CHAPITRE I

CONDITIONS DK LA FOBMATION DES GLACIERS.

Au commencement du XIX® siècle, retendue des phénomènes auxquels plus tard on a donné le nom de période glaciaire était inconnue. La découverte des cadavres intacts appartenant aux grands pachydermes fossiles avait frappé d*étonnement tous les esprits. N'ayant rien alors qui pût régler son élan, l'imagination, fortement ébranlée, s'était donné libre carrière. En présence d'un fait qui semblait tenir du prodige, elle s'était sentie entraînée à lui assigner une cause merveilleuse. De là cet étrange bouleversement du globe, cette infraction inconcevable aux lois de la nature. On eût dit que trop lentes et trop faibles à

son gré, un Être mystérieux, dans un moment de colère, les avait abrogées pour laisser dans un monde subitement détruit le témoignage inouï de sa puissance. Alliance inespérée ! La Science était devenue l'auxiliaire de la Poésie, et lorsqu'à la voix de Guvier surgissaient de leur tombe tant de générations animales à jamais disparues, il semblait que vis-à-vis cette évocation magique, les causes actuelles fussent trop mesquines pour produire des hécatombes aussi grandioses et d'aussi effroyables catastrophes.

D'autre part, malgré la multiplicité des destructions générales, les âmes pieuses croyaient avec candeur y trouver la confirmation de la Bible et de son unique déluge, tandis que les esprits politiques, fermant volontairement les yeux sur l'inconciliable désaccord des deux doctrines, espéraient, à l'aide de la théorie de Guvier, resserrer les liens de la domination théologique et donner à la religion vieillie un regain de jeunesse. Aussi, quel immense retentissement eut le Discours sur les révolutions du globe l Avec quelle force il s'empara des intelligences I... Mais dans la science il n'est pas, pour les théories, de règne éternel, à moins que ce règne ne soit fondé sur la vérité. L'impulsion donnée aux études géologiques portait ses fruits; les faits s'ajoutaient aux faits, les découvertes aux découvertes, et déjà l'on pouvait reconnaître que le phénomène glaciaire avait une extension et une manière d'être telles qu'il devenait nécessaire de modifier les idées reçues et même de chercher une autrô explication. G'est alors qu'apparut sur la scène

— ns —

un adversaire résolu du dictateur de la géologie, qui audacieusement opposa à la doctrine des catastropbes subites celle des causes actuelles. Cet homme est l'illustre Sir Charles Lyell (1).

Sir Charles Lvell a voué sa vie à la démonstration de la nouvelle théorie. Ses longs travaux, poursuivis avec une infatigable persévérance, ont été couronnés de succès : la doctrine des causes actuelles a triomphé. Sans doute, une grande obscurité plane encore sur ce point de l'histoire terrestre qu'on appelle la période glaciaire ; mais la méthode à suivre dans la solution de cet important problème est celle qu'a tracée Lyell ; elle seule est au plus haut degré empreinte du véritable esprit scientifique : Vélimination du surnaturel dans l'explication des phénomènes naturels* La découverte de vestiges de glaciers sur la plus grande partie de l'Europe, puis celle de traces semblables en Amérique, tous ces faits réunis ont singulièrement agrandi le problème. Ce qui est difficile à expliquer, ce n'est pas la conservation des chairs de quelques éléphants, c'est l'étendue du phénomène dans les deux hémisphères et la zone où il a sévi. La somme des faits recueillis n'est pas encore assez grande ; les recherches en Amérique n'ont pas encore été assez nombreuses ni assez complètes pour qu'on puisse soulever le voile qui en cache à nos yeux les réelles et

(1) Pour être juste, il faut reconnallre qu'en France Constant Prévôt a partagé avec LyeU la gloire de cette initiative scientifique.

indiscutables causes. Où en est la science sur cette question ? Tel est l'objet de cette section du livre.

Méthode, a Une erreur qui égare beaucoup de bons esprits, c*est qu'ils veulent absolument trouver une cause unique pour un grand nombre de faits différents. Selon eux, une théorie est absurde si elle n'explique pas tout. Ils veulent une hypothèse qui donne la solution complète de tous les phénomènes. Telle loi naturelle qui expliquerait parfaitement les blocs erratiques ou le diluvium, sera rejetée si elle ne donne aucune raison delà rupture des couches ou de la formation des montagnes, et réciproquement. Il n'y a pas de raison pour penser que tous les faits obscurs doivent avoir la môme origine, et je crois qu'on arriverait plus sûrement;à la vérité en cherchant une explication particulière à chaque phénomène (1). » Le conseil est excellent; il est conforme à la véritable méthode scientifique qui consiste à partager l'objet en plusieurs divisions, à étudier celles-ci séparément, en un mot, à faire une analyse. C'est après la connaissance successive des diverses parties que doit venir la considération de l'ensemble. Avant de chercher quelle cause générale a hérissé de glaciers, sur une zone immense, les deux continents^ il est nécessaire de savoir comment se forment les glaciers. C'est pour avoir négligé cette marche analytique et sûre que l'on a émis tant d'hypothèses chimériques. Lorsque les conditions qui concourent à la formation

(1) J^ AdhéiBar. — Révolutions de la merj

des glaciers ou à rabaissement de la température dans chaque contrée auront été reconnues, il sera temps d'embrasser le phénomène dans sa totalité. Appuyé sur des faits bien constatés, on pourra, sans témérité, non pas donner l'explication certaine de la période glaciaire, mais indiquer, prévoir peut-ôtre celle que la postérité réussira sans doute à donner.

I. — Le froid seul ne produit pas les glaciers. — Les plus belles études qu'on ait faites sur les glaciers sont dues à réminent physicien anglais, M. John Tyndall. 11 a résumé dans une page remarquable de son livre sur la Chaleur les hypothèses erronées de ses devanciers et ses propres vues, fruit de longues observations : « La détermination des conditions qui permettent la formation des glaciers a longtemps été un problème pour les physiciens, et la discussion attentive des solutions que ce problème a reçues est vraiment instructive. Je n'ai pas de nouvelle hypothèse à proposer, mais il semble possible de donner à nos recherches une direction plus vraie, un but mieux défini. L'objet de tous les auteurs qui, à ma connaissance, ont écrit sur ce sujet a été de découvrir le moyen d'obtenir le froid. Plusieurs hommes éminents ont pensé, quelques-uns pensent encore que l'abaissement de la température à l'époque des glaciers était dû à une diminution passagère de la radiation solaire; d'autres ont imaginé que, dans son mouvement à travers l'espace, notre système peut avoir traversé des régions de basse température, et que les anciens glaciers se seraient formés pendant le passage à travers

ces régions plus froides. D'autres savants, un peu plus dans le vrai, ont demandé la température la plus basse dont ils avaient besoin à une distribution différente des continents et des eaux. Si je comprends bien les écrits des savants qui ont proposé et soutenu ces diverses hypothèses, plusieurs d'entre eux semblent n'avoir tenu aucun compte de ce fait, que Ténorme extension des glaciers dans les âges passés démontre avec une rigueur tout à fait égale et l'action de la chaleur et l'action du froid. Le froid ne produit pas de glaciers. Vous pouvez avoir ici, à Londres, pendant un hiver entier, le vent du nord-est, le plus piquant et le plus froid sans qu'il tombe une seul flocon de neige. Pour se produire, la neige a besoin de sa matière première ; et cette matière première, la vapeur aqueuse de l'air, est le produit direct de la chaleur... Il est parfaitement manifeste qu'en affaiblissant l'action du soleil, soit par une diminution d'émission, soit en faisant traverser au système solaire tout entier un espace de basse température, nous détruirions les glaciers dans leur source. De vastes montagnes de glace nécessitent infailliblement des masses adéquates de vapeur atmosphérique, et de la part du soleil une énergie grande dans la môme proportion. Quand, en possession d'un appareil distillatoire, vous voudrez augmenter la quantité de liquide distillé, vous n'essayerez assurément pas d'obtenir la basse température nécessaire à la condensation du liquide en enlevant le feu de dessous la chaudière. Or, si je comprends bien la chose^ c'est ce qui a été fait par

jes physiciens qui ont voulu produire les anciens glaciers par la diminution de la chaleur du soleil. Il est tout à fait évident que la chose la plus indispensable pour produire les glaciers est un condenseur perfectionné; nous n'avons pas un iota à perdre de l'action solaire; si nous avions besoin de quelque chose, c'est de plus de vapeur et surtout d'Un condenseur assez puissant pour que cette vapeur, au lieu de tomber en averses liquides sur la terre, soit assez abaissée dans sa température pour descendre en neige. »

Ainsi donc, pour (ftxm glacier puisse se former, 11 faut qu'un vent saturé d'humidité, grâce à l'évaporation causée parla chaleur solaire, trouve un condenseur, c'est-à-dire un haut sommet, où il laisse tomber la vapeur d'eau sous forme de neige. Sous l'action du soleil, la couche superficielle de la neige se fond; l'eau s'infiltre dans la masse, peu à peu se refroidit, tombe à zéro degré et se transforme en glace. Avec les années l'épaisseur de cette glace va croissant; les .parois deviennent de plus en plus compactes et transparentes sous la pression des couches supérieures, lesquelles chassent l'air emprisonné dans des blocs neigeux. Ainsi se forment les glaciers.

ti. — • Niveaux des zones de neige. — Voilà un fait important bien constaté. Mais dans quelles conditions un lieu peut-il servir de condenseur à la vapeur d'eau ? Quelle est l'altitude nécessaire pour que cette vapeur d'eau retombe en neige et non en pluie ? En d'autres termes quel est le niveau particulier des

zones de neige ? Ce niveau dépend de trois causes principales mais d'inégale puissance :

l** La latitude du lieu;

2° La hauteur du lieu ;

3° La position du lieu relativement aux courants atmosphériques ou marins.

I. — La latitude du lieu. — Puisque la chaleur versée par le soleil atteint son maximum à TÉquateur et son minimum au Pôle, il est nécessaire que la limite inférieure des neiges so^ d'une manière générale, la plus élevée sur les hauts sommets de l'Equateur, et la plus basse dans les contrée^ polaires. L'Annuaire du Bureau des Longitudes donne le tableau suivant de la hauteur moyenne de la limite inférieure des neiges perpétuelles à partir de l'Equateur ou 0° de latitude jusqu'au 60** de latitude.

A 0** de latitude. . . 4,800 mètres.

. Voici la hauteur de la zone neigeuse dans plusieurs lieux d'après des mesures directes. Au Kilmanjaro (centre de l'Afrique, 3° latitude sud) les neiges ne persistent qu'aune altitude do 5,200 mètres : au-dessous de cette limite, elles fondent et se résolvent en pluie. Dans les Cordillières, leur limite inférieure monte à 4,800 mètres; elle atteint 5,300 mètres sur \q versant nord de l'Himalaya et 4,900 sur \Çi versant

— ISi —

sud. Vins ou se dirige vers les pôles, plus elle descend : die est à i ,500 mètres eu Norwége, à 970 eu Islaude, à 700 au Cap-Nord, à 300 au Spitzberg; enfln dans les régions polaires, cette limite se confond avec le niveau de la mer.

Une erreur assez répandue est de croire qu'au dessus de la limite inférieure, la quantité de neige suit une progression croissante. Il n'en est rien. De même qu'il y a une limite inférieure, de même aussi il existe une limite supérieure : c'est l'espace qui s'étend entre ces deux limites qu'on appelle la zone des neiges. C'est là que prennent naissance les glaciers. En effet, la densité de l'air décroît en même temps que s'en accroît la sécheresse; or. passé une certaine limite, les nuages en vertu de leur poids spécifique ne peuvent plus s'élever. On sait que plus ils sont saturés d'humidité, plus ils tendent à se rapprocher de la terre : ce sont eux qui donnent ordinairement les pluies les plus abondantes. Grâce à de nombreuses observations, on a pu établir que sur les Alpes et les Pyrénées il pleut rarement à 3,000 mètres, parce que la densité des nuages les abaisse à un moindre niveau; jamais à 3,600 mètres parce que les rares vapeurs qui s'élèvent au-dessus de cette altitude sont couver* ties en glace (i). Le plus souvent, ne pouvant déverser ces glaces dans une atmosphère aussi légère et sèche, elles s'abaissent dans les couches plus pesantes. Il y a donc une zone moyenne où la quantité de pluie on

(I) Techttdi. — Le Mwtde des Alpes,

de neige, selon leà températures, 3st la plus considérable. Dans les Alpes, cette zone est entre 2,200 et 2,600 mètres.

IL — La hauteur du lieu. — Les faits précédents rendent facile Tappréciation de Tinfluence qu'exerce au point de vue des glaciers la situation propre d'un lieu. Au pôle, où la chaleur est extrêmement faible, les glaciers peuvent se former dans la plaine même; à réquateur, au contraire, où la chaleur est extrêmement forte, il faut que la hauteur du lieu soit telle que la condensation de la vapeur en neige soit possible. Voilà pourquoi au-dessous de 5,200 mètres au Kilimandjaro, ou de 4,900 à l'Himalaya, les nuages se résolvant en pluie, la formation des glaciers est impossible.

« La loi de décroissance de la chaleur dans le sens vertical est de un degré de température par 187 mètres d'augmentation dans la hauteur. On calcule ainsi que 80 mètres d'élévation produisent le même effet sur la température annuelle qu'un déplacement de un degré en latitude vers le nord. Sur le versant des Cordillières de la zone torride, les climats se trouvent étages les uns sur les autres, depuis les forêts de cacaotiers des plaines basses jusqu'à la neige perpétuelle. Au pied delà montagne, on a tous les jours une chaleur qui dépasse de plusieurs degrés celle du mois d'août à Palerme. A 2,000 mètres, c'est l'été de Marseille; à 3,000 mètres, la fin du mois d'août à Paris; à 4,000 mètres, la neige commence à tomber;

mais on trouve encore des plantes alpestres on fleur, ce sont les premiers jours d'avril delà France septentrionale (1). »

L'un des hardis Français qui accomplirent le célèbre voyage d'exploration du Mékong et de la Cocbincbine, I866-I8689 M. le docteur Thorel, fait une intéressante description du spectacle qu'offi:'ent les groupes montagneux du Yunan. Le Yunan s'étend du 3â^ au 37*^ de latitude; quelques-unes des montagnes dépassent 3,000 mètres. C'est avec étonnement que nos explorateurs trouvèrent florissant sur ces montaffiQ$ la plupart de nos arbres, soit à l'état cultivé, soit à l'état sauvage. Ce fait est de la plus haute importance au point de vue des origines, non moins que probant au point de vue de l'influence qu'exerce la hauteur d'un lieu sur les productions végétales et sur les animaux* « La végétation et les cultures sont très variées, comme le climat de cette province; au fond des vallées et au pied des montagnes jusqu'à 1,200 mètres, les plantes des tropiques cultivées et à l'état sauvage; au milieu des montagnes, une Végétation mixte; on y cultive encore le rii en été, mais en hiver on récolte dans les mêmes champs du blé, des pois, des fèves ou des pavots à opium. Tout à fait au sommet des montagnes, dans la zone froide, oix l'irrigation n'est plus possible, la culture du riz est remplacée par celle des pays secs. On y voit tous les végétaux d'Europe cultivés et spontanés. Au milieu des chênes,

(I) Surcher. — Les Phénomènes de l* Atmosphère,

des pins, des aunes, des bouleaux, des érables, des peupliers, des saules et des rhododendrons qui forment les forêts des montagnes, on trouve plusieurs espèces de poiriers, de cerisiers, de pruniers, de noisetiers, de châtaigniers, de vignes, à Tétat sauvage. Chacun des nombreux groupes des montagnes du- Yunan peut être considéré comme un monde en miniature où non-seulement les végétaux mais encore tes hommes et les animaux sont étages d*après les aptitudes qu'ils tiennent de leur origine (climat chaud ou climat froid). En quelques heures, en escaladant une de ces montagnes, on peut voir des représentants de la végétation du monde entier et des types des diverses races qui habitent ce curieux point de l'Asie (4).»

III.— La situation du lieu relativement aux courants atmosphériques ou marins. — Les courants atmosphériques ou marins, intimement liés à la configuration du sol, exercent une influence extraordinaire sur le climat d'une région.

A. — Courants atmosphériques, — L'évaporation de Teau se fait à presque toutes les températures; mais elle se fait avec une énergie d'autant plus grande que la température est plus élevée. A 20° au-dessous de zéro, un mètre cube d'air renferme déjà un gramme de vapeur d'eau; à 20** au-dessus de zéro, il

(l) Docteur Thorel . ^ Notes médicales, ^%^^2u

en renferme 18 grammes; à 30'' la quantité de vapeur s'élève à 35 grammes, et ainsi toujours croissant. U suit de là que si une contrée est e-xposée à des vents tièdes et chauds qui ont pu se saturer de vapeur d*eau, soit sur la surface des mers, soit sur la surface des lacs intérieurs, les glaciers pourront se former et grandir, à cette condition essentielle que la contrée aura des condenseurs perfectionnés, c'est à dire de hauts sommets.

C'est précisément le cas de la partie méridionale de l'Asie. Les moussons, qui régnent périodiquement sur le grand Océan Indien, s'imprègnent d'une énorme quantité de vapeur d'eau sous l'action brûlante du soleil équatorial. Ainsi satun^es, elles s'élancent sur l'Asie; là rencontrant les cimes des Ghattes, puis celles de l'Himalaya, elles déversent par torrents la pluie et la neige. C'est dans l'Himalaya, à Cherra- Pungee, qu'on a trouvé le maximum des pluies du globe, s'élevant à 767 centimètres par an. Aussi les glaciers de l'Himalaya sont-ils les plus vastes du globe. D'aprèsfle capitaine Montgomerie, celui de Biafo n'a pas moins de 103 kilomètres de développement (1).

Mais si le vent souffle de terre, ou sien passant audessus des montagnes il'perd son humidité, les régions sont soumises à un effet inverse. Les côtes du Pérou sont sous l'influence des vents d'Est, lesquels ont été

(1) John H«r<!chftll. — Météorologie,

John Tyodall. — La Chaleur.

Marié-Davy. — Les Mouvements de F Atmosphère.

— lis —

desséchés par les Andes pér uviennes, aussi n'y pleutil pas. Le Chili est, au contraire^ sous l'influence des vents du nord-ouest ou de l'ouest, lesquels sont des vMits marins humides. Ces derniers sont à leur tour desséchés par les Andes du Chili et ne fournissent que peu de pluie aux Pampas de la Plata et aux déserts de laPatagonie.

La ligne des déserts du tropique nord commence à l'ouest de l'ancien continent, traverse l'Afrique dans toute sa largeur où elle n'est interrompue que par quelques oasis, puis va couvrir une p'krtie de l'Arabie, le sud de la Perse, la Boukharie et la Mongolie jusqu'aux monts Khing-Khan (Mandchourie). Sa position et ses déviations s'expliquent admirablement par la direction des courants atmosphériques. Le désert de Gobi, dans la Mongolie, qui est entouré de tous côtés par de hautes montagnes, est voué à la mort et à la solitude. En effet, les vapeurs apportées par la mousson du sud-ouest sont condensés sur les monts Himalaya et sur les plateaux du Thibet; l'air apporté de l'Atlantique par les courants équatoriaux prolongés sur l'Asie a passé par de hautes latitudes où le froid l'a dépouillé de sa vapeur. Il s'ensuit que l'eau ne peut arriver ni par le sud, ni par le nord ou l'ouest sur le désert de Gobi; les vents d'est n'y sont euxmêmes que des transformations des courants polaires.

En Europe, la ville de Yassi nous offre un exemple remarquable de l'influence qu'exerce sur le climat la direction des courants atmosphériques. Située vers le 47** de latitude, la ville est assise sur le versant de

deux montagnes séparées entre elles par une étroite vallée. N'ayant aucun abri du côté du nord, elle est exposée entièrement aux vents. qui soufflent des plaines de la Bessarabie et de la Russie ; aussi ses hivers sont-ils fort rigoureux. A cette époque de Tannée, on voit le thermomètre descendre jusqu'à 25 et SO"" audessous de zéro. En été, la chaleur et la sécheresse sont souvent excessives. Or, à Paris, quoique cette ville soit située à 2 degrés environ de plus au nord (48° 50' 49"), la température s'abaisse rarement à — 15°. Cet écart considérable est propre à faire apprécier lerôle important que «joue la circulation atmosphérique.

B. — Courants marins» — L'eau s'échauJDTe lente-' ment et se rpfroidit avec une égale lenteur : aussi sa température pendant l'hiver est-elle supérieure à celle des continents. Gomme les couches d'air situées à la surface des mers participent de cette constance relative des températures, il s'ensuit que le climat hibernal des contrées qu'elles visitent doit être sensiblement adouci. La démonstration de ce fait estfournie d'une manière éclatante par le célèbre courant marin qu'on appelle le Gulf-Stream. Le Gulf- Stream, contrairement à une opinion répandue, prend naissance sur les côtes occidentales de l'Afrique iMarié-Davy), puis s'alimente dans les eaux du Mexique. Ces eaux, échauffées elles-mêmes sous la zone torride avant d'être poussées dans le golfe mexicain par les vents, conservent toute l'année une tem-

pérature élevée. Pendant l'hiver, u la mer fume comme une chaudi&re en ébullition. » (Rapport du capitaine Duchesne.) Le Gulf-Stream longe les côtes de l'Amérique du Nord, s'infléchit au-dessous des bancs de Terre-Neuve, et vient réchauÉTer les côtes ouest et nord de l'Europe. La chaleur de ses eaux se communique à l'air, lequel se charge en outre de vapeur à leur surface.

Son action sur les climats d'Europe est d'une extrême puissance. C'est à lui que les côtes ouest et nord-ouest de notre continent doivent leur température relativement douce, tandis que celles du Labrador sont emprisonnées par une barrière de glace. Or le Labrador est situé entre le 50* et le 60'' de latitude : ainsi de l'Angleterre. La différence de climat entre les deux contrées provient uniquement de la direction suivie par le Gulf-Stream, lequel s'éloigne du Labrador pour venir baigner les rivages européens. Québec et Christiania sont à peu près sur la mêm^ ligne isotherme de + 5*; et cependant Christiania est environ à 12* de latitude plus au nord que Québec ! Le port norwégien de Hammerfest, situé au delà de 70* de latitude, n'est jamais pris parles glaces. Tandis que les golfes norvégiens sont bordés de forêts et de verdure, le littoral russe, situé à peu de distance^ à l'est, est aride et improductif : le mercure gèle dans les tubes (1). La cause d'un contraste si frappant est toute dans le cours du Gulf-Stream qui apporte aux

(i) OaiaU qa« U mercure me gèU qu'à — 49«.

golfes ou fiords de Norwége la chaleur et la fécondité. Enfin une branche du grand courant marin remonte le long de la côte ouest du Spitzberg et donne ainsi l'explication de ce fait anomal qu'à la partie nord du Spitzberg la limite des neiges est à loO mètres au lieu d'être au niveau du sol.

Rien n'est aussi propre à montrer l'action singulière des courants marins sur le climat que la comparaison des hivers des contrées sibériennes avec les hivers des pays européens. La différence des températures, à latitudes égales, fera saisir toute la grandeur du bienfait que rend à l'Europe le Gulf-Stream. Irkutsk (52° 17' latitude nord) et Barnaoul encore moins au nord ont le même été moyen que Berlin (Sa*» 3(K latitude nord) et que Cherbourg (4b° 32' latitude nord.) Mais la température moyenne des deux villes sibériennes en hiver est — 20°, tandis que la moyenne hibernale du nord-ouest de la France est de + 3* 95. Les exemples suivants mettent également en relief le rôle considérable que remplit le Gulf- Stream.

1° lies Feroô (62° latitude nord) ont une moyenne hibernale de + 3* 90 centigrades ;

2° Edimbourg (55° 57' latitude nord) a une moyenne hibernale de 4- 3° 47 ;

3° lie du Man (54° 30^ latitude nord) a une moyenne hibernale de + 5** 59 centigrades.

L'hiver de l'Ecosse est aussi doux que celui de

•Milan

Lorsque Ton compare la moyenne calorique dé Tannée entière, les difiRérencés s'accusent d'une manière aussi caractéristique selon que les villes sont situées sur le bord de la mer ou dans Tintérieur des terres.