XVI. SEICHES

Les riverains du Léman connaissent depuis des siècles et appellent seiches des variations singulières du niveau de l’eau du lac ; sans cause apparente, ils voient l’eau s’élever, sur le rivage, de plusieurs centimètres, de plusieurs décimètres, d’un mouvement lent qui dure quelques cinq minutes, un quart d’heure, une demi-heure, puis s’abaisser avec la même lenteur au-dessous du niveau primitif, puis s’élever de nouveau, et ainsi de suite. On dirait d’une petite marée, de faible amplitude, de courte durée.

Une observation attentive constate des mouvements analogues dans tous les lacs et étangs, quelles qu’en soient les dimensions.

J’ai montré, en 1873, que ces seiches sont le fait d’un balancement, des vagues d’oscillation fixe de l’eau, qui balance d’une extrémité du lac à l’autre, dans un mouvement rythmique, isochrone, et d’amplitude décroissante, autrement dit dans un mouvement pendulaire.

Les seiches sont d’apparition très fréquente. A l’aide d’appareils enregistreurs suffisamment sensibles, nous les observons constamment ; c’est avec peine que nous trouvons dans l’année quelques heures de suite, jamais une journée entière, où le niveau du lac ne présente pas trace de ces phénomènes rythmiques.

L’amplitude, soit la hauteur des seiches, est fort variable. Elle varie avec la station : certaines localités, situées au fond de golfes en entonnoir, Genève par exemple, ont des seiches beaucoup plus fortes que d’autres stations, situées sur un cap proéminent. L’amplitude varie aussi d’un jour à l’autre : parfois les seiches sont nulles ou presque milles, parfois elles ont leur maximum de développement. Les plus grandes seiches connues sont celles du 3 octobre 1841, observées à Genève, où- le dénivellement de l’eau, entre le maximum et le minimum, a dépassé 1.90 m. Cet exemple est fort rare; depuis neuf ans que nous possédons sur le Léman des limnographes à enregistrement continu, nous n’avons pas constaté de seiches dépassant à Morges 20 cm., a Genève 40 cm. d’amplitude.

L'étude de l’amplitude des seiches et de leur développement nous a montré leurs relations avec les mouvements de l’atmosphère ; leur début coïncide avec une rupture d’équilibre de l’air qui surmonte le lac. Un orage qui frappe sur le lac cause une dénivellation locale de l'eau, première impulsion

qui est suivie d’une série d’oscillations d’amplitude décroissante, jusqu’à ce que l’état d’équilibre soit de nouveau atteint, ou, ce qui arrive le plus fréquemment, qu’une nouvelle série de seiches se développe en effaçant les traces de la série précédente. J’ai constaté, sur les tracés des enregistreurs, la suite non interrompue de telles oscillations pendulaires, causées par une seule impulsion, et se continuant pendant trois, quatre et même cinq jours.

Je distingue dans un lac deux systèmes principaux de seiches :

1° Les seiches longitudinales qui oscillent suivant le grand axe du lac ; dans le Léman, de Chillon à Genève.

2° Les seiches transversales qui oscillent suivant la plus grande largeur du lac : dans le Léman, de la côte suisse à la côte savoyarde, de Morges à Evian.

Dans chacun de ces systèmes, je connais trois types principaux de seiches, à savoir :

1° Les seiches de premier ordre ou seiches uninodales , avec un seul nœud et deux ventres d’oscillation. L'eau s’élève à une extrémité du lac pendant qu’elle s’ahaisse à l’autre; au milieu de la longueur du bassin est un point mort, nœud d’oscillation, où la hauteur de l’eau ne varie pas.

2° Les seiches de deuxième ordre, ou seiches binodales , avec deux nœuds et trois ventres d’os-

cillation. L’eau s’élève simultanément aux deux extrémités du lac pendant qu’elle s’abaisse au milieu, et vice-versa; entre ces trois ventres, il y a deux nœuds d’oscillation où le niveau de l’eau reste stationnaire.

3° Les seiches mixtes ou seiches dicrotes , dans lesquelles il y a superposition des seiches de premier et de deuxième ordre, ce qui donne, suivant la station d’observation, des courbes de dénivellation de types divers, assez compliquées aux extrémités du lac où les ventres des uninodales et des binodales interfèrent ensemble.

Je donnerai, d’après nos observations sur le lac Léman, la durée de ces divers types de seiches, en nommant durée l’espace de temps compris entre deux maximums de hauteur de l’eau, ou deux sommets de seiches :

Seiche longitudinale uninodale, 73 minutes.

» » binodale, 35 y>

» transversale uninodale, 10 »

La durée de la seiche varie d’un lac à l’autre suivant les dimensions du bassin. En 1876, je suis arrivé, en me basant sur une équation théorique de Rodolphe Merian, de Bûle, h donner d’une manière pratique et très simple la formule des seiches uninodales, à savoir :

qui exprime t, la durée d’oscillation d’une demiseiche, mesurée en secondes de temps, en fonction de Z, la longueur, comptée en mètres, de la section du lac suivant laquelle la seiche oscille (la plus grande longueur ou la plus grande largeur du lac), et de 7i, la profondeur moyenne de cette section, g étant le coefficient de la pesanteur 0.809.

D’après cette formule, plus le lac est long, plus la durée de la seiche est grande. Mais cette durée est fortement influencée par la profondeur de l’eau ; quand le lac est peu profond, la durée de la seiche est prolongée; on peut admettre que le frottement de l’eau sur le fond est la cause de ce retard.

Des exemples tirés de l’observation des seiches du Léman et d’autre s lacs suisses ont prouvé la légitimité de cette formule.

Les seiches ont été étudiées sur le lac Léman par H. -B. de Saussure, Vaucher, F. -A. Forel, Ph. Plantamour, E. Sarasin, etc.