très-égal et très-peu accidenté.

Quant à l’ancienne théorie, très-généralement répandue, qui veut que le fond des lacs d’eau douce soit constamment et partout à 4°, température du maximum de densité, elle n’est pas exacte. Ce fait ne se présente que pour les lacs suffisamment profonds (plus de 100 m.) qui sont soumis à un climat assez froid pour que chaque hiver leur surface descende à 4°; j'en donnerai comme exemple probable le lac de Zurich. Mais dans les climats plus doux, ke fond du lac se réchauffe graduellement, qu'il soit resté au-dessus de 4° comme dans le cas du Léman, ou qu'il soit descendu à 4° dans un cas de congélation, comme le lac de Neuchâtel dans l'hiver 1880. Quant aux lacs peu profonds, (Annecy, Morat par ex.) la température du fond varie de un ou deux degrés au-dessus ou au-dessous de 4°.

Congélation des lacs.

En outre du point de vue thermique que nous venons d'étudier dans le paragraphe précédent, la congélation de la surface a un effet considérable dans l’économie des lacs.

RO GN Le

En fermant tous les rapports avec l’atmosphère, la couche de glace immobilise absolument toute la masse du lac. Dans un lac gelé il n’y a plus ni vagues, ni courants d’origine mécanique; la stratification thermique inverse qui existe dans les eaux sous la glace étant parfaite au point de vue des densités, il n’y a plus de courants de convection. C’est alors le repos absolu qui règne, non seulement dans les profondeurs, mais encore dans tout le lac.

Un autre effet, qui doit être assez important, c’est la suppression des rapports chimiques du lac avec l’atmosphère ; à travers la couche de glace, les échanges gazeux sont évidemment fort entravés, et, si la congélation dure longtemps, il peut en résulter un défaut d'oxygène. On sait que pendant l'hiver les braconniers ouvrent des trous dans la glace des lacs, dans le lac de Joux par ex., et qu'ils y pêchent les poissons, en particulier les Brochets, quand ceux-ci viennent chercher de l’air frais qui fait défaut dans l’eau.

Une observation que j'ai faite le 1% février 1880 sur le lac de Morat, doit se rapporter au même ordre de faits; ce lac était gelé depuis le 18 décembre 1879, soit depuis 45 jours. Quand j'eus percé dans la glace les trous nécessaires à mes sondages thermométriques, je vis l’eau fourmiller d’une multitude de petits Entomostracés pélagiques (Diaptomus, Cantocamptus) qui venaient ainsi à la surface. Or, comme nous le verrons plus loin, c’est Ià une station tout à fait anormale pour des animaux pélagiques, qui pendant le jour se tiennent dans les couches moyennes, à la limite de la région non-éclairée. On ne peut pas dire que la couche de glace de 36 c/m. fût assez opaque pour donner aux couches supérieures du lac l'obscurité que recherchent ces animaux; je ne m'explique cette apparition insolite que par le défaut d'oxygène dans l’eau et par l'attrait qu'aurait pour ces êtres, à demi asphyxiés, une eau plus riche en gaz respirables ?).

S IV, Lumière,

La lumière pénètre dans le lac, mais elle ne descend pas très-loin ; au-dessous de la couche supérieure, qui est soumise aux alternatives du jour et de la nuit et aux variations

(‘) Dans les séries d’études chimiques de Weith sur les eaux du lac de Zurich (xx1) que nous aurons à citer plus loin, on voit que la quantité d’acide carbonique et de carbonates était légèrement plus élevée dans l’eau puisée pendant la congélation du lac, dans l'hiver 1879—1880, que dans les époques où le lac n'était pas pris par la glace. La différence était du reste minime.

La quantité d'acide carbonique chimiquement combiné à l’état de carbonates a été en moyenne, par litre d’eau:

sur 10 analyses d’eau du lac non-gelé 92.6 milligrammes »” 5 »” ” ” Lu gelé 54.4 »” différence LS milligrammes

Dore

des saisons, est une région profonde où l'obscurité règne absolument et sans interruption. Où est la limite entre les deux zônes? c’est ce que j'ai recherché dans le lac Léman (Mat. (:) VII et XXVIIT, xcx).

Si l'eau était physiquement pure, quatre facteurs détermineraient cette limite, à Savoir :

a) la hauteur de l’astre (soleil ou lune) au-dessus de l'horizon; cette hauteur règle la proportion entre la quantité de lumière qui est réfléchie par la surface et celle qui est absorbée;

b) la transparence de l'air, qui arrête plus ou moins de lumière, suivant que le ciel est serein ou nuageux; ù

ces deux facteurs peuvent se réunir sous le nom de facteurs d'éclairage ;

c) l’état de la surface de l’eau plus ou moins agitée par les vagues: la proportion de lumière réfléchie varie avec la forme, la grandeur et la direction des vagues;

d) la température de l’eau, laquelle absorbe plus de lumière quand elle est plus chaude (Wild) ; l’eau froide est plus transparente que l’eau chaude;

ces deux facteurs sont les facteurs d'absorption.

Mais l'expérience m'a montré que le facteur le plus important est la pureté physique de l’eau; celle-ci est plus ou moins chargée de poussières lacustres, qu'elle tient en suspension, et en raison de cela elle est plus ou moins limpide, plus ou moins transparente.

Ces différents facteurs combinés ensemble modifient sensiblement la transparence de l'eau pour la lumière ; quoique l'éclairage soit moins puissant en hiver les eaux sont plus limpides et la lumière descend plus profond qu’en été. C’est ce qu'ont prouvé mes recherches dans le lac Léman.

J'ai étudié la pénétration de la lumière dans le lac dans les deux formes d'activité: activité lumineuse, activité chimique ou actinique.