CHAPITRE Iî

Nulle part on n'a atteint la première croûte de consolidation du Globe. Longtemps on Fa crue représentée par des roches remontant effectivement, en partie, à une très haute antiquité : les roches granitoïdes et les gneiss, qui constituent presque à elles seules de vastes régions, le plateau central de la France, par exemple. Maison a dû reconnaîtr que, malgré les apparences contraires, ces roches sont simplement, elles aussi, des roches déposées par les eaux ; de plus, elles ne sont pas toutes du même âge. S'il en est qui comptent parmi les plus anciennes roches connues, d'autres identiques, cependant, dans leur constitution minéralogique et dans leur structure, sont plus récentes et se retrouvent à des niveaux divers, mais dans des conditions analogues. Lorsque les roches déposées en couches horizontales comme sédiments ont subi des pressions latérales qui les ont piissées, c'est au voisinage du fond des plis concaves que l'on trouve les roches granitoïdes, à quelque âge qu'appartienne le terrain sédimentaire. On peut en conclure qu'elles résultent d'une transformation des roches sédimentaires violemment comprimées, fondues en partie, plus ou moins altérées par des infiltrations gazeuses ou liquides et, grâce à cette double action, passées à l'état cristallin. On dit que ees roches ont été métamorpkisées et le métamorphisme est un phénomène très général. Il s'est ainsi formé des gneiss et des granits aussi souvent que des roches sédimentaires ont été comprimées et piissées, d«

sorte que les roches que l'on appelait autrefois primitives ont perdu cette qualité (1).

Il n'en est pas moins vrai que les parties du Globe les plus anciennes qui soient émergées actuellement sont essensiellement formées de ces roches dont l'épaisseur sur certains points dépasse 15 (XX) mètres. On peut mesurer par là le temps qu'il a fallu pour constituer de tels dépôts, surtout si l'on considère que ces dépôts, d'abord peu compacts, sont arrivés à prendre l'homogénéité que nous connaissons au gneiss.

Les gneiss et les granits les plus anciens n'échappent pas à la règle commune nous montrant ces roches dans les régions profondes des plis qui se forment dans les couches stratifiées, à la suite de fortes compressions latérales, et ces plis eux-mêmes sont, en général, alternativement concaves et convexes, constituant ainsi ce que les géologues appellent des synclinaux et des anticlinaux.

Les anticlinaux sont naturellement surélevés et correspondent aux faîtes des chaînes montagneuses qui ont été le résultat de ces plissements. Ces chaînes ne se sont pas formées d'un seul coup. Obligée de suivre, en s'appliquant constamment contre elle la sphère de matières fondues, qui par suite du refroidissement graduel du Gtabe se rétractait plus vite qu'elle, l'écorce solide de la Terre s'esA plissée de manière à conserver à peu près sa surface tout en se resserrant pour diminuer son volume ; mais, contrairement aux prévisions géométriques, à partir du moment où le sol est accessible à nos observations, les continents ne forment pas de saillies dirigées sensiblement suivant les méridiens, comme le voudrait la théorie du tétraèdre, mais bien plutôt des anneaux orientés parallèlement à Péquateur, soit que la force centrifuge résultant de la rotation de îa Terre ail eu une part dans leur formation, soit

Cl) VI, 172.

que le refroidissement, toujours plus intense aux pôles, y ait déterminé la formation de boucliers puissants, résistant à une poussée dirigée tangentiellement aux méridiens vers les pôles. Le premier de ces anneaux s'est formé au voisinage du pôle Nord ; nous ignorons s'il a eu un correspondant au pôle Sud, l'hémisphère austral étant actuellement, en grande partie, caché sous les eaux. Cest au cours de sa formation qu'ont été plissés les gneiss circumpolaires ; la direction de leurs plis indique l'emplacement de la plus ancienne des chaînes de montagnes, dite chaîne huronienne parce que les traces qu'elle a laissées de son existence sont particulièrement visibles aux environs du lac Huron, en Amérique; mais elle s'étendait de là sur ie Groenland, le nord de îa Scandinavie et de la Sibérie. Plus tard une seconde chaîne, située plus au sud, l'a entourée, la chaîne calédonienne, ainsi nommée parce qu'elle est très reconnaissable dans les Grampians d'Ecosse; elle s'étend en Scandinavie et se retrouve dans les montagnes Vertes du Massachusetts, l'Étal du Maine aux Etats-Unis et aux Apalaches. Plus tard encore et toujours plus au sud se sont dressées les chaînes hercyniennes* dont le nom rappelle le souvenir de la vaste forêt Hercynienne qui. du temps de César, couvrait les montagnes de la forêt Noire et du Harz, les Erzgcbirge et les Riesengebirge, et s'étendait aussi, à travers les Vosges, de la Lorraine jusqu'au plateau centrai et à la Bretagne. Ces chaînes envoyaient des rameaux en Espagne jusque vers Séville et la Meseta espagnole ; d'autre part, à travers la Bohême, elles gagnaient i'Oural sous les Karpathes et les Balkans, s'irradiaient en Asie de l'Altaï vers le golfe de Petchili, le Tonkin, l'Annam et le Cambodge et se retrouvaient en Australie, au Brésil et aux alentours du Canada. Enfin une quatrième série de plissements, postérieurs encore aux précédents et plus méridionaux, correspond à la formation des Balkans, des Alpes, du Jura, des Carpathes, des Pyrénées, des Apennins, de l'Atlas du Caucase, de l'Himalaya, du massif tourmenté du sud et de l'est de la Chine, des montagnes qui cordent de chaque côté FIndo*

18 IA FORMATION DE IJt TERRE

Chine et s'allongent en une chaîne médiane dans la presqu'île de Maîacca, se trahissant encore par les nombreuses îles volcaniques du Pacifique. Les plis gagnent ensuite la côte occidentale de l'Amérique et remontent, en longeant sans cesse l'Océan, vers l'Amérique du Nord et l'Alaska, tandis qu'ils s'étendent au sud jusqu'à la Terre de Feu.

Les chaînes alp-hknalagenncs sont les plus hautes montagnes du Globe (1); elles atteignent dans l'Himalaya jusqu'à 8840 mètres de hauteur; c'est sur leur sommet que s'accumulent les neiges éternelles, et tout le long de leurs hantes vallées que coulent lentement d'énormes fleuves de glace; c'est aussi dans leur voisinage que les volcans sont distribués, si serrés le longdès côtes du Pacifique qu'ils entourent cet océan de ce qu'on a appelé son cercle de feu; c'est enfin à leur pied ou sur leurs lianes que se produisent le plus ordinairement les tremblements de terre . Tout cela est, chez elles, signe de jeunesse. Les montagnes plus anciennes ont été usées, corrodées, nivelées par les agents atmosphériques; il faut toute la sagacité des géologues pour les reconstituer par l'étude des terrains qui ont été plissés lors de leur formation et qui sont aujourd'hui comme les fondations ensevelies sous le sol de toute une cité en ruines; le géographe qui se bornerait à étudier la surface du sol pourrait à peine les soupçonner. Elles aussi ont porté jadis des glaciers dont on retrouve la trace jusque sur les gneiss les plu? anciens, mais ce qui reste des fattes hercyniens eux-mêmes a été réduit par l'usure du temps à de trop modestes hauteurs pour que 3a neige s'y arrête longtemps dans ît* régions tempérées. Les volcans sont le signe que des cassures toutes fraîches encore persistent dans les flancs des plis récemment formés, livrant passage aux matières en fusion des profondeurs. Des cassure? semblables ont traversé les plis hercyniens et calédoniens ; on trouve en maints endroits les coulées, restes des laves an tiques s.

{!) vn, 493<

auxquelles elles livraient passage; mais ces coulées se sontsoll» difiées pour toujours et ont fermé toutes les issues que traversaient jad 15 les torrents de feu. Les dépôts stratifiés, d'abord horizontaux, qui ont été soulevés pour former les flancs des chaînes antiques, ont glissé les uns sur Us autres, ou se sont même renversés totalement ; des masses immenses ainsi disloquées ont cheminé parfois jusqu'à des distances considérables de leur lieu d'origine, charriant avec aile s les matériaux des plis saillants qu'elles rencontraient. Ailleurs des couches se sont rompues verticalement, suivant une fente dont les deux parois ont changé de niveau l'une par rapport à l'autre, constituant ainsi une faille. Tout ce travail gigantesque ne s'est pa& effectué sans secousses brusques, amenant des tremblements de terre ; mais aujourd'hui tout s'ost consolidé, équilibré» immobilisé, et c'est aux alentours seulement des chaînes relati vemczit nouvelles que l'on ressent des secousses séismiques.

Théoriquement, l'ordre de superposition des couches déposées horizontalement par les eaux indique leur Age relatif. Quand ces couches ont été redressées, plissées, renversées, compriméescharriées, cette détermination est plus difficile, mais c'est l'art des stratigraphes de vaincre ces difficultés ; ils y sont parvenus presque toujours, et, à côté de la stratigraphie, ils ont constitué une science nouvelle, la leciomqae, qui a justement pour objet l'étude des modes variés d'agencement que présentent les couchs3 déposées d'abord horîcontalement dans les diverses contrées. Lorsque des couches ont été redressées ou plissées^ puis exondées et de nouveau submergées, les eaux revenues sur leur ancien domaine le couvrent de strates horizontales qui sont autrement orientées que les strates redressées; cette discordance indique nettement que êes mouvements du sol se sont produits avant le dépôt des nouvelles strates, et si ces strates sont à leur tour plissées, la discordance subsiste, signifiant qu'à deux reprises différentes le sol a été soulevé. C'est en partantde ces principes fort simples en théorie, mais d'une

application souvent difficile, posés jadis par Élie de Beaumontf que les géologues sont arrivés à déterminer l'âge relatif des montagnes, et à conclure à la réalisation successive des quatre séries de plis dont nous avons indiqué tout à l'heure d'une façon succincte la distribution.

Ce travail d' orogenèse ou de formation des montagnes caractérise de grandes ères géologiques dont la formation d'une même série de plis a, en général, occupé toute la durée. On donne le nom d'ère précambrienne à l'ère de formation de la chaîne huronienne ; celui d'ère primaire à l'ère qui s'étend depuis la période de préparation et le début de la formation des plis calédoniens jusqu'à l'achèvement des plis hercyniens; alors s'est établie une longue période de calme relatif constituant Y ère secondaire. Les mouvements orogéniques ont plus tard repris et la formation des plis alpins ou aip-himaiayens a occupé toute une ère nouvelle, Y ère tertiaire. On pourrait admettre à la rigueur que cette ère n'est pas encore terminée, puisque les mouvements orogéniques qui l'ont marquée se poursuivent encore ; on peut constater, en effet, sur plusieurs de nos côtes des mouvements d'exhaussement du sol, comme sur la côte de Saintonge(î), ou d'affaissement, comme dans la baie de Douarnenez; la terre tremble souvent en des points du Globe nettement en rapport avec la position de l'entre-croisement des chaînes de montagnes; les bouches volcaniques sont nombreuses, actives et liées d'une manière évidente à des régions encore en travail de dénivellation; mais l'époque actuelle, ou quaternaire, a été marquée par un événement auquel nous attachons naturellement la plus grande importance : la prise de possession de la Terre par l'Homme, et le début de cette prise de possession coïncide avec une circonstance climatérique que l'on considère comme

(1) Les mouvements de ces régions sont plutôt, il est vrai, des mouvements de balancement rentrant dans la catégorie des mouvements épirogéniqnes grâce auxquels la »er couvre des zones d'ennoyage qu'elle abandonne et qu'elle reprend alternativement

ayant clos l'ère tertiaire : un refroidissement du climat qui, à plusieurs reprises, a permis une extension prodigieuse des glaciers. Cette période glaciaire était sans doute la conséquence des phénomènes orogéniques de l'ère tertiaire qui, en dressant sur la terre aplanie durant la période secondaire de hautes cimes, en modifiant la répartition des continents et des mers avait favorisé, tout le long des chaînes puissantes, récemment formées, l'accumulation, sur les altitudes, de formidables quantités de neige auxquelles chaque hiver apportait un nouvel appoint. Elle ne correspondait à rien de nouveau au point de vue géologique, si ce n'est peut-être au commencement delà période d'érosion des chaînes alpines; mais il est dans notre naturel d'attacher une importance particulière aux phénomènes qui sont liés intimement à notre histoire, et tous les géologues admettent comme une période distincte de l'histoire de la Terre celle où l'espèce humaiue a commencé à tenir une place importante parmi les êtres vivants.

Chacune des ères que nous venons de définir a été divisée en plusieurs périodes qui correspondent tout à la fois à la formation de certaines parties des grands plissements que nou3 avons décrits sommairement, à une certaine phase de l'évolution de la vie ou à certains caractères des dépôts qui se sont formés pendant leur durée. Nous ne ferons que les énumérer ici dans leur ordre de formation en commençant par les plus anciennes; leurs noms seront autant de points de repère auxquels pourront se rapporter les divers développements que nous aurons à donner relativement à l'évolution de la vie sur le Globe.

Les plus anciens dépôts que nous connaissions sont complètement transformés en roches cristallines ou en micaschistes dans lesquels on ne trouve que des traces de fossiles ; ils appar» tiennent à une ère précambrienne où l'on reconnaît deux périodes : la période archéenne et la. période algonkienne. Vient ensuite l'ère primaire qui comprend cinq périodes : 1* la

période cambrienne, dont les dépôts contiennent les premier* restes d'êtres vivants nettement caractérisés ; 2* la période silurienne; 3° la période dévonûtnne; 4* la période carbonifère, -dorant laquelle une végétation puissante a donné Heu aux plus importants dépôts de houille de aoire pays ; 5° la période permienne, après laquelle commence r*è*e secondaire.

L'ère secondaire se divise, à son tour, en trois grandes périodes: 1* la période lriasiqmey période de transition ; 2° la période jurassique, au cours de laquelle d'énormes récifs de coraux se formaient sur nos cotes, comme aujourd'hui sur les côtes des régions tropicales ; 3* la période crélacée, période d'approfondissement des mers de nos régions et de formation sur leur fond drune fine vase calcaire qui est devenue la craie.

Enfin l'ère tertiaire, celle où apparaissent et se multiplient des animaux déplus en plus semblables aux nôtres, a été divisée, suivant la proportion d'animaux actuellement vivants que présente leur faune, en deux grandes périodes : la période éogène ou nummuliîique, durant laquelle la mer abondait en organismes très simples, mais construisant une coquille en

orme de disque, les Nummulites, et la période néogèney riche en animaux actuels. Ces périodes ont été divisées elles-mêmes en deux sous-périodes : la période éogène, en éocène et oligocène ; la période néogène, en miocène et pliocène. On y ajoute quelquefois la période pléisfocène correspondant à l'ère quaternaire.

Les chaînes de montagnes dont nous venons d'esquisser le tracé ne se sont pas élevées aux hauteurs considérables qu'elles ont atteintes sans que le niveau des régions a voisinantes ait été

modifié sur de vastes étendues; elles sont, en réalité, assises sur de vastes bases qui constituent les continents ; elles en sont d?< rdinaire la bordure et marquent la ligne de séparation entre les continents d'une époque et ceux de l'époque précédente, de sorte que là où les continents d'arrêt font actuellement défaut, comme le long des côtes américaines du Pacifique,

on est amené à penser qu'il existait un continent disparu* Nous allons maintenant essayer de reconstituer, en tenant compie de ces principes, la distribution des continents et des mers aux diverses époques géologiques. Les premiers continents qui aient apparu au-dessus des mers, étaient, nous l'avons indiqué déjà, disposés dans l'hémisphère Nord, en deux couronnes principales, dont la plus grande partie est depuis cette époque demeurée exondée : la première, constituant le continent paléarciique, était peu éloignée du pôle, îa seconde était voisine de l'équateur.

La couronne circumpolaire (1) se décomposait elle-même en quatre massifs ou boucliers disposés autour du paie comme les pétales d'une fleur : 1# le bouclier canadien, dans l'Amérique du Nord; 2* le Groenland; 3° le bouclier Cnnoscundinave comprenant la Scandinavie et la Finlande; 4° le massif sibérien; ils formaient sans doute, au début, une couronne continue que des effondrements dans la direction des méridiens ont successivement segmentée ; ils n'ont même acquis qu'à une époque voisiue de la notre leur disposition actuelle. Ces quatre massifs avaient déjà subi des plissements avant que d'autres terrains se soient déposés sur eux. Ils ont pu être momentanément recouverts par les eaux ; mais ils sont demeurés inébranlables depuis les plissements qu'ils ont subis avant que s'ouvrent les périodes géologiques suivantes, de sorte que tous les dépôts qui se sont postérieurement formés sur leur surface arasée sont demeurés horizontaux. Les plis qu'ils présentent indiquent qu'ils ont subi de bonne heure des déni vellations qui ont abouti à la constitution de chaînes de montagnes dont les reliefs ont assez vite disparu. Ce sont ces montagnes, les plus anciennes qui aient dominé la surface du globe, qui constituaient la chaîne huronienne.

Un second continent s'étendait environ du 100* degré de longitude ouest au 165e degré de longitude est, reproduisant

0) tX, 486, carte 1.

grossièrement la forme d'un grand oiseau (carte II) aux ailes reployées, embroché par Féquateur, la tête vers l'Orient et qui aurait porté sous son bec un énorme barbillon. Le dos de l'oiseau correspondait à peu près au 30e degré de latitude nord, son ventre au 40° degré de latitude sud; son vertex, au 90" degré de latitude nord. Le bout de son bec était placé par 125° de longitude est et 35° latitude nord. Un bras de mer semblable à un vaste fleuve séparait ce continent du continent paléarctique et unissait les deux bords d'un immense océan occupant, en le dépassant presque partout, l'emplacement de l'océan Pacifique actuel, qui paraît avoir persisté, au moins sous la forme d'une ceinture entourant un continent hypothétique dit conlinenl Pacifique, durant toutes les périodes géologiques. L'équateur coupait le corps de l'oiseau en deux parties à peu près équivalentes, et l'oiseau couvrait l'isthme de Panama tout entier, le débordait à l'occident pour s'étendre sur le Venezuela, la Colombie, la république de l'Equateur, le Pérou, le Brésil, joignait cet ensemble américain à l'Afrique, qu'il englobait entièrement ainsi que l'Arabie, et se prolongeait vers l'est jusque bien au delà de Madagascar et à l'embouchure de l'Indus. L'Espagne, le nord de l'Italie, la France, les îles Britanniques, presque toute l'Allemagne, la Finlande, la Scandinavie étaient sous les eaux du bras de mer transversal, derrière le cou de l'oiseau qui courait le long de la côte nord de l'Afrique, des frontières de la Turquie et de l'Autriche, tandis que la tête couvrait toute la Russie, presque toute la Chine, le front et le bec de l'oiseau allant obliquement du golfe de l'Obi au nord de la Corée. Le barbillon, compris naturellement entre deux golfes, couvrait l'Inde, l'Indo-Chine, et unissait ensemble toutes les îles de l'archipel indien, reliées d'une part à la côte d'Asie, de l'autre au nord de l'Australie. Il n'y avait ni Atlantique (sauf le canal transversal de séparation des deux grands anneaux continentaux), ni Méditerranée, ni mer Noire, dî mer Rouge, ni golfe Persique. Le^ Chili, l'Argentine, la Patagoniet

tout Test de la Sibérie, y compris le Japon, étaient submergés.

La géographie que nous venons d'esquisser correspond à ce que les géologues appellent la période cambrîenne ; elle succède à celle où se déposaient les roches qui sont devenues les granits et les gneiss du Nord et qui est naturellement la période précambrienne. Dans cette période les granits et les gneiss forment un premier système de roches, le sysième archéen, que recouvrent des micaschistes et des grès nettement sédimentaires constituant le sysième algonlrien. C'est dans ces dépôts algonkiens qu'ont été trouvées les premières traces d'organismes ayant vécu. Elles sont rares et il est difficile de déterminer de quoi elles sont les traces ou les restes ; mais apparaît dans le Cambrien une faune fort complète, celle que l'illustre géologue Joachim de Barrande croyait la plus ancienne de toutes, et à laquelle il avait donné le nom de faune primordiale,

La mer occupait alors une surface à peu près égale à celle qu'elle occupe aujourd'hui; la diminution du diamètre de la terre depuis cette époque a peut-être augmenté dans une certaine mesure sa profondeur, mais elle devait être peu différente de ce qu'elle est de nos jours. Le canal transversal intercontinental était une sorte de Manche peu profonde, et ses côtes s'élevaient en pente très douce, car on reconnaît encore, à la surface des grès, les traces laissées sur le sable par les mouvements des vagues et qu'on nomme des ripple-marks, La côte occidentale de l'Amérique était, pour ainsi dire, jalonnée par trois îles allongées parallèlement à cette côte future et occupant à peu près l'emplacement des montagnes Rocheuses du Canada, de la Sierra Nevada et des Andes chiliennes. De même une presqu'île méridionale du continent paîéarctique dessinait les futurs Apalaches, juste à la naissance de l'isthme qui rattachait l'aire p rsistante d'émersion, que Suess a appelée le bouclier canadien, à la masse du continent dont elle formait l'extrémité occiden+ale et méridionale. La mer a abandonné la région des grands lacs situés entre le Canada et les États-Unis (Carte I).

Dès mainte&ant l'érosion va s'emparerdc ces terres neuves ; les roches cristallines vont être désagrégées par la mer, et il se déposera au pied des (alaises des sables que l'avenir transformera en grès colorés en rouge par des sels de fer et des carbonates de fer oolithiques (1), tels que ceux de Saint- Rémy (Calvados), Segré (Maiae-et-Loire), Nucic (Bohême), du sud de l'Espagne, de Saint-Léon (Sardaigne), de Krivorrog (Russie méridionale), et ceux un peu plus tardifs (2) de Clinton qu'on retrouve à New- York, au lac Michigan, et qui sont accompagnés de dépôts formés dans des lagunes salées : gypse, sel gemme, qai réapparaissent pendant toutes les périodes géologiques dans les régions d'où la mer se retire (3).

Cependant, dans les deux hémisphères, les océans gagnent vers l'équateur; le canal intercontinental ou mer intérieure s'étend sur!; le nord de l'Afrique jusque-la émergé, arrive jusqu'au Sahara (4), mais dégage la Scandinavie, la Finlande, qui demeurent unies an Canada, et presque toute la Russie ; tandis que la mer australe envahit le sud de l'Afrique et une. grande partie du Brésil. Ces changements ue sont que temporaires ; bientôt (5) la mer reconquiert la Russie, le nord de la Scandinavie et de l'Allemagne, presque toute l'Europe, la Sibérie, la Chine, la plus grande partie des deux Amériques, sauf l'est du Canada qui demeure uni à la Scandinavie. Il ne reste d'émergé que la Scandinavie, l'Afrique centrale, l'Inde, l'ouest de l'Australie et l'est de la Chine.

On admet généralement, en outre, que dès cette époque un vaste continent occupait le Pacifique. Après avoir corrodé les côtes du continent paléarctique, leur avoir enlevé les parties qui sont devenues les Vieux grès rouges dévoaiens, la mer se dessèche au sud de ce continent (6) : là s'établit une zone de lagunes qui donneront naissance à des dépôts salins ou gypseux et dans lesquelles s'élaborera, sans doute

(1) Ordorôw. — <2) Gotfatandien. — (8) IX, 490. — (4) CoMentzka. — (5) Eifelien. — (6) Frssnfen.

aux dépens des cadavres d'animaux en décomposition, le bitume des régions de la mer Blanche, qu'on retrouve plus abondant dans les Apaîackes, ainsi qu'entre la baie d'Hudson et la Colombie britannique.

Les plissements hercyniens correspondent à la période durant laquelle vont successivement se former, dans les estuaires ou dans les lacs de ces divers points du Globe, les dépôts de charbon qui sont aujourd'hui la principale ressource de notre industrie; 3s se continueront pendant la première partie de la période secondaire. L'exhaussement du sol qui accompagne la formation graduelle des chaînes hercyniennes, chasse la mer de la région écossaise d'aJbord (1), puis du sud de l'Angleterre, de la Belgique et du nord de la France (2), enfin du Plateau central (3). Au début de cette période, il existait trois grandes masses continentales, séparées par autant de mers : la mer transversale des périodes précédentes, qui persiste plus ou moins modifiée, et dau^ mers dont l'une était dirigée suivant les méridiens. Le continent arctique relie toujours la Scandinavie, le Groenland et le Canada et forme le plateau canadien-scandinavîen (4); un second continent correspondait à la Sibérie et à une partie de la Chine actuelle, c'est le plateau sibérien; le troisième s'étendait sans interruption de la partie dr l'Afrique située au sud du Sahara, à l'Amérique méridionale d'une part, à l'Inde et au nord de l'Australie d'autre part; c'est le continent équatorial on continent de Gonduxxna. La mer transversale couvrait toute FEurope, Scandinavie & part, et le nord de l'Afrique; dans ce vaste canal, nommé Méditerranée centrale par Neumayer, Mé*ogéep*r M. Douvillé, Têthye par Suess, émergeait une île transversale comprenant l'Italie, la région des Balkans et le sud de la Russie. Tout d'abord dans cette mer la profondeur diminue et Pon vok émerger (4) le pays de Galles et la Hollande, la Normandie et la région ardennaise, le Morvan,

(îl,Dr P?9f QafifKea^"" S? Dépôts w«stPha"«a». ~ (3) Dépôt, Stéphanie**. — {%) Carte 8. — (5) Dinantien.

le sud du Plateau Central avec les Vosges, la Franconie unie à la Bohême, l'Italie, la région des Balkans, la région caucasique du sud de la Russie et l'Oural, formant autant d'îles séparées par des canaux peu profonds. Le détroit compris entre l'île gallo-hollandaise et l'île ardenno-normande est occupé par des eaux d'une pureté extrême et d'une température élevée ; des récifs de coraux (1) bordent les côtes où ils s'étaient déjà établis, quoique plus à l'ouest, durant la période dévonienne; ils ont donné naissance au calcaire de Dinant ou « calcaire de montagne ». Au sud de l'île gallo-hollandaise se trouve un-autre détroit qui la sépare du Morvan et du Plateau Central. Le bord sud de ce détroit est le siège de manifestations volcaniques puissantes ; il est sans doute dominé par de hautes montagnes dont les produits d'érosion mêlés à des masses charbonneuses se retrouvent partout à leur pied. Peu après les îles émergées se couvrent d'une magnifique végétation dont les débris s'accumulant dans les détroits, chassent les coraux. C/est le moment où se forment successivement les bassins houillers de l'Ecosse, les houilles puissantes de Lothian et de Dialkeith, ainsi que les bassins houillers du nord de la France et de la Belgique ; tandis qu'en Silésie, où quatre bras de mer se rencontrent, s'est constituée une puissante chaîne de montagnes aussitôt attaquée par une érosion intense qui a rempli de 14000 mètres de débris le géosynclinal en voie d'abaissement, situé au pied de la chaîne. Un bassin se forme également du côté de Moscou (carte III).

Cependant les montagnes continuent à s'élever. La chaîne hercynienne court sur l'Espagne, le Plateau Central, la Bretagne, les Vosges, la Forêt-Noire, la Saxe. La région des Alpes (2) porte sur certains points des glaciers. Deux longues îles parallèles correspondent aux montagnes Rocheuses californiennes et à la côte occidentale du Mexique; un vaste continent s'étend au

U) Oinantien. — (2) Westphaliea.

TRANSFORMATIONS SUCCESSIVES DES CONTINENTS ET DES MEPS \2à

nord, reliant ensemble tout l'ouest de l'Amérique du Nord, les îles qui la bordent dans la région arctique, le Groenland, la Scandinavie, les îles Britanniques, l'ouest de la France, l'Espagne, le Maroc et l'Algérie; tout cela constitue le plateau canadie&^scandinave qu'un bras de mer, la mer à Fusulines (1), sépare du plateau sibérien. L'Italie est le noyau d'une grande île.

La mer intérieure se trouve donc fortement rejetée vers le sud, où elle est bordée par le plateau brésiiio-africain unissant l'Amérique centrale et ses républiques équatoriales, toute l'Afrique centrale, l'Arabie, l'Inde, toute la partie occidentale de i'Indo-Chine y compris la presqu'île de Malacca. Au nord-est de ce continent se rattache une presqu'île en forme de T dont la branche occidentale va se relier à l'Espagne en passant au nord de l'Italie et en fermant la mer intérieure vers l'ouest; l'autre branche du T correspond à la région du Caucase englobant la mer Noire, toute la région moyenne de la mer Caspienne, et se terminant au sud et un peu au delà, vers l'est du lac d'Aral. L'autre presqu'île, située au sud-est, unit l'Indo- Chine à l'Australie presque complètement émergée et à l'est de laquelle une grande île englobe le nord de Bornéo et tout l'archipel malais. Enfin au sud du plateau brésiiio-africain s'étend un. autre continent, séparé de lui par une seconde mer intérieure et unissant la Patagonie à la région africaine du Cap et à Madagascar qu'il dépasse de beaucoup. La presqu'île en forme de T est séparée de la région scandinavienne du plateau canadien-scandinave par un bras de mer à bords parallèles, de direction est-ouest, se terminant par trois branches divergentes comme les doigts d'une patte d'oiseau, et de faible profondeur; c'est dans ces golfes et le long des côtes du bras de mer lui-même que se sont amoncelés les débris végétaux qui ont formé la houille d'Ecosse, des grands bassins

(1) Les Vusoïînes sont des Protozoaires en forme de minasceles fuseaux, caraotÀristiqueti des mers carbonifères et appartenant à 1* classe des Foramiaifcrcs.

hoœiUers du sud de l'Angleterre, de la Belgique, du nord de de la France, de la Bohême, de la haute Silésie et de la Moravie où elles atteignent 154 mètres d'épaisseur, et enfin du bassin de Donetz, en Russie, où ce bras de mer rejoint la mer libre.

La période secondaire s'ouvre avec le Trias. C'est une période de calme relatif durant laquelle la mer peut bien éprouver de lentes oscillations, les continents s'agrandir du se rétrécir, mais il n'y a plus de plissements exhaussant à des hauteurs de plusieurs milliers de mètres de longues chaînes de montagnes ; c'est, au contraire, la période de destruction des chaînes hercyniennes. La configuration générale des continents ot dos mers s'éloigne peu de ce que nous venons de décrire, Durant la période triasique tous les continents du Nord se sont rejoints; seuls demeurent submergés le nord-ouest de la Sibérie, l'Amérique russe et la cote occidontale des États-Unis et du Mexique. Il existe là, sur l'emplacement de l'océan Pacifique nord actuel, un vaste océan limité au sud par le continent pacifique. Le continent de Gondw&na s'est fortement étendu; au nord de ce continent, le séparant du continent Nord-Ailantique, se trouve un vaste chenal, la mer intérieure ou Tèthys de l'âge précédent. Deux bras de mer coulant entre le continent Pacifique et la côte ouest de l'Amérique, d'une part, et, d'autre part, la côte est de l'Asie unissent la Tèthys à un océan arctique, et se continuent vers le Sud entre le continent Pacifique et le continent équatorial de Gondwana. Ces longs chenaux s'élargissent ou se rétrécissent successivement par places, ce qui donne au Trias français de la future vallée du Rhône sa division en trois séries de sédiments littoraux qui ont valu ce nom de Trias à l'ensemble des dépôts formés à cette époque.

Ces dispositions générales se maintiennent durant la période Jurassique ; pendant toute cette période persiste le continent Nord- Àtlântique dont les bords seuls sont de temps en temps entamés par la mer durant la période oolithique inférieure. C'est seule-

ment à Pépoque de l'Oxfordien qu'un al&issement dans la région de l'Oural le sépare de nouveau du continent sino-sibérien auquel il s'était uni durant le Permien. Ce dernier demeure émergé durant toute cette période, sauf sur ses bords entamés à l'extrême nord de la Sibérie et à Bornéo durant le Lias, sur la côte d'Okotsk au Bajocien, sur tout le nord de la Sibérie au Portlandien. De même le continent de Genéw&na est découpé par un affaissement dans la région de Mozambique en deux autres : le continent africano-brésiïien et le confinent austraîo-indo-malgache (1). Entre ces deux continents et lés oeux continents septentrionaux, la mer transversale, la Tèthys s'est élargie; elle occupe exactement la place des futurs plissements alpins. 0 est probable que le continent Pacifique hypothétique existait encore, et traversant de l'ouest à Test l'emplacement de l'Atlantique actuel, la Tèthys se prolongeait jusqu'aux mers qui le bordaient du côté oriental.

iNous arrivons ainsi à la période crétacée {2). Au début la région septentrionale du continent Nord-Atlantique (Terre du roi Charles, Spitzberg, est du Groenland) est envahie par les eaux? un bras de mer sépare le continent sino-sibérien du bouclier Scandinave; sur le continent africano-brésilien la mer gagne le sud de l'Abyssinie, la côte des Somalis et le sud de la colonie du Cap; elle laisse presque indemne le continent Australo-indo-malgache, sauf dans le district de Katch et l'Australie occidentale. Le bras de mer qui à l'époque du Trias et du Jurassique unissait la mer des Antilles à la Tethys existe toujours. On peut désigner cette époque sons le nom d'époque éocrétaeée et les suivantes sous les noms d'époques mésocrétacée et néocrétacée.

A i'époque mésocrétacée la mer abandonne les régions arctiques énumérées tout à l'heure ; le bras de mer qui séparait le bouclier Scandinave du continent sino-sibérien, k nord dt

(1) Carte 3. - (2) VI, 1858, 1359.

la Sibérie, une partie du pourtour du continent Pacifique s'&ssè*client; mais les eaux envahissent le bord occidental du bouclier canadien, divers points de l'Lcosse, l'Irlande, la Bretagne, la Bohême, les Meseta espagnole et marocaine, faisant ainsi communiquer la Téthys avec le golfe de Guinée;, elles couvrent la Syrie, l'Arabie, le Sahara, le Soudan, le pourtour de l'Afrique de l'équateurauCap, le nord-est du Brésil, le nord et le sud-est delà péninsule indienne, le plateau d'Assam et le Queeasland en Australie ainsi que les côtes ouest de Madagascar. La Tèthys continue à s'étendre au sud des continents Nord-Atlantique et Sino-sibérien, établissant une communauté de faune marine entre les régions asiatiques et les régions méditerranéennes actuelles ; un bras de mer passant entre les continents Nord- Atlantique et Sino-sibérien la relie à l'océan Arctique, au moins dans la seconde moitié de la période; elle communique de même avec la région des Antilles ; de telle sorte qu'elle circonscrit une Atlantide (1). Le continent africano-brésilien paraît dès cette époque coupé en deux par l'immersion d'une vaste surface qui correspond à l'Atlantique sud. Madagascar et l'Inde sont encore réunis. Ces dispositions persistent durant la période néocrétacée où la mer gagne simplement un peu plus sur certaines régions, comme dans la région de la mer de Baffîn où un golfe apparaît, la côte nord-est du Brésil, la région de Pondichéry, et peut être a-t-eî le momentanément isolé Madagascar (carte IV).

Désormais, avec la période tertiaire et le soulèvement des chaînes alp-himalayennes, nous nous acheminons rapidement vers l'état actuel des cheses, si différent de celui que nous venons de décrire. Pendant une partie au moins de la période éogène ou nummulitique (2), l'Europe et l'Amérique du Nord sont encore unies en un vaste continent, le reste de l'Europe demeurant à l'état d'archipel dont les îles principales étaient, comme

<1) X, 184. — (2) Carte 4.

TRANSFORMATIONS SUCCESSIVES DES CONTlXjeNTS ET DES MER» 33

aux temps secondaires, l'Ecosse, l'Irlande et le pays de Galles, la Bretagne, le Plateau Central, la Meseta espagnole. Ces îles, séparées par des bras de mer peu profonds, se réunissaient par intervalles et s'unissaient même par une véritable Atlantide à Y Amérique du Nord. En tout cas, un golfe de l'océan Arctique pénétrait jusqu'au cœur de l'Europe, couvrait la mer du Nord, le bassin de Paris et le sud de l'Angleterre; le continent africa no-brésilien persistait d'autre part. Madagascar était encore uni à l'Inde ; mais dès ce moment l'Australie en est séparée et le continent indo-malgache était lui-même séparé par un détroit du continent africano-brésilien. Il est probable que le continent Pacifique a déjà commencé à s'effondrer, mais l'anneau marin sinueux qui l'entourait s'est soulevé momentanément pour se transformer plus tard en une terre de lagunes ou une mer peu profonde communiquant avec la Tèthys par un canal séparant l'Amérique du Nord de l'Amérique du Sud. Au début de la période tertiaire la mer méridionale couvrait encore l'emplacement des Pyrénées et des Alpes ainsi qu'une partie de l'Espagne, tout le nord de l'Afrique, l'Italie, la Turquie et la Grèce, l'Asie Mineure, la Perse, l'emplacement de l'Himalaya et s'étendait jusqu'en Chine : c'est la mer nummulitique ainsi nommée à cause de l'immense quantité de nunimulites fossiles, en forme de lentille circulaire, faiblement biconvexe, ressemblant un peu aux anciens limrds, qu'elle contient. Un golfe qui ne tardera pas à se combler s'étendait sur le bassin de Paris. Mais à cette époque commence le soulèvement des Pyrénées entre la France et l'Espagne ; la mer s'étale davantage dans le bassin de Paris ; elle arrive à submerger la Beauce et pousse des pointes jusque dans le Plateau Central, elle couvre également le bassin de la Gironde. A ce moment l'Angleterre s'allongeait vers l'est jusqu'à Boulogne; le bassin de Paris était inondé; la Manche, déjà indiquée, quoique plus étroite, communierait avec la mer du Nord. Mais bientôt le niveau de la mer s'abaisse, de vastes lacs d'eau douce la remplacent sur les parties ,

3 'i LA FORMATION DE LA TERRE

centrales de la France, de l'Espagne, de la Suisse; c'est l'époque oligocène que suit l'époque miocène. Maintenant les lacs d'eau douce qui occupaient la partie centrale de nos pays sont comblés; les Alpes, l'Himalaya atteignent leurs plus hautes altitudes. La mer abandonne définitivement le bassin de la Seine, mais envahit, par contre, ceux de la Loire, de la Gironde et du Rhône. La Bretagne, devenue insulaire, est isolée du reste de la France; en revanche, l'Angleterre se joint au continent, dont elle était isolée pendant la période précédente. Durant le reste de la période tertiaire l'Angleterre se relie d'abord à l'Artois dont les côtes du sud-est sont baignées par îe lac qui occupe le bassin de Paris. A la période miocène celui-ci est exondé, la Manche est refoulée à l'ouest du Cotentin et l'Angleterre largement reliée à ce qui sera la Normandie et l'Artois (1). Ce vaste territoire d'union n'est plus qu'un isthme à la période pliocène, et enfin l'isthme se rompt à la période quaternaire, ouvrant le Pas de Calais à la mer qui déjà sépare l'Europe de l'Amérique, l'Afrique du Brésil, pour ébaucher l'Atlantique.

Un peu avant, au pliocène, la configuration générale des terres et des mers était déjà établie. A peine quelques régions, comme la Bretagne, étaient-elles un peu moins rétrécies par la mer qui s'avançait, au contraire, davantagesur toute la côte ouest de l'Atlantique, de la Bretagne à l'Espagne, et sur le littoral du golfe de Lion, d'où elle avait envahi toute la vallée du Rhône jusqu'à la Bresse, occupée par un grand lac. Les détroits de Gibraltar, des Dardanelles, du Bosphore se sont constitués à ce moment.

La Terre est désormais ce que nous la connaissons. Sans doute elle continue à se modifier. On sait qu'à l'heure actuelle certaines côtes s'abaissent sous les eaux, tandis que d'autres s'élèvent. La Scandinavie a passé pour subir une sorte de mouvement de bascule aujourd'hui douteux (2). La côte sud de la (1) X, 168. — (2) V bis, 656.

Bretagne, la côte occidentale de la France s'enfoncent sous l'Atlantique ; les îles Anglo-Normandes, les îles Chausey ont été séparées du continent depuis les temps historiques ; la ville d' Ys a été engloutie par les eaux dans la baie de Douarnenez ; certains points de la côte italienne s'élèvent, et les nombreuses régions où l'on observe encore des tremblements de terre et des éruptions volcaniques indiquent clairement que l'activité du sol n'a pas dit son dernier mot. Mais tous ces changements sont si lents et de si faible étendue queles cartes des géographes en sont à peine modifiées. Les choses n'ont pas marché plus vite autrefois, et la grandeur des changements accomplis s'explique, non par ces effroyables cataclysmes dont Cuvier donne une si grandiose description au début de son discours sur les Révolutions du Globe, mais par l'extrême longueur des périodes géologiques durant lesquelles elle se sont accomplies. Cette immense durée que les mages invoquaient déjà à l'appui de leurs conceptions cosmogoniques, cette longueur de temps dont Cuvier reprochait à Lamarck d'abuser pour expliquer les transformations des êtres vivants, on doit les tenir aujourd'hui pour démontrées. On a tentédeles évaluer en chiffres, en prenant en considération divers phénomènes, et, malgré les hypothèses qu'il a fallu faire pour cela, malgré les objections des derniers partisans de la chronologie des commentateurs de la Bible auxquels Cuvier donnait l'appui de son admirable érudition, la concordance des résultats obtenus en prenant des points de départ très différents, sans rapport entre eux, est telle qu'il est impossible de se soustraire à l'évidence d'une effarante accumulation de siècles dans l'intervalle de deux périodes géologiques. Le temps a bien été le grand ouvrier des transformations du Globe.

C'est seulement depuis la découverte du radium qu'il a été possible d'aborder par un calcul simple la question de l'âge de la Terïe,du plutôt de quelques-uns des minéraux qui constituent son écorce solide. Strutt a fait remarquer que quelques-uns de ces mi-

néraux contiennent à la fois de l'uranium, radio-actfr comme le radium, et une certaine proportion du corps qui résulte de la décomposition de l'uranium, l'hélium. 11 a calculé qu'il faut onze millions d'années à un gramme d'oxyde d'uranium pour produire un centimètre cube d'hélium. De la quantité d'hélium que contient un minéral on peut donc conclure à la quantité d'uranium qu'il contenait au moment de sa formation et le temps qu'il a fallu à cet uranium pour se transformer en hélium. Le calcul donne pour les zircons enchâssés dans les roches archéennes de l'Ontario 622 millions d'années, pour certaines hématites du Dévonien 145 millions d'années, pour d'autres minéraux 400 millions d'années, pour quelques-uns seulement 40 millions. En revanche, des masses rocheuses suédoises et américaines ont donné les chiffres de 1300 et 1400 millions d'années et des échantillons de Colombo, à Ceylan, jusqu'à 1 600 millions. Ces écarts permettent de déterminer l'âge des terrains dans lesquels les minéraux qu'ils présentent sont enfouis, d'évaluer par conséquent le temps qui s'est écoulé entre les périodes géologiques correspondantes. A la vérité ces différences peuvent tenir en partie à ce que les minéraux Examinés ne se sont pas trouvés dans des conditions également favorables à la conservation de l'hélium.

Un autre problème a été posé : celui de la date de l'apparition de la vie sur la Terre, date nécessairement postérieure à celle où la température de la surface du sol est tombée au-dessous de 100°. Le premier, lord Kelvin l'a abordé et en a donné une solution approximative en assimilant, pour la commodité du calcul, la Terre à un boulet homogène qui aurait été porté au rouge, puis qu'on aurait laissé se refroidir. Dans cette hypothèse, assez différente, il est vrai, de la réalité, lord Kelvin trouve soit 100 millions, soit 20 millions d'années, suivant les hypothèses secondaires qu'il ajoute à la première. Mais le calcul peut être fait dlune autre façon, en supputant le temps qu'il a fallu aux diverses couclres géologiques pour se former. On

suppose, bien entendu, que durant les périodes géologiques antérieures à la nôtre la vitesse de sédimentation a été la ssiême que de nos jours. Comme on n'a que des notions vagues sur la réduction d'épaisseur qu'ont subie les plus anciens dépôts en se transformant en gneiss, il demeure vraisemblable que les évaluations faites par ce procédé demeurent au-dessous de la réalité, et l'erreur qui résulte de ce fait compense largement les exagérations qui pourraient résulter de la rapidité avec laquelle certains dépôts se constituent. D'après ces données Dana évalue à 15 millions d'années la durée de la période primaire; à 4 millions celle de la période secondaire, à 1 500000 celle de la période tertiaire ; ce qui donne un total de 20 millions d'années comme lord Kelvin l'avait trouvé précédemment. Quant à la période actuelle, sa durée a été calculée en partant d'un tout autre point de vue. Le Niagara, sortant du lac Erié, se jetait d'abord après un court trajet dans le lac Ontario. Mais peu à peu la falaise du haut de laquelle il tombait à été rongée; la chute est aujourd'hui à onze kilomètres du lac Ontario. En se basant sur les conditions présentes du recul de la falaise, Lapparent évalue à 40000 ans la durée de l'époque actuelle. Ce nombre se trouve confirmé si, en mesurant l'accroissement actuel des bancs de coraux, on cherche combien de temps ont mis à se souder à la presqu'île de la Floride les quatre banc3 de coraux qui se sont rattachés à ses côtes primitives ; 35 à 40000 ans ont été nécessaires pour cela. Le calcul du temps qu'il a fallu aux tourbières actuelles, pour se constituer, conduit aux mêmes résultats. On peut don:: tenir pour très vraisemblable qu'il y a environ 40000 ans que l'Homme a commencé à se répandre sur la Terre.

"* De toutes ces données concordantes on peut, au moins, conclure que la surface de la Terre était déjà solide il y a de un milliard à deux milliards d'années. D'autres calculs indiquent qu'il y a au moins un trillion d'années qu'elle s'est séparée du Soleil et que la vie est un phénomène déjà extrêmement ancien.

Les changements prodigieux qui se sont produits au cours des âges dans la configuration des continents et des mers ont nécessairement beaucoup influencé la température moyenne d'une région donnée; suivant que la mer qui baignait ses côtes était en large communication avec les mers tropicales ou avec les mers polaires, la température de cette mer était plus ou moins élevée et celle du continent voisin était douce ou rigoureuse, le climat humide ou sec. Le climat était lié d'autre part à l'altitude des montagnes. Les chaînes huroniennes et calédoniennes ont été complètement rasées durant les périodes primaire et secondaire; mais de l'inclinaison l'une vers l'autre des couches constituant les deux faces opposées, de distance connue, d'un pli anticlinal, on peut conclure la hauteur à laquelle s'élevait jadis le sommet de ce pli, et l'on trouve ainsi que les lignes de faîte de ces chaînes s'élevaient à plusieurs milliers de mètres au-dessus du toi, comme c'est le cas pour le faîte actuel de l'Himalaya. Ces hautes montagnes portaient à leur sommet un éternel manteau de neige comme de nos jours. Des glaciers, dont on a retrouvé les traces, même dans la période archéenne, coulaient dans leurs vallées, et l'air était par suite rafraîchi. Il y a donc eu à toutes les époques des régions relativement froides et des régions relativement chaudes, par conséquent des vents et des tempêtes, des pluies et de la neige; mais tout cela existe même dans les régions tropicales actuelles et nous verrons que le climat tropical a longtemps dominé dans le monde. On pourrait être tenté d'attribuer ce fait, aujourd'hui incontestable, à ce que la chaleur interne, très considérable encore sans doute, se faisait plus fortement sentir à travers une écorce solide moins épaisse. Mais il ne semble pas que depuis l'apparition de la ^ie sut" la Terre cette chaleur ait joué un bien grand rôle. Nous n'avons d'ailleurs aucun moyen de calculer à combien de degrés s'élève la température au centre de la Terre. Dans les puits profonds des mines où la température a pu être observée, on constate

qu'elle augmente toujours à mesure qu'on descend ; mais elle augmente d'une façon étonnamment capricieuse. On appelle degré géothermique le nombre de mètres qui correspond à une augmentation de température de un degré. Dans les mines de Sperenberg, qui comptent parmi les plus profondes, le degré géothermique a pu être mesuré de 200 en 200 mètres jusqu'à une profondeur de 2 500 mètres; il varie de 16 à 140 mètres. On a cherché à relier les observations par une formule du second degré; c'est la suivante, S étant îa profondeur en mètres et T ia température exprimée en degrés Réaumur:

Elle donne ce résultat stupéfiant qu'à une profondeur de 3420 mètres il gèlerait si la température continuait à lui obéir jusqu'à cette profondeur; mais, si variable qu'en puissent être les lois, une augmentation continue de température ne peut se transformer en un abaissement conduisant à la température de congélation de l'eau. En admettant que le degré géothermique demeure constant et égal à 100 mètres, longueur voisine de la moyenne observée, on trouverait pour la température du centre de la Terre, situé à 6 350 000 mètres de profondeur, 63 500 degrés — ce qui est tout différent, mais évidemment impossible, cette température étant bien supérieure à celle qu'on attribue à la surface du Soleil.

Ces données contradictoires suffisent à établir combien nous serions ignorants de la constitution intérieure de notre Globe si d'autres documents n'étaient intervenus récemment. L'étude des laves provenant des éruptions volcaniques nous a conduits à penser qu'au-dessous de l'écorce solide, ou lithosphère, il existe une masse continue en fusion ignée, ïa pyrosphère, constituée par un magma chargé de fer et de magnésie, qui devient de plus en plus homogène à mesure qu'il est plus profondément situé, sa composition tendant alors à se rapprocher de celle du silicate de fer et de magnésie que les minéralogistes désignent sous le

nom de péridoi (1). Or le péridot des régions profondes est toujours associé à du fer. Cette association se retrouve exactement dans les météorites que le» recherches de Daubrée et de M. Stanislas Meunier ont conduit à considérer comme les débris disloqués d'un astre, peut-être une planète résiduelle formée presque en même temps que la Terre aux dépens du Soleil et dont l'orbite croiserait la nôtre périodiquement (2). La composition de ces météorites est dès lors susceptible d'être comparée à celle du noyau de la Terre qu'on appelle la barysphère. Cette barysphère serait constituée essentiellement par du fer métallique associé à du nickel, par une sorte d'acier. On s'expliquerait ainsi la ressemblance de ses propriétés avec celles des aimants et sa faculté d'orienter les boussoles. L'acier de nickel serait donc le métal essentiel, le support universel de la croûte terrestre. ^

L'étude des tremblements de terre est venue soutenir cette conclusion d'une façon aussi inattendue que précise. Après bien des essais plus ou moins grossiers, on a construit des appareils enregistreurs automatiques d'une telle sensibilité qu'ils signalent les tremblements de terre qui se produisent dans tous les lieux du Globe, fussent-ils très éloignés, ceuxlà même qui sont situés au plus profond des mers. Des pendules verticaux, convenablement construits, inscrivent les composantes horizontales ; des pendules horizontaux, les composantes verticales. Or les courbes inscrites par ces appareils, onduleuses comme celle qu'inscrit sur un cylindre tournant, enduit de noir de fumée, une pointe fixée à un diapason en pleine vibration, sont d'une remarquable uniformité. Pour

(1) La formule chimique du péridot est : (MgO. FeO)a SiO8.

(2) Il est difficile d'admettre que cet astre ait été un ancien satellite de la Terre, analogue à la Lune. Les débris d'un tel satellite auraieat formé un anneau autour de la Terre ou auraient tourné autour d'elle, comme la Lune, avant de tomber à sa surface lorsque leur vitesse tangentielle aurait été suffi* ïamment ralentie. Cela ne paraît pas être le cas des météorites qui se présentent en essaims dont l'orbite ressemble plutôt à celle des comètes.

une même secousse de tremblement de terre, elles se décomposent en trois parties, différant seulement par la longueur et l'amplitude de leurs sinuosités, et qui viennent s'inscrire successivement. Du temps qu'ont mis à venir s'inscrire ces vibrations, de ce que l'on sait d'après les expériences de Wertheim sur le mode de transmission des vibrations à travers les corps solides, lord Rayleigh a pu conclure que la première partie de la courbe et la seconde représentent des vibrations transversales et longitudinales, transmises à travers la barysphère; la troisième des vibrations, les dernières venues, transmises à travers l'écorce terrestre, la lithosphère. Or la vitesse de transmission des deux premières séries d'ondulations, 9km,6 et 5 kilomètres par seconde, indique que ces ondulations ont été transmises à travers un milieu plus rigide que l'acier. La densité de ce milieu, calculée par Roche, serait au maximum 10,6 et tout au moins un peu supérieure à celle du fer 7,7. Il y a là des concordances troublantes par la diversité même des considérations qui nous ramènent toutes à cette idée que le noyau du Globe terrestre pourrait bien être solide et constitué essentiellement par du fer.

Toutefois, il ne faut pas oublier que tous les métaux plus lourds que le fer, ceux surtout qui se combinent difficilement avec les métalloïdes, comme l'or et le platine, sont bien vraisemblablement au moins aussi largement représentés dans la barysphère que dans la lithosphère et que, d'autre part, le mode de transmission des vibrations lumineuses à travers l'Ëther interstellaire a également conduit à conclure qu'il était « plus rigide que l'acier », ce qui ne veut pas dire qu'il soit solide, au sens où nous entendons ce mot. Le mot rigidité signifie simplement que les molécules du corps que l'on considère ne se bissent 4éplacer que difficilement, et ont une tendance énergique à revenir à leur place dès qu'on les en écarte. Pour ce qui est de la barysphère, la rigidité de sa substance semble être la conséquence de la colossale pression à laquelle elle est soumise

4ï LA FORMATION DE LA TERRE

et qui maintient ses molécules en place, sans nous renseignes nî sur leur nature, ni sur leur température. Sous une pression si colossale, la chaleur peut ne plus avoir d'action sur la mobilité des molécules ; tous les corps doivent paraître rigides et solides. Les distinctions qu'à la surface de la Terre nous établissonr entre les états des corps, n'ont plus de sens dans ses régions centrales.

Quoi qu'il en soit, si la chaleur interne se fait aussi peu sentir actuellement sur la surface, il y a lieu de penser qu'elle influait également fort peu à une époque où la couche de première consolidation pouvait supporter des sédiments de «. mille mètres d'épaisseur, comme c'était déjà le cas au début de la période primaire, tout près de l'époque d'apparition de la vie. Les climats ont été réglés dès cette époque par une action extérieure au Globe, et cette action n'était autre, sans doute, que celle du Soleil — dont il convient main» snani d*étudier l'intervention.

Après lui avoir donné naissance, !e Soleil est demeuré uni à la Terre, comme aux autres planètes du reste, par des liens étroits qui justifient de plus en plus, à mesure que nous les connaissons mieux, le culte que lui vouèrent, sous des formes diverses, tant de peuples de l'antiquité. Du Soleil la Terre retient encore, en dehors de sa constitution matérielle* sa cha leur centrale et les mouvements qui la font tourner sur ellemême ou décrire, sans arrêt, la vaste ellipse de son orbite. De ces mouvements sont issus les jours et les nuits et la succession régulière des saisons, signes manifestes de la tutelle dan 3 laquelle nous tient encore le père des astres, en nous maintenant, par la chaîne mystérieuse de l'attraction, dans le manteau resplendissant de pourpre et d'or de ses rayons.

Rien sur notre Terre ne se passe sans son intervention. C'est lui qui, pénétrant les eaux de la mer, en écarte les molécules au point de les rendre invisibles, et les aspire dans l'air où elles se rapprochent, quand il les abandonne à elles-mêmes, pour former les nuages ; lui qui, en échauffant inégalement les régions diverses du Globe, fait naître les vents chargés de nuées d'où tomberont les pluies fertilisantes, grâce auxquelles la vie a pu se développer sur les continents; lui qui fait apparaître dans la trame vivante des végétaux la matière verte^ la chlorophylle, c'est-à-dire la substance active qui, mise en branle par ses rayons, accomplira, en unissant de l'eau et de l'acide carbonique, tout en libérant de l'oxygène consommé parles animaux, le miracle de la fabrication des sucres et des amidons, qualifié

par les chimistes tf hydrates de carbone parce qu'ils sont uniquement composés d'eau et de charbon, et qui sont la source première et unique de tous les aliments, tant pour les plantes que pour les animaux; lui, par conséquent, qui seul est capable d'entretenir la vie sur le Globe. Il règle les conditions de son développement aussi bien dans les océans que sur la terre ferme. D'innombrables algues vertes microscopiques flottent à la surface des eaux, par les temps calmes et clairs. Elles viennent, à l'appel du Soleil, fabriquer les aliments qui leur permettent de se multiplier avec rapidité; elles sont elles-mêmes l'inépuisable provende vers laquelle accourt la prodigieuse légion des» infusoires, des larves délicates, presque microscopiques d'animaux marins de toutes sortes : vers, étoiles de mer, oursins ; des menus crustacés qui forment l'interminable cohorte des Copépodes, en un mot de tout ce petit monde, sans cesse grouillant près de la surface des eaux toute pénétrée de lumière, auquel le hardi naturaliste d'Iéna, Haeckel, a donné le nom de planklon, en y comprenant les algues elles-mêmes. Friands de Copépodes, arrivent alors les harengs, les sardines et les maquereaux, poursuivis par les germons, les thons, les bonites auxquels les marsouins, les requins et même les dauphins donnent enfin la chasse. Que les temps soient clairs, la température clémente, tout ce mouvement se dessine; la pêche est fructueuse; l'aisance et la joie se répandent sur nos côtes parmi les pêcheurs. Que le ciel se voile, que les vents soulèvent les vagues, agitent les eaux qui se chargent de débris néfastes pour leur transparence, le plankton fuit la surface désormais souillée, descend dans les zones calmes, entraînant avec lui tous les êtres qui vivent à ses dépens : harengs, sardines et maquereaux se font rares. Les pêcheurs ne gagnent plus leur vie et leurs lamentations se font entendre jusqu'à la tribune du parlement.

Tout oela est l'œuvre du Soleil. Là ne s'arrête pas son activité. En créant les vents qui transportent les nuages dans les hauteurs de l'atmosphère, et laissent ensuite retomber les pluies

sur le sol, il transforme sa chaleur en mouvement. L'eau qui tombe sur les hautes chaînes de montagnes et ruisselle sur leurs pentes les dégrade lentement; mais, si faible qu'elle soit, son action continue produit des effets prodigieux. Les montagnes hautes de sept à huit mille mètres qui composaient la chaîne Kuronienne, celles qui constituaient la chaîne Calédonienne, plus récente, ont été ramenées au ras du sol parla puissance des érosions, et Ton peut dire que ces érosions sont le fait du Soleil. De lui dépend encore la force vive des cours d'eau, celle que développent les vagues en lutte contre les continents, celle même que la terre cache dans son sein sous forme de houille, car il est le principal édifîcateur des tissus végétaux. Et comme les végétaux, fils du Soleil, sont directement ou indirectement Tunique source où les animaux puisent les aliments qui les font vivre, ils lui doivent encore leur faculté de se mouvoir. Le frémissement des feuilles agitées par la brise, la dévastation que les cyclones laissent sur leur passage, les rides légères que dessinent les zéphirs sur la surface des eaux paisibles, comme les vagues démesurées que soulèvent les tempêtes, la course tranquille des rivières, comme les colères impétueuses des torrents, sont aussi bien son œuvre que la mala* droite reptation du ver de terre, la course intrépide des gazelles ou le vol hardi des aigles. Quand les fées chères à Shakespeare soupiraient dans la nuit :

Bercez, bercez la jeune souveraine, Doux bruit» des vents, du feuillage, des eaux; Doux rossignols, bercez, bercez ta reine Bercez la reine et charmez son repos,

c'était une prière qu'-în fiut elles adressaient au Soleil, aussi bien responsable des éclats du tonnerre que du chant des oiseaux, que de tous les bruits qui prennent naissance à la surface de la Terre. De l'aveu des météorologistes les taches même de sa surface influeraient sur notre atmosphère, le*

périodes sèches ou pluvieuses correspondraient à la quantité des taches observées sur son disque. Le nombre de ces taches passerait tous les onze ans par un maximum qui correspondrait justement avec nos années pluvieuses, et Ton a été jusqu'à penser — ce qui est peut-être beaucoup — que ce maximum correspondrait aussi à une période où les tremblements de terre seraient plus fréquents.

Le jour et la nuit, le retour périodique des saisons dépendant également du Soleil, c'est encore grâce à lui qu'il y a des animaux diurnes et des animaux nocturnes, qui passent quotidiennement les uns et les autres par des périodes d'agitation et de repos ; c'est grâce à lui enfin qu'un surcroît de vie se répand au printemps sur la nature entière, et que tous les êtres se disposent à se multiplier, chacun suivant son espèce... Le Soleil régit donc sur notre Globe toute activité; de la façon dont il nous dispense sa chaleur et sa lumière, dépendent tous les mouvements qui animent l'atmosphère et les mers, tous les phénomènes de la vie. Nous sommes amenés, par conséquent, à étudier en détail les divers rapports qui nous unissent à lui, les modifications que ces rapports ont pu éprouver dans le cours des âges, celles enfin qu'il a pu subir lui-même.

La Terre est animée de mouvements multiples : elle tourne sur elle-même et la durée de sa rotation est ce que les astronomes appellent un four; l'axe autour duquel elle tourne est une ligne droite, fixe par rapport à elle, et les points immobiles de sa surface qui représentent les extrémités de cette ligne idéale sont ce que nous appelons les pôles; le plan perpendiculaire à cet axe qui passe par le centre de la Terre et qui coupe la surface suivant un grand cercle est Véquaieur. La Terre se déplace, en outre, autour du Soleil en décrivant une ellipse dont il occupe un des foyers, et le temps qu'elle met à accomplir le trajet mesure la durée d'une année. L'ellipse décrite par la terre est son orbite, et le plan de l'orbite s'appelle Yécliplique, Si l'axe de rotation de la Terre

était perpendiculaire à l'écliptique, l'équateur serait situé dans ce pian ; chacun des points de la Terre serait en tout temps éclairé exactement pendant la moitié de la durée de la rotation; par restriction, dans le langage courant, on appelle jour, pour chaque point de la Terre, non pas le jour astronomique, mais la fraction de ce jour durant laquelle ce point est éclairé. Dans l'hypothèse de la coïncidence du plan de l'équateur avec celui de l'écliptique, les jours seraient sur toute la surface de la Terre égaux aux nuits. Mais il n'en est pas ainsi. Ces deux plans, nous l'avons dit, font a cruellement entre eux un angle de 23° 27' 21*. En raison de cette inclinaison, il est facile de s'assurer, par des constructions géométriques fort simples, que les points de la Terre situés sur l'équateur sont les seuls où les jours et les nuits soient rigoureusement égaux durant toute l'année. Au contraire, chaque pôle est dans la nuit pendant six mois, et possède en revanche un jour de six mois, le jour de l'un des pôles coïncidant avec la nuit de l'autre, et réciproquement.

Pour tous les points de la Terre situés sur un petit cercle dont la distance au pôle se mesure par un arc de cercle de 23° 27' 21% il y a un jour et une nuit consécutifs de vingt-quatre heures, au moment où le plan de l'axe terrestre et de la normale à l'écliptique passant par le centre de la terre passe également par ïe centre du Soleil. Ce moment est celui des solstices» On donne le nom de cercles polaires aux petits cercles réalisant ces conditions pour chaque pôle. Pour tous les points situés entre ces cercles et les pôles la durée du jour et de la nuit est supérieure à un jour astronomique : tous ces points sont situés dans les zones glaciales. De chaque côté de l'équateur un petit cercle, situé lui aussi à une distance de 23° 27*21* de l'équateur, délimite une Tégion dont chaque point voit deux fois par an Àe Soleil exactement sur sa verticale, c'est-â-dire au zénillk; au moment même où les jours et les nuits sont, sur les deux cercles polaires, égaux à la durée d'un jour astronomique. jne

48 kÀ FORMATION liB LA TERRE

est la zone lorride ;<**** petits cercles qui la délimitent de chaque côté de l'équaieur sont les tropiques, aussi l'appeile-i-on éga- Ir^ent zone inieriropicale. Entre les tropiques et les cercles polaires s'étend la zone tempérée, où la durée de ia clarté du jour et de l'obscurité de la nuit est toujours inférieure à celle d'une révolution de la Terre, mais où le Soleil ne passe jamais au zénith.

Au moment où le plan de projection de l'axe terrestre sur Pécliptique devient perpendiculaire à la ligne qui joint îe centre de la Terre au centre du Soleil, les jours sont égaux aux nuits sur tous les points du globe, c'est l'époque de Yéquinoxe; à partir de ce moment l'inégalité des jours et des nuits commence dans les deux hémisphères, mais dans l'un les nuits s'allongent, tandis que dans l'autre elles se raccourcissent ; le premier s'achemine par l'automne vers l'hiver, le second par le printemps vers l'été. Le point culminant de la saison chaude, que nous appelons l'été, concorde avec le moment où la terre est à mi-chemin des deux équinoxes; c'est le solstice d'été ; il y a de même un solstice d'hiver. La saison chaude correspond dans notre hémisphère à la période où la Terre se dirige vers le sommet de son orbite le plus éloigné du Soleil; c'est la longueur des jours et non ia proximité du Soleil qui élève la température. Comme ia longueur des jours est la même dans les deux hémisphères, l'été de l'hémisphère austral est un peu plus chaud que le nôtre, la Terre étani alors plus près du Soleil qu'elle ne l'est durant notre été. L'année se divise donc en quatre saisons : le printemps, Vêlé, V automne, Vhiver.

Ces données ne sont pas fixes, comme on pourrait l'imaginer de premier abord. L'axe terrestre ne demeure pas parallèle à lui-même. Il décrit autour d'une ligne perpendiculaire à i'écliptique un cône à contour sinueux, en môme temps que l'orbite elle-même tourne dans son plan. Ces mouvements combinés font que la ligne des équinoxes, passant par le cent e de l'orbite, tourne, dans le plan de celle-ci, de 62" par

an* comme si elle allait à la rencontre de la Terre, avançant ainsi peu à peu l'époque des équinoxes ; la ligne des équinoxes met 21 000 ans à accomplir une rotation complète. La durée des saisons varie elle-même périodiquement; dans les conditions actuelles de notre hémisphère, le groupe printemps-été dure huit jours de plus que le groupe automne-hiver. Il y a, pour cette raison, un léger relèvement de température au profit de ce groupe. L'inverse aura lieu dans 10500 ans.

L'excentricité de l'orbite terrestre subit, elle aussi, de très importantes variations; elle est aujourd'hui de 1/60; mais elle peut s'élever à 1/11,5; c'est-à-dire que l'orbite peut s'allonger, la terre s'éloignant du Soleil beaucoup plus qu'elle ne le fait aujourd'hui, et s'en approchant davantage, Ce qui ne pourrait manquer d'établir entre les saisons froide et chaude beaucoup plus de différence qu'il n'y en a de nos jours, surtout si la ligne du solstice coïncidait avec le grand axe de i'orfeite. Inversement, si l'excentricité était nulle, c'est-à-dire si i'orbïte terrestre devenait circulaire, ce qui est possible, la Terre étant durant toute l'année à la même distance du Soleil, les saisons seraient moins accusées qu'aujourd'hui. Ces alternatives n'ont pu manquer de se produire au cours des millions d'années que représentent les périodes géologiques. Mais il y a plus; dans la phase actuelle de notre système planétaire, l'angle que font entre eux le pian de l'équateur et celui de l'écliptique ne varie que dans d'étroites limites : il va de 21° 59' à 24° 36' environ. Ce3 deux plans ne peuvent donc pas coïncider, ce qui supprimerait les saisons. Seulement d'autres conditions astronomiques absent sur ia position dte l'axe terrestre; tout changement dans la forme de la Terre, qui n'est pas immuable, toute modification dans la répartition des matériaux qui composent sa mas^e, peut amener un déplacement de l'axe de rotation par rapport à la surface, autrement dit un déplacement de La ligne des pôles, changer par conséquent profondément les clUnatsdes diverses régions du Globe; on a même pensé que i accumulation

des glaces à l'un des pôles, de préférence à l'autre, pouvait produire cet effet. *

D'autre part, le Soleil lui-même n'est pas demeuré invariable. Depuis que la Terre s'est détachée de lui, il n'a cessé de se rétrécir par suite de son refroidissement et aussi parce qu'il a donné naissance à deux planètes : Vénus et Mercure, qui ont nécessairement diminué sa masse. Or, il suffirait que le diamètre apparent du Soleil fût de 47° pour que la région éclairée de la Terre fût beaucoup plus grande que la région privée de lumière (1), au lieu de lui être égale comme de nos jours. Dans ces conditions, les longues nuits polaires seraient supprimées ; il n'y aurait plus de saisons. Les vingt millions d'années depuis lesquelles la vie s'est manifestée sur la Terre ont dû être témoins de telles modifications climatologiques (2). Les calculs de Blandet l'ont conduit à penser que, durant ces vingt millions d'années, le diamètre du Soleil a pu diminuer de moitié. Il était, au début de la vie, assez large pour que la nuit fût supprimée presque partout. Ceux de J. Bosler (3) conduisent à conclure que, par le seul fait de sa radiation, il doit perdre en trente millions d'années une masse équivalente à celle de la Terre. Cette diminution de masse combinée avec les modifications dans la longitude de la Terre entraînerait un ralentissement de la marche de la Terre équivalant au bout du même temps à un retard de 36 jours pour les saisons. La température du Soleil a dû (-gaiement diminuer depuis l'époque de la naissance de la vie. On s'accorde peu sur ce qu'elle doit être actuellement, M. Violle la réduit à 2 500 degrés ; lord Kelvin la portait à 14 000 ; M. Le Chatelier s'arrête à un nombre intermédiaire : 7 500 degrés. Et on considère comme le plus probable 6000 degrés

Quoi qu'il en soit, la diminution de la température solaire a dû changer la nature de la lumière qu'il émet. C'est actuellement une étoile jaune; mais il y en a dans le firmament de

(1> V but, 32. — (2) IX, 122. — (S) XI.

blanches et de bleues qui sont plus chaudes. Le Soleil a dû appartenir à un certain moment aux étoiles de cette catégorie. La luniière qu'il envoyait à la Terre était alors plus riche en rayons chimiques, en rayons bleus ou violets et en rayons obscurs ultra-violets. L'activité de cette lumière était bien plus grande et autre que celle de la lumière solaire actuelle. Elle a dû produire sur la Terre des phénomènes chimiques qui sont impossibles aujourd'hui. Nous aurons à faire appel à cette importante donnée; pour le moment, nous pouvons conclure qu'à une époque peu lointaine relativement à la durée des périodes géologiques, le Soleil avait des dimensions suffisantes pour que les climats des régions du Globe correspondant à celles qui sont actuellement émergées fussent fort différents de ce que nous les voyons aujourd'hui. Il y avait à cela, d'ailleurs, des raisons plus prochaines, grâce auxquelles les climats ont dû changer plusieurs fois en un même lieu. Ce qui détermine actuellement les caractéristiques climatologiques, c'est l'altitude audessus du niveau de la mer, la proximité de hautes chaînes de montagnes portant des neiges éternelles et des glaciers, la position relativement à la mer de ces chaînes d'où descendent des vents glacés ou brûlants, suivant que l'air qu'ils charrient était sec ou humide en les abordant; c'est aussi la distance delà me: et, dans son voisinage, sa température fort différente suivanc qu'elle est en large communication avec les mers chaudes équatoriales ou avec les mers froides des régions polaires.

Nous avons vu qu'au cours des périodes géologiques, de puissantes chaînes de montagnes se sont formées qui ont été ensuite lentement nivelées : leur graduelle surélévation refroidissait peu à peu le climat à leur pied, tandis qu'autour d'elles changeaient incessamment les rapports réciproques des îles, des continents et des mers. Non seulement il en résultait, en chaque lieu, des modifications lentes et continuelles dans l'allure générale des phénomènes météorologiques, mais tout le travail qui résulte sur le Globe de l'intervention

de l'énergie solaire changeait consécutivement <Ta>pect. # L'étude qu'ont faite les paléontologistes des végétaux et des animaux dont les restes nous ont été conservés semble venir à l'appui de tout ce que nous venons de dire sur les changements des climats. Actuellement ii y a des animaux et des plantes qui sont propres aux pays froids, d'autres aux pays tempérés, d'autres aux pays chauds. Les conifères, les bouleaux et les arbres analogues forment le fond de la végétation des hautes montagnes et des régions qui avoisinent les cercles polaires; les plantes annuelles, les arbres à feuilles caduques abondent ilans les régions tempérées; les fougères arborescentes, les cycadées, les palmiers, les monocotylédones à larges fleurs, les plantes à épices: canneliers, girofliers, etc., évoquent aussitôt l'idée des pays chauds; de même les bancs de coraux, lesgrands coquillages font immédiatement penser aux mers tropicales, et il est d'opinion courante que seuls les pays chauds peuvent nourrir de grands reptiles, comme les crocodiles, des oiseaux tels que les perroquets, ou encore des éléphants, des rhinocéros, des hyènes, des panthères, des lions, des tigres, des singes. On juge du climat d'une région par la présence parmi les fossiles des débris de végétaux ou d'animaux analogues à ceux dont nous connaissons aujourd'hui l'habitat. La méthode est loin d'être irréprochable, et la mésaventure arrivée à Cuvier lui-même suffit à indiquer qu'il faut ici procéder avec la plus extrême prudence. L'éléphant était pour le grand naturaliste un animal des pays chauds; la découverte de cadavres de mammouths possédant encore leur chair et leurs poils, enfouis dans les glaces de la Sibérie, lui semblait prouver que ce pays avait autrefois joui d'un climat tropical, et, pour expliquer l'enfouissement dans la glace de ces éléphants, il n'hésita pas à admettre qu'au cours de quelque miraculeux cataclysme ce climat tropical avait été instantanément remplacé par un climat glacial. En fait, ies mammouths étaient des éléphants velus, organisés pour vivre dans les pays froids, où ils avaient pour compagnon*

LIS soleil et les variations des climats 53

des rhinocéros et d'autres animaux dont les analogues sont aujourd'hui confinés dans les pays chauds.

Les êtres vivants sont, en effet, des thermomètres fort infidèles, et cela pour deux raisons.

1° Comme ils ne se sont produits que successivement, les premiers réalisés se sont répandus sans difficulté sur le monde entier, et la composition des flores et des faunes présentait alors une homogénéité qui donne l'impression d'une grande ressemblance dans les conditions d'existence, parce que nous sommes habitués à voir une relation étroite entres ces conditions, quand elles sont diverses, et 3a présence de certains groupes de plantes ou d'animaux. C'est le cas, par exemple, pour les fougères, les prêles, les lycopodes, les conifères, les cycadées qui ont composé, pendant toute la période primaire, la flore des continents, puisqu'il n'y avait pas à ce moment de plantes à fleurs; c'est aussi le cas pour les trilobites, les poissons à squelette cartilagineux, et les batraciens cuirassés qui dominèrent dans la faune.

2° Une même faune animale peut se prêier aux conditions climatériques les plus variées et y résister.

Le tigre se rencontre sur les hauts plateaux si froids du T'hibet ; le père Armand David en a ramené des singes et des perroquets, et M. Lefebvre conte dans son beau livre sur l'Energétique et la chaleur animales qu'il a réussi à faire vivre un Cercopithèque sous la neige (1). Nos animaux domestiques sont là enfin pour prouver combien est large la mesure dz.$is laquelle l'organisme des animaux se prête aux cond itf'ons d'existence les plus variées.

A plusieurs reprises d'ailleurs les glaciers ont laissé après eux des traces qui donnent sur les régions envahies par le froid des renseignements pins précis que ceux fournis sur la chaleur par les êtres vivants. C'est ainsi que l'existence des glaciers à l'époque algonkienne, celle où venaient à peine de se former

(1) XH, 407.

les plus anciens gneiss, a été constatée au Canada, dans l'Ontario entre les lacs Supérieur, des Bois et Temiscaming, dans le Minnesota, le Michigan, au Spitzberg, au cap de Bonue-Espépérance. C'était l'époque où la chaîne calédonienne atteignait la plus grande hauteur; à ce moment il y avait, non seulement des glaciers polaires, mais des glaciers comparables à ceux qui marquèrent plus tard les débuts de l'époque quaternaire après la formation des chaînes alp-himalayennes. Ces glaciers se perpétuent ensuite à la base des terrains cambriens en Norvège, à Yang-Tsé, à Simla daas l'Inde, au sud de l'Australie. Ce n'est pas une raison, nous l'avons dit, pour croire que le climat se fût à cette époque refroidi ; il y a actuellement des glaciers sous l'équateur.

Sous le bénéfice de ces réserves, il convient de mentionner ici les conclusions auxquelles ont cru pouvoir s'arrêter les géologues relativement aux climats des diverses époques géologiques.

La température des mers semble avoir été à l'époque cambrienne très uniforme, et on ne voit réellement pas pourquoi, à moins que l'orbite terrestre n'ait été à ce moment très aplatie, cette température aurait été plus basse que durant la période silurienne qui suit. Or l'abondance des coraux sous toutes les latitudes, dans les mers siluriennes, indique des mers chaudes, la sécrétion du calcaire par les organismes marins étant d'autant plus active que la température est plus haute. On ne trouve pas de traces de glaciers siluriens, mais cela peut tenir simplement à ce que l'érosion avait suffisamment abaissé les montagnes de la chaîne Calédonienne pour qu'elles ne fussent plus aptes à amasser sur leurs sommets des neiges éternelles. On n'a aucune raison de supposer que les choses aient changé durant la période dévonienne, bien qu'on ait signalé quelques glaciers au cap de Bonne-Espérance. Au contraire, les coraux continuent à prospérer autour du continent Nord-Atlantique, dans la région qui correspond au futur emplacement de la

cnaïne Hercynienne, du Plateau Central, de la Bohême, etc. ; de plus, l'abondance de grès rouge, dont la coloration correspond à celle qui se produit de nos jours dans les régions désertiques, sous l'influence d'une forte insolation, semble indiquer que dans des régions aujourd'hui tempérées la radiation solaire était beaucoup plus puissante qu'à notre époque. Les glaciers du cap de Bonne-Espérance ont, à la vérité, suggéré l'idée qu'à ce moment le pôle Sud avait pu se déplacer de 60°, mais il en aurait dû être de même du pôle Neard et on ne trouve dans l'hémisphère Nord aucune indication d'un tel déplacement.; il faut donc admettre que les glaciers du Cap dépendent bleu d'un phénomène local : la présence, à cette époque, dans cette tégion, d'une haute chaîne de montagnes. Après une période de repos, cette chaîne semble avoir gagné d'autres parties de l'Afrique du Sud, l'Inde, l'Australie. Durant la seconde moitié tout au moins de la période anthracolithique, pendant laquelle s'est formée la houille, d'énormes glaciers se réunissant sur certains points se développaient sur les flancs de hautes montagnes, dans la région méridionale du vaste continent de Gondwana, qui englobait à cette époque le Brésil, l'Afrique, Madagascar, l'Inde, la Nouvelle-Guinée et l'ouest de l'Australie, et dont la côte sud était baignée par les mers australes.

C'est aussi le moment où les sommets de la chaîne Hercynienne se dressent sur le continent Nord- Atlantique que baigne la Téthys tropicale. Sur les deux continents Nord-Atlantique et de Gondwana la végétation terrestre prend, pendant la première partie de la période carbonifère, une importance qu'elle n'avait pas eue jusque-là. Le soulèvement de la chaîne Hercynienne, les éruptions volcaniques qui l'accompagnent, troublent les eaux; les coraux quittent nos régions; mais, s'ils se retirent, c'est vers le nord : en Belgique, dans la région de Dînant; en Angleterre, dans la chaîne Pennine et même plus près du pôle. La température de la mer dans cette région ne descend donc pas au-dessous de 20°, température nécessaire au

développement des récifs actuels de coraux. La chaîne Hercynienne atteint bientôt ses plus grandes hauteurs; ses pentes se couvrent d'arbres à végétation rapide, appartenant à des familles de plantes sans fleurs, qui n'ont plus de nos jours que de modestes représentants herbacés : les lycopodes, les sélaginelîes, et les prêles, ou chez qui les fleurs ne sont encore qu'ébauchées comme nos conifères. Les torrents qui coulent sur ces pentes aboutissent à de puissants cours d'eau, déracinent les arbres, les entraînent dans des lacs, dans de larges estuaires où ils s'amoncellent, et préparent la formation de bassins houillers tels que ceux du sud de l'Angleterre, du nord de la France et de la Belgique. Au pied de leurs pentes, dans de vastes marécages, poussent aussi des plantes à longs rhizomes, des fougères, ou des cycadées dont les feuilies, les branches mortes, les troncs s'accumulent sur place et produiront des bassins houillers d'un autre genre, ceux du Plateau central par exemple. La puissance de ces dépôts est telle qu^, par une illusion semblable à celle qui fit naître dans l'esprit de Cuvier l'idée des révolutions du Globe, on a imaginé qu'il avait fallu pour leur donner naissance une température exceptionnellement chaude, une atmosphère particulièrement humide et chargée d'acide carbonique. Rien de tout cela n'était nécessaire; il a fallu simplement des pentes pouvant porter une végétation serrée, une température uniforme, une atmosphère moyennement humide, permettant une végétation rapide et continue. Et, en effet, on ne trouve aucune trace, sur la coupe des troncs d'arbres, de ces cercles concentriques qui, sur la coupe de ceux de notre temps, inscrivent les alternatives des saisons. A l'époque carbonifère, la Terre jouissait d'un printemps perpétuel, mitigé dans les régions de haute altitude, rappelant nos régions alpestres par la présence de neiges perpétuelles et de glaciers. Tout cela s'accorde avec l'hypothèse d'un plus grand diamètre du Soleil. L'absence de plantes à fleurs devait faire paraître la végétation beaucoup plus uniforme que de nos jours; la jeunesse des plantes terrestres

explique d'autre part que leurs formes initiales se tussent encore peu émiettées en espèces. Les mêmes plantes se retrouvent, en effet, dans toute l'étendue du continent Nord-Atlantique. Une pareille uniformité caractérise le continent de Gondwana; mais les deux flores sont tout à fait différentes. La flore relativement pauvre du continent de Gondwana, dite flore à Glossopieris, semble indiquer que la température moyenne y était moins élevée, surtout dans le Sud, que sur le continent Nord-Atlantique, à moins que la végétation de ce continent ne fût plus récente; elle s'étendra plus tard sur d'autres régions.

A la fin de la période, la belle flore du continent Nord-Atlantique va du reste s'appauvrir; le climat présente sur de grandes étendues de l'Allemagne du Nord, des Alpes méridionales, de la Russie orientale, des Etats-Unis, des alternatives de pluies abondantes qui entraînent dans les sables, aujourd'hui transformés en grès, les substances chimiques qu'elles ont dissoutes, et de longues périodes de sécheresse et de chaleur qui ont fait prendre à ces grès la couleur rouge caractéristique des forma»tions désertiques, ne permetteni plus une abondante végétation. Les espèces caractéristiques du continent Nord-Atlantique ne se défendent plus contre une invasion des espèces plus résistantes du continent de Gondwana, qui d'ailleurs n'ont pas eu à subir l'assaut de chaleurs sèches comparables à celles du Sahara actuel. Cette période dyappauvris3ement de la flore septentrionale est la période permienne. Il s'est peut-être produit à ce moment un phénomène analogue à celui qui a donné naissance au désert de Gobi, au pied du massif du Thibet.

Nous arrivons ainsi au début de la période secondaire, au trias, où il semble que l'altitude des montagnes Hercyniennes ait été fort amoindrie, soit par une période déjà longue d'érosion, soit par des affaissements. Les montagnes, ces appareils puissants de condensation atmosphérique, s'étant singulièrement réduites, les glaciers semblent avoir disparu, les pluies

être devenues moins abondantes. Le climat sec et chaud de certaines régions, à l'époque du permien, paraît s'être généralisé ou tout au moins étendu.

Jusqu'ici, s'il y a des différences locales de la température moyenne, rien n'indique que l'on ait encore à considérer sur ia surface du Globe des zones correspondant à nos zone» climatériques actuelles. A défaut d'une preuve positive que l'axe terrestre se soit plus rapproché à cette époque d'une position normale à l'écliptique que ne le permettent ses variations périodiques de position, et qu'à ce moment même, l'orbite soit devenue voisine de la forme circulaire, il reste à admettre* nous l'avons vu, que le diamètre apparent du Soleil était beaucoup plus considérable. Il suffit que ce diamètre se soit amoindri quelque peu, pour donner naissance, sans que l'axe terrestre ait changé de position, à deux zones polaires, séparées par une zone torride très étendue, car il existe encore des récifs et des îles madréporiques dans les régions d'Europe correspondant à l'Alsace, au nord de la France, au pays de Galles. Cette zone torride semble caractériser le climat de la période jurassique.

Durant cette calme période secondaire où aucune chaîne de montagnes ne surgit, où les érosions continuent lentement leur œuvre, il ne peut se produire aucun à-coup; pas de glaciers dans les hautes vallées, pas de condensations atmosphériques violentes ; maïs un lent retrait vers le sud des formations coralliennes indiquant que la zone chaude se resserre, que des zones tempérées commencent à se caractériser au voisinage des régions polaires. Les coraux continuent à persister longtemps en Alsace, en Suisse, dans les cantons d'Argovie et de Fribourg, dans le Jura, et ils ont formé en Lorraine des récifs de 20 mètres d'épaisseur; mais la flore qui s'étend du 50e au 71e degré de latitude est une flore tempérée et les alternatives annuelle? de température se marquent dans le tronc de certaines Conifères, notamment de celles découvertes dans la terre de

Graham que borde le détroit de Vancouver, et dans celui des Araucariées par l'apparition de ces cercles concentriques que l'on connaît chez les conifères et les arbres dicotylédones de nos pays, tandis qu'ils font défaut dans ceux de la zone torride. Il y a donc des saisons dans les régions polaires, qui continuent cependant à jouir d'un climat très doux durant toute la période jurassique, tandis que le climat tropical persiste dans les régions tempérées actuelles, car si les coraux disparaissent momentanément au nord du Plateau central, sans doute par suite d'un changement dans la direction des courants, ils se retrouvent à partir du Poitou dans la Téthvs et reparaissent plus tard dans les Ardennes, et plus tard encore aux environs de Trouville, sur la frontière orientale de la Lorraine, au nord du Morvan, à Bourges, à Sancerre, et jusque dans le comté d'York en Angleterre; ils persistent même ultérieurement dans le Jura.

Cet état de choses se transforme assez vite durant la période crétacée qui suit. Les coraux sont tout à fait remplacés dans la région méditerranéenne par de singuliers mollusques lamellibranches, les Rudistes, vivant, eux aussi, par bancs immenses, venant des mers chaudes, mais se contentant d'une moindre température. Les plantes dicotylédones à feuilles caduques font leur apparition et se développent de plus en plus dans les régions septentrionales ; mais dans ces régions la température demeure cependant sinon très élevée, au moins très douce et assez constante, comme sur nos côtes de Bretagne, car l'arbre à pain et diverses cycadées y prospèrent, à côté de dicotylédones à petites fleurs: saules, peupliers, bouleaux, chênes, noyers, platanes, figuiers, ou à feuilles persistantes, comme les lierres, les lauriers-roses. On y trouve aussi quelques gamopétales, les viornes, et même des monocotylédones.

Le Groenland, le Spitzberg garderont encore durantla période nummuiitique, qui marque le début de l'ère tertiaire, etconser-»

veront même pendant la période néogène qui suit, une flore très riche, établissant clairement que les régions polaires n'ont pas encore été touchées par un très grand abaissement de température. Leur température était, en effet, voisine de celle des régions méditerranéennes actuelles. La terre de Grinnel, par 82° de latitude, avait le climat actuel des Vosges ; il y poussait des peupliers, des bouleaux, des sapins argentés, des nénuphars; au Groenland, par 70°, vivaient des magnolias. Un peu plus tard, durant la période oligocène, il se fait, dans les régions correspondant à nos régions tempérées actuelles, tantèt un mélange, tantôt une localisation des flores tempérées et des flores tropicales, indiquant que la végétation subit l'influence de la température des courants qui longent les côte*. D'autre part la composition de la flore arctique durant la période néogène marque un refroidissement très net de cette région. C'est durant cette période que se forment les plus grandes chaînes de montagnes de l'époque actuelle et, comme cela s'est produit lors de la formation des chaînes calédoniennes et hercyniennes, les glaciers ne tardent pas à faire leur apparition.

Peu à peu les plantes des pays chauds descendent vers le midi et sont remplacées par les arbres à feuilles caduques, indiquant une alternance de saisons froides etde saisons chaudes. Toutefois les camphriers vivent encore par 51° de latitude et les palmiers par 50°; la flore demeure identique à eile-même du 38' au 54* degré, de la Serbie à la Finlande.

La chaîne alp-himalayenne a maintenant acquis de grandes altitudes ; nous sommes à l'époque oligocène. En raison de la présence des grands massifs de condensation, l'été est pluvieux, mais l'hiver demeure encore tiède; sur les bords du lac de Constance règne le climat de Madère et du sud de Japon : la température moyenne des côtes de la mer d'Okhotsk est d'environ 19°. Mais la période d'érosion et de tassement est arrivée pour les chaînes nouvelles de montagnes. Des pluies torrentielles, provoquées par leur altitude même, ravagent leurs flancs, des

vallées profondes s'y creusent et les glaciers prennent une extension énorme.

Nous touchons au début de la période quaternaire qui vit la prise de possession du sol par l'Homme. Durant cette période, en dehors des dénivellations résultant de la formation des chaînes de montagnes, il semble bien que des aires étendues, faisant partie des grands continents, aient éprouvé des alternatives d'exhaussement et d'affaissement, constituant ce qu'on a appelé des mouvements épirogé niques. Pendant les périodes de surrection, les glaciers formés dans les vallées des hautes chaînes s'étendaient au loin, pour régresser durant les périodes d'affaissement. Le climat se refroidissait naturellement dans le voisinage des glaciers, mais il gardait sa douceur dans les régions qui en étaient éloignées.

Ces périodes d'envahissement et de retrait des glaciers ont reçu te nom de périodes glaciaires et interglaciaires ; elles ont servi à jalonner l'histoire de l'Homme. A ce moment la mer Egée entre en communication avec la mer Noire. Après une première baisse de température au pliocène, le climat devient moins rigoureux : des hippopotames, des rhinocéros, des éléphants, des lions, des hyènes, tous animaux relégués aujourd'hui au voisinage des régions tropicales, abondent dans le midi de la France; mais les glaciers gagnent de plus en plus (âge munstérien) ; ils arrivent à occuper le septième des continents, soit 20 à 25 millions de kilomètres carrés. Aux Etats-Unis ils descendent jusqu'au 40e degré de latitude, au voisinage de New-York; en Europe, ils descendent jusqu'au 50e et couvrent l'Angleterre, l'Allemagne du Nord, la Scandinavie et la Russie jusqu'à Vorona. Le mammouth et le rhinocéros préhistoriques (1), dont les descendants actuels sont presque nus, sont, au contraire, couverts de poils laineux. Au moment où les glaces reculent,

(1) Pteisiocène moyen ou magdalénien.

auprès aes glaciers vivent les lemmings et plus au sud le renne, le lièvre des neiges, le renard arctique : c'est la faune des steppes qui s'étend jusqu'aux Pyrénées. Puis la température se réchauffe un peu, et l'air devient plus sec (climat des toundras) : c'est l'âge du renne qui, à l'époque suivante, sera momentanément refoulé vers le nord, pour reparaître à la fin du pléistocène et descendre jusqu'au 43e degré de latitude.

A quoi tiennent ces variations de la température qui amènent ainsi à quatre reprisas successives une invasion de glaciers? Quand on ne croyait qu'à une seule époque glaciaire, on invoquait, avec James Croll et Geikie, l'allongement graduel et l'aplatissement de l'orbite terrestre ; mais l'existence de plusieurs périodes glaciaires rend fort imparfaite cette hypothèse, contredite d'ailleurs par le fait que la période glaciaire semble s'être manifestée sur les deux hémisphères simultanément. On a pensé alors à une périodicité correspondant à celle des taches du Soleii; mais la période de ces dernières est bien trop courte. Il est donc probable qu'il s'agit seulement ici de phénomènes locaux.

Les phénomènes locaux n'ont d'ailleurs joué qu'un rôle secondaire, et pendant des périodes relativement courtes de l'histoire de la Terre. Ils sont dominés par deux grands faits : 1° aussi loin que l'observation puisse atteindre, c'est-à-dire pendant une période de près de vingt millions d'années, les calottes polaires ont gardé une température analogue à celle de nos climats méditerranéens ; il a bien fallu pour cela que le soleil les éclairât d'une façon presque permanente; 2° la zone torride, d'autre part, est demeurée sans changement climatérique depuis l'origine de la vie, mais elle s'est graduellement rétrécïe et il y a eu un refroidissement très lent, mais continu, des régions polaires dont le climat, devenu rigoureux et glacial^ s'est conservé dans nos régions tempérées. Or tout cela ne peut guère s'expliquer qu'en admettant un rétrécissement progressif du disque solaire, et c'est sur ce thème dominant que sont venues se

greffer les conditions secondaires qui ont donné leur variété aux caractères de la période pléistocène.

C'est donc le Soleil qui a dirigé révolution du Globe ; il s'est encore montré là le grand artiste qui repétrit sans cesse les êtres vivants et crée pour ainsi dire leurs formes. Sans doute les changements périodiques que nous avons signalés au début de ce chapitre dans les éléments de l'orbite terrestre, dans l'inclinaison de l'axe de rotation de la Terre sur l'écliptique, ont joué leur rôle et sî, à cet égard, une entente s'établissait entre les géologues et les astronomes, peut-être pourraiton trouver, dans la discussion approfondie des éléments recueillis par les uns et par les autres, le moyen d'expliquer les principaux événements géologiques et d'en fixer la date évaluée en années. Mais les calculs des astronomes eux-mêmes ne tiennent pas compte de toutes les données du problème; ils ont surtout étudié les conséquences de celles de ces données qui, supposant les astres immuables, sont relatives aux actions qu'ils exercent les uns sur les autres. Tout ce qui est relatif aux modifications de forme et de constitution du Globe terrestre, qui, en raison de sa petitesse, ont dû cependant être plus considérables que celles du Soleil, échappe à leurs calculs. Elles ont pu intervenir pour augmenter l'inclinaison de l'axe de rotation de la Terre sur l'écliptique ou l'amener à lui être perpendiculaire, sans changer les positions géographiques des pôles, et cela aurait suffi pour modifier complètement le cours des saisons ou même les faire disparaître ; elles ont pu également modifier la position géographique des pôles, sans rien ajouter aux modifications périodiques d'inclinaison de l'axe de rotation sur l'écliptique. Mais c'est seulement quand on aura constaté l'insuffisance des explications tirées des calculs astronomiques que ces données nouvelles pourront être examinées avec fruit (1).

(1) Cf., soi les questions de climat, le 2e volume de l'Évolution de l'IIu manilè-

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