CHAPITRE VI

Flore fossile arctique. — La chaleur dans les régions polaires.

— Parenté des espèces fossiles. — Absence de cataclysmes.

— Rareté des fossiles à caractère glacial. — Aires géographiques , aires confinées , migrations , colonies éparses. — Confirmation du déplacement polaire fournie par l'étude des dépôts de fossiles.

Flore fossile arctique. — On a découvert, sur la côte occidentale du Groenland, en face de Tîle de Disco, vers le 70* degré de latitude, de nombreuses plantes fossiles. Le professeur Oswald Heer les a étudiées; il a pu déterminer plus de soixante espèces, parmi lesquelles vingt-huit doivent avoir été des arbres (1).

Huit arbres appartiennent aux conifères. Le conifère le plus fréquent est le séquoia Langsdovfn;

(1) Lyell, Principes de Géologie, Paris, 1873, t. I, p. 295; — et Ancienneté de F homme, Paris, 1870, page 262, note de M. Hamy, avec citations du livre de M. Heer.

il ressemble à s'y méprendre, dit M. Heer, au séquoia sempervirens de Californie. Le séquoia de Californie réussit dans le midi deTEurope.Sur les bords du lac de Côme et autour de Lausanne, « -on trouve des individus portant des fruits. De Tarbre du Groenland, ajoute M. Heer, nous possédons non-«eulement de nombreux rameaux pourvus de feuilles, mais aussi des fruits et des semences. » Parmi les autres conifères, il faut citer le pin, l'if et le salisburia (Gingko).

Les vingt autres espèces d'arbres se composent de peupliers, de chênes, de hêtres, de noisetiers, de platanes, d'ormes, de noyers, de magnolias, d'un cerisier à feuilles coriaces, d'un laurier-cerise, et d'un arbre analogue au laurier, « portant de belles feuilles de 8 pouces de longueur, i Un chêne avait des feuilles d'un demi-pied de long ; un autre portait un feuillage toujours vert, comme le chêne-liége.

Le séquoia du Groenland a été retrouvé : dans les lignites de l'Islande, au Spitzberg et à l'ouest du nord de l'Amérique, vers l'entrée de la rivière de l'Ours.

Le lignite de l'Islande a fourni notamment :

un tulipier avec ses fruits et feuilles caractérisliques, un platane, un noyer, une vigne,

Le Spitzberg avait déjà donné quatre-vingtquinze espèces de plantes, déterminées par

M. Heer, parmi lesquelles r^deux espèces de laxodium, un coudrier, un peuplier, un hêire, un platane, un tilleul et un potamogeton. Durant Tannée 1873, M. Nordenskiôld y découvrit de nouveaux gisements de fossiles (1). Voici Ténumération qu'il en donne : séquoia, taxodium disthicnni, glyptostrobus, quercus, populu.; , sorbus, acer, tilia, alnus, platanus, betula, cornus, carpinus, ulmus, grewia; « avec tiges et feuilles extrêmement bien conservées. » Ces dernières plantes proviennent de IsQord et de Recherche- Bay, lieux que je n'ai pas vus indiqués sur les cartes, mais qui, si j'ai bien compris M. Nordenskiôld, doivent être situés dans le Nord-Ostland, quelque peu au del^du 80* degré de latitude.

« Quant à la preuve, dit Lyell(2), que les plantes fossiles des régions arctiques ont réellement vécu sur les lieux mêmes où elles ont été découvertes à l'état fossile, et qu'elles n y ont pas été transportées par des courants marins, elle ressort de la quantité de feuilles pressées en masse, qui, dans certains cas, se trouvent associées à des fruits, ou accompagnées de plantes marécageuses, ainsi que de la présence d'arbres debout avec

(1) Comptes rendus do r Académie des Sciences, t. LXXVIII, pages 238 et 239, séancs du lundi 26 janvier- 1874.

(2) Principes de Géologie. Paris, 1«73, t. I, page 2GC.

Ï9à FAUNES ET FLORES.

leurs racines, qu'y ont observés Rink et le capitaine Inglefield. i

A Tépoque où prospéraient de telles flores, le climat des pays arctiques devait être singulièremet plus doux qu'il ne Test aujourd'hui.

Les arbres à larges feuilles impliquent des étés chauds. Les arbres à feuillage toujours vert, à part le rhododendron, l'airelle, le houx, dont il n'est pas ici question, impliquent des hivers doux et pluvie\ix ; actuellement ils vivent sur les rivages de la Méditerranée, à Madère, aux lieux où les gelées sont peu à craindre : leurs bourgeons sont mal protégés ; — ils végètent durant la saison pluvieuse et suspendent leur sève au moment de la sécheresse. Lq climat de la flore fossile arctique devait équivaloir au climat du midi de la France, du nord de l'Espagne et de l'Italie.

Dans ces dernières régions, la température moyenne annuelle est de 15 degrés. Au nordouest de l'Amérique, à l'île Disco, au nord du Spitzberg, la température moyenne annuelle est de 8 degrés au-dessous de zéro. Différence :

23 degrés.

Si le pôle était alors à la même place qu'aujourd'hui, — d'où provenait la chaleur fournie aux pays arctiques? — Du soleil ou de la terre. Examinons ces deux cas.

Supposons que le soleil ait été assez incandescent, ou assez proche du globe, ce qui revient au même, pour élever de 23 degrés la température moyenne du nord du Spitzberg. A ce moment, quelle aura été la température moyenne à réquateur?

Le calcul est facile. La quantité de chaleur reçue est proportionnelle aux cosinus des angles d'incidence des rayons. Le cosinus relatif au nord du Spitzberg étant 1, le cosinus relatif à réquateur est environ 5,75. L'accroissement do température à Téquateur aura été de 132 degrés. En additionnant le chiffre 132 avec le chiffre 28, qui représente la température moyenne actuelle de réquateur, — on obtient le chiffre de 160 degrés, pour la température moyenne de réquateur au moment considéré.

Par un calcul semblable, on trouve que la température moyenne annuelle eût été de 148 degrés aux tropiques; — et, qu'au 45* degré de latitude, la température moyenne eût encore été sensiblement supérieure à celle de F eau bouillante.

L'explication par le soleil n'est pas acceptable. Le phénomène de l'ébuUition des océans eût laissé des traces. Et les eaux du globe n'auraient pas bouilli pendant cette seule phase géologique, — mais encore, et plus fortement, suivant toute apparence, à diverses autres époques. On a trouvé

dans les régions arctiques des fossiles indiquant <iles climats plus élevés que ceux dont je viens de parler. Tels sont les végétaux de la flore houillère, découverts à File Melville, par 75 degrés de latitude, — au nord du Spitzberg, — et vers rembouchure de la Lena, au 72* degré. Tel est le grand ichthyosaure rapporté par sir Edward Belcher d'une île située à 77°16' de latitude. Tels seraient les palmiers et les cycadées qui, suivant une nouvelle récente, auraient été découverts dans les terrains de la baie d*Omenak, située au nord de Disco. D'après le profes*seur Nordenskiôld, nous possédons déjà des fossiles des pays arctiques, propres à sept époques géologiques différentes.

Je n'insiste pas ; l'hypothèse du réchauffement des pays arctiques par la radiation solaire est condamnée. Aussi bien les géologues paraissent s'attacher uniquement à la seconde hypothèse: celle du refroidissement lent du globe.

La doctrine courante veut que le globe, primitivement liquide, ait constamment perdu de sa chaleur jusqu'à l'époque actuelle. Uue croûte se serait formée à sa surface, aux pôles d'abord, par un refroidissement plus rapide, puis partout. Dès que Texlérieur de la croûte n'a plus eu qu'une température compatible avec la vie, les

espèces des terrains fossilifères les plus anciens s'y sont développées. A ce moment, les climats étaient à peu près égaux par toute la terre, parce que la chaleur fournie par le soleil était petite, comparée à la chaleur propre du globe. Jusque très-tard les climats auraient été sensiblement égaux aux pôles et à Téquateur. Il faut que les choses se soient passées de cette manière pour expliquer les fossiles crétacés et même les fossiles du miocène trouvés aux pays arctiques. Aujourd'hui la croûte est épaisse, un peu plus aux pôles qu'ailleurs; assez épaisse partout, pour que le globe ne perde plus de s^ température propre, et pour que la chaleur donnée par le soleil soit la cause à peu près unique des climats. De là le froid actuel aux pôles. Telle est la doctrine courante. Peut-elle expliquer l'existence des flores récemment découvertes aux régions arctiques?

— Je réponds : non ; et je vais le montrer.

Les végétaux dont les restes fossiles ont été découverts à l'île Disco, au Spitzberg, etc. — doivent avoir vécu à une époque géologique peu ancienne, car ils sont d'espèces très-semblables à des espèces actuellement existantes. Ils concordent çn grande partie avec des espèces qui vivaient dans l'Europe occidentale aux temps miocènes ; — on profite de cette circonstance pour les déclarer miocènes. On sait cependant que

beaucoup de nos anciennes espèces miocènes existent aujourd'hui à Madère, au Japon et sur la côte occidentale de T Amérique du Nord. Si les fossiles avaient été trouvés dans Tun quelconque de ces pays, on n'oserait pas les dire miocènes. Rien ne montre qu'ils ne soient pas de date beaucoup plus récente. J'accorde qu'ils datent de l'origine du miocène inférieur. Je puis faire cette concession. C'est une ancienneté invraisemblable, et la plus grande qu'on puisse leur attribuer.

Entre l'origine du miocène inférieur et l'époque actuelle, les pays arctiques se seraient refroidis de 23 degrés. Les autres régions du globe se seraient refroidies au moins de la même quantité, puisqu'on admet que la plus grande épaisseur de la croûte terrestre se trouve aux pôles. Le chiffre de 23 degrés appliqué au total de la surface terrestre est un minimum; je m'y tiens.

Supposons que la planète ait perdu des quantités égales de chaleur dans des temps égaux. Si nous appliquions la loi du refroidissement des corps, -la proportion serait un peu différente, et la différence serait à l'avantage de mon raisonnement. Un corps perd d'autant plus de chaleur dans un temps donné et dans un milieu déterminé, que sa température est plus élevée. Supporsons des pertes proportionnelles aux temps, et essayons d'évaluer quelle était la chaleur de la

surface terrestre aux époques paléozoïques. Il s'agit, pour cela, de calculer lia durée des temps écoulés depuis ces mêmes époques.

On estime comme suit les épaisseurs des terrains à fossiles (1) :

V^ âge, primordial . . . 70,000 pieds.

2® âge, primaire 40,000 —

3^ âge, secondaire. . . 15,000 — 4* âge, terliaire ....'. 3,000 ~ 5* âge, quaternaire ou actuel, — 500 ou 700 pieds.

Les épaisseurs des terrains ne sont pas proportionnelles aux durées géologiques auxquelles ils correspondent, car un terrain quelconque s'est formé des érosions des terrains antérieurs. L'épaisseur totale des terrains quaternaires n'équivaut évidemment, comme durée, qu'à un nombre moindre de pieds des terrains tertiaires ; et ainsi de suite. Si je suppose que les épaisseurs sont proportionnelles aux temps écoulés, je ne risque aucunement d'exagérer les durées géologiques.

L'origine du miocène inférieur peut être placée vers le milieu du terrain tertiaire, car Téocène est à lui seul au moins aussi épais que le miocène et

(1 ) Zabobowski-Moindron, Ancie/ïflc^é de l'homme, Paris, 1874, l*"» vol., page 57. Si je ne fais erreur, M. Zaborowski- Moindron a dû puiser ces chiffres dans les œuvres du professeur Ramsay.

le pliocène réunis. L'épaisseur des couches comprises entre Torigine du miocène et Tépoque actuelle est ainsi représentée par une hauteur de 2,200 pieds.

Nous admettons que chaque épaisseur de 2,200 pieds correspond à un abaissement de température de 23 degrés.

Il n'est pas nécessaire de remonter bien haut dans le terrain permien pour trouver au pôle, au lieu le moins chaud du globe, une température égale à celle de la fusion de Tétain. A mesure qu*on s'approche du Laurentien, on rencontre successivement les températures de fusion du bismuth, du plomb, du zinc, de l'argent, laquelle arrive même à être notablement dépassée.

Or, il n'est pas admissible que la vie de nos fossiles ait pu avoir lieu dans un milieu à température plus élevée que celle de la coagulation de l'albumine.

Assurément, les chiffres trouvés pour les températures anciennes sont ici trop faibles. Je concède cependant que j'aie exagéré de la moitié, des trois quarts, — je concède, si l'on veut, que la différence des climats indiquée par la flore fossile arctique a été estimée au quadruple de sa valeur. Le résultat total sera le même : la flore houillère aurait encore dû vivre, au pôle, à une température supérieure à celle de l'eau bouillante.

Une deuxième manière de calculer les temps géologiques a été indiquée par Lyell (1). Elle est basée sur la durée des espèces. Les espèces de coquilles de la dernière période glaciaire seraient, pour l'Europe t)ccidenlale, identiques, dans la proportion de 95 pour 100, aux espèces de coquilles actuellement existantes. Il estime que le terrain où Ton cesse de rencontrer des coquilles identiques aux coquilles actuelles est vingt fois plus distant de nous que la dernière période glaciaire. Il suppose qu'une « révolution complète dans les espèces » implique à toutes les époques géologiques une durée égale ; — telle est Tunilé de mesure. Calculant d'après cette deuxième méthode, j'arrive, au terrain permien, à trouver une température supérieure à celle de la fusion du zinc.

La chaleur nécessaire à la végélalion des pays arctiques n'a donc pu venir ni du soleil ni de la terre, dans l'hypothèse de la fixité du pôle.

Je puis faire valoir encore une considération : même si la chaleur nécessaire lui avait été fournie, la flore des régions arctiques n'aurait pas pu vivre. »

Comment, en effet, cette végétation se serait-

(1) Principes de Géologie, Paris, 1873, l. I, page 894.

elle accommodée des longues nuits polaires? Le soleil est absent de Thorizon pendant 127 jours au SOMegré de latitude (1), pendant 97 jours au 75^ degré , pendant 2 mois au 70^ Les arbres à feuillage toujours vert veulent,- chaque année, une saison de croissance douce et humide et une saison de repos chaude et sèche. Ils n'eussent pas pu croître pendant la nuit polaire ; — ou, si leurs feuilles avaient grandi à ce moment, la pousse eût été blanche, comme on le remarque sur les planâtes qu'on fait croître à l'obscurité, et la nouvelle pousse serait morte au retour de la lumière. En outre, il devait y avoir une grande différence entre la température de la nuit de plusieurs mois et celle du jour de plusieurs mois, et la flore fossile arctique n'est pas celle des climats extrêmes.

Il est certain, qu'à l'époque où prospérait cette flore des pays arctiques, le pôle n'occupait pas le lieu qu'il occupe aujourd'hui. Donc le pôle se déplace à la surface terrestre.

Succession des espèces.— Les espèces animales et végétales qui vivent aujourd'hui sont largement représentées parmi les fossiles du pliocène supérieur, — elles ce retrouvent moins nombreuses dans le pliocène ancien, mais la parenté

(1) Delaunay (H.), Cours élémentaire d'Astronomie, Paris, 1870, page 250.

PARtNTÉ DES ESPÈCES. 201

des espèces du pliocène supérieur el du pliocène inférieur est évidente. On passe de la même manière du pliocène inférieur au miocène supérieur, sans interruption brusque parmi les espèces. On peut ainsi remonter de proche en proche , de terrain en terrain jusqu'à Torigine de l'époque secondaire. Entre le commencement de l'époque secondaire et la fin de l'époque primaire est une lacune qui n'a pas encore été comblée : les fossiles du nouveau grès rouge ne se retrouvent pas dans le terrain permien. Il y a des affinités de genres, mais les espèces sont différentes. Ainsi, la filiation des espèces peut être suivie jusqu'à l'origine de l'époque secondaire ; elle est surtout très-nette si on en borne l'étude à l'origine des terrains tertiaires.

On peut affirmer que, depuis le commencement de l'époque tertiaire jusqu'à nos jours, il n'est survenu aucun cataclysme de nature à exterminer simultanément un grand nombre d'espèces. Ceci ressort du seul examen des fossiles propres aux couches qui se superposent entre ces limites.

On pouvait croire aux cataclysmes alors qu'on ne connaissait qu'un petit nombre de couches, parce que les lacunes paraissaient graves. Les recherches récentes ont fait connaître un nombre considérable de couches, dont chacune présente des caractères -intermédiaires à deux couches déjà

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connues. Fréquemment une espèce qu'on croyait bien éteinte à un certain étage, réapparaît à des étages plus récents, — dans la même région du globe, ou dans des régions éloignées. Les lacunes sont devenues petites ; les géologues savent, par leur expérience, combien elles ont tendance à s'effacer à mesure que progressent nos connaissances. Déjà Ton prévoit que les lacunes ne sont pas réelles, et que les espèces qui ont cessé d'exister se sont éteintes une à une, lentement, par la diminution progressive du nombre des individus. C'est ainsi que, dans les temps modernes, a disparu le dronte ; c'est ainsi que tendent à disparaître, l'auroch , l'élan, le chamois, le bouquetin , le castor.

Les périodes glaciaires paraissaient de nature à causer l'extinction simultanée de bon nombre d'espèces. On ne peut pas même montrer qu'elles en aient détruit une seule. Le mammouth, que Ton croit avoir vécu en Sibérie durant l'époque tertiaire et dont tant d'individus ont été enfouis dans les glaces de ce pays, — a été retrouvé en Europe dans des terrains postérieurs à la dernière période glaciaire. Le mastodonte avait vécu en Europe jusque vers le commencement de .Favantdernière période de froid ; — on Ta retrouvé aux Etats-Unis dans des terrains superposés aux derniers terrains glaciaires. D'après M. Dar-