SEICHES THONON-ROLLE

Partant de notre hypothèse que les seiches transversales oscillent d'un côté à l'autre du lac, nous avions supposé que le mouvement de balancement s'effectuerait en masse dans tout le lac, tout au moins dans toute l'étendue du Grand-lac. Nous nous attendions donc à retrouver nos seiches de 10 minutes, de Morges, non seulement à Evian où nous les avons constatées, mais encore à Thonon et RoUe, dans la partie occidentale du Grand-lac.

Grand a été mon étonnement en n'en voyant pas traces sur les courbes des limnographes. Dans toute cette région du Grand-lac qui est à l'ouest du détroit de St-Prex-Pointe de la Drance, nous trouvons des seiches de 7 minutes, très jolies, bien dessinées, souvent en belles séries (PI. Y, fig. G, p. 105) ; elles ont dans cette partie du lac les mêmes caractères, la même fréquence, le même développement en séries que les seiches de 10 minutes de Morges. Je les constate parfaitement dessinées sur les tracés de Thonon du limnographe des Ponts et Chaussées français, sur les tracés de Fleur-d'Eau, près Rolle, du limnographe Sarasin ; les tracés de mon limnographe portatif à Séchex, près Anthy, et à Rolle, ne m'en ont donné que des

indices. Te crois pouvoir les désigner comme étant des seiclies de courte périodicité, normales dans le bassin occidental du Grand-lac, comme celles de 10™'» sont normales à Morges.

Quelle est la signification de ces seiches de 7 minutes ?

J'avais d'abord pensé à en faire des seiches transversales, oscillant dans une section plus étroite du lac, et par suite ayant une durée plus faible que les seiches de Morges. Mais dans la région Rolle- Thonon, la largeur du lac est pre.sque aussi grande que dans la partie médiane du Grand-lac et, d'autre part, l'eau y est beaucoup moins profonde ; par conséquent, la durée de l'oscillation de balancement devrait y être sensiblement plus longue. Si les seiches de lOmin ([q Morges sont des transversales uninodales de la région médiane du Grand-lac, les seiches de 7™'" de Rolle ne peuvent être des seiches de même type de la partie moins profonde du même Grand-lac.

Serait-ce peut-être des transversales binodales ? Mais alors, pourquoi ne trouvons-nous pas des uninodales de 14 minutes environ de durée ?

Serait-ce peut-être des longitudinales plurinodales ? Mais alors, nous devrions les retrouver à Genève (ventre terminal de toutes les longitudinales), et avec une hauteur beaucoup plus forte, chaque fois qu'elles apparaissent à Rolle. J'ai parfois vu sur les tracés de Sécheron des seiches de 7'"'", quelquefois assez grandes (10'^'" de hauteur, le 22 novembre 1879, à 23''); mais elles y sont assez rares pour que je les aie tenues pour accidentelles, tandis ({u'à Rolle et Thonon elles sont beaucoup plus fré([uentes.

Je ne sais vraiment que faire de ces seiches de 7 minutes de Thonon et de Rolle, et je dois laisser à mes amis, MM. Sarasin et Delebecque, qui ont à leur disposition les beaux tracés de leurs limnographes dans ces stations, le soin de i-ésoudre le problème qui nous est posé par ces oscillations.

J'ajouterai que, accidentellement, des seiches de 7 minutes apparaissent sur les tracés de Morges (fi g. 66, p. 104).

ANNEXE. Etudes modernes sur les seiches des lacs antres que le Léman.

Quoique ce livre ne soit et ne doive être qu'une monographie, c'est-àdire une collection des faits observés dans le territoire limité au lac

Léman qui en est le sujet, qu'il me soit permis, dans ce chapitre, d'étendre un peu le plan de mon ouvrage. Les seiches sont étudiées et comprises depuis si peu de temps, elles sont d'une observation si difficile, leur théorie est encore si incomplète, que pour l'essai de généralisation que je tente actuellement, je ne puis laisser de côté aucun des matériaux à ma disposition.

Je résumerai donc les faits, — ils sont, hélas ! bien rares — c|ui nous sont connus dans les bassins d'eau autres que le Léman, et qui sont semblables ou analogues à nos seiches.

1° Observations plémyramétriques dans quelques lacs suisses.

J'ai d'abord à citer quelques observations faites par moi on mes amis dans un certain nombre de lacs, où nous avons établi l'instrument décrit à la page 88, sous le nom de plémyramètre. Elles constateront l'existence constante des seiches et la facilité avec laquelle on peut les observer par cette méthode. Cependant l'étude plus complète basée sur les documents limnographiques que j'ai résumés ci-dessus pour les stations principales du Léman, montre qu'il serait fort imprudent de déduire la durée des seiches normales d'une station, en se fondant seulement sur quelques observations plémyramétriques, faites à un jour quelconque; la chance peut avoir favorisé l'observateur et lui avoir du premier coup montré les seiches typiques de la localité, disons les seiches uninodales régulières ; la chance peut lui avoir été défavorable, et lui avoir fait voir des seiches irrégulières, des seiches compliquées, des seiches binodales ou plurinodales, des seiches anormales.

Ces réserves exprimées, voici le résumé de quelques observations faites sur divers lacs à l'aide du plémyramètre. (')

L L.ac de Constance : longueur 64.8'"", largeur maximale l^.ôk™, profondeur maximale 252^.

Seiches longUvdinales.

Bregenz 14 septembre 1874 durée 59.8'»'" (5). (-)

Roj-schach 27 août 1874 — 47.8— (3).

(') Voir les détails de la plupart de ces observations : Deuxième étude sur les seiches [loc. cit. p. 62, n° 2,] p. 547-5G7.

(2) .Je donne la durée en minutes de la seiche entière. Le nombre entre parenthèses indique le nombre do demi-seiches que j'ai observées.

Seiches transversales.

Kreuzlingen 27 août 1875 durée 9.3™'" (18).

Friedrichshafen — — — — 4.7 — (9).

Romanshorn — — — — 10.7 — (6).

II. L<ae de Xeucliâtel : longueur 38.21^"^ prof. max. 153™. Y verdo n 29 décembre 1873, seiches de 45^'» brodées de 10™'"

25 septembre 1874 durée 25.5™'" (10).

4 mars 1875 — 47.1— (5).

Préfargier, 14 octobre 1874 — 47.4— (9).

m. L.ac de Thoiiiie : longueur 17.5'^™, prof. max. 217™. Schadau, 22 septembre 1874, durée 18.6™'" (9, irrégulières).

IV. L.ac de Walenstadt : longueur 15.5^™, prof. max. 151™. Weesen, 18 septembre 1874, durée 14.5™'" (10).

16 août 1890 — (15, irrégulières).

V. Liae de Brieiiz : longueur 13.7''™, prof. max. 261™. Bônigen, 23 septembre 1874, durée 9.8™'" (10).

VI. tac de Moral : longueur 9.2''"\ prof. max. 49™. Loewenberg, 24 septembre 1874, durée 9.5™'" (10, irrégulières).

VII. liac de Joiix : longueur O.Qk™, prof. max. 33'". Le Pont, 3 août 1874, dui'ée 12.4™^" (8).

VIII. liac de Silz : longueur 5''^™, prof. max. 73'". 19 septembre 1875, durée 4.7"i'" (13). (')

IX. liac de Bret : longueur 1. !'>'", prof. max. 14"'. 13 novembre 1874, durée 3.0™'" (14, très faibles).

1 avril 1875 — 1.0— (36, très faibles).

La valeur de ces observations est trop peu sûre pour que j'essaie d'en tirer d'autres conclusions que :

a Les seiches existent dans tous les lacs où nous avons établi notre plémyramètre.

h Leur durée semble répondre aux conditions des lacs et être dans les rapports que nous avons exposés à propos des seiches du Léman.

Je n'ai vu dans ces observations aucune contradiction avec la théorie que nous avons développée.

(') Ziegler et Caviezel [loc. cit. p. 63, n° 6].

2° Etude limnographique des seiches du lac de Constance (Bodan).

En même temps que les délégués des cinq états riverains faisaient établir la carte hydrographique du Bodan, une sous-commission présidée par M. le comte Eb. de Zeppelin-Ebersberg, à Constance, était chargée de faire des recherches de limnologie sur le lac. Nous y avons entre autres commencé l'étude des seiches. M. Ed. Sarasin a eu la libéralité de nous prêter son limnographe transportable et nous l'avons installé successivement, M. le comte de Zeppelin et moi-même, dans les stations de Bodman (près Ludwigshafen à l'extrémité occidentale du lac d'Ueberlingen), à Constance et à Kirchberg (près Immenstadt) (\). Les observations ont duré 9 mois, de mai 1890 à janvier 1891.

Nous avons reconnu l'existence de seiches de types divers que nous avons déterminées comme suit :

a Seiches longitudinales uninodales, admirablement dessinées sur les tracés de Bodman. Durée 55.8'"'".

h Seiches longitudinales binodales, visibles sur les tracés de Bodman et de Constance, mais surtout parfaitement claires et bien marquées sur ceux de Kirchberg, cette station étant située sur le ventre médian de ce type de seiches. La durée des binodales est de 28.1'"'". ; elles sont par conséquent plus longues que la moitié des uninodales. C'est le contraire de ce que nous avons vu dans le Léman où les binodales sont plus courtes que lamoitié des uninodales. Nous reviendrons sur cette question dans un instant.

c Seiches longitudinales dicrotes, interférence des uninodales et des binodales. Elles existent, et nous en avons trouvé des exemples incontestables sur les tracés de Bodman, mais elles sont loin d'y montrer le beau développement qu'elles ont à Genève.

d Les seiches normales de Constance ont une durée de 15 minutes. Nous ne savons quelle en est la signification.

e Sur les tracés de Kirchberg, outre les longitudinales uninodalesde 55.81^''", très faiblement dessinées, et les binodales de 28.1'»'", très bien marquées, nous trouvons quelques exemples de seiches de 39.1™'", peu foi'tes, mais incontestables. Ces seiches, de dui'ée plus courte que les uninodales, plus longue que les binodales, que sont-elles? Je n'en

(') Voir mon rapport détaillé dans les Bulletins du Bodenseeverein.

sais rien. J'ai épuisé toutes les suppositions, et me suis heurté dans tous les sens à des objections irréductibles ; j'avoue mon embarras, et je ne veux pas chercher à l'excuser. J'en attends la solution d'observations plus nombreuses faites dans un plus grand nombre de stations, que nos amis, les naturalistes du Bodan, ne tarderont pas, nous l'espérons bien, à organiser.

f Seiches de 4 minutes dans la station de Kirchberg, probablement des transversales uninodales.

Les séries des seiches longitudinales sont fort belles et se prolongent fort longtemps, souvent à un état de pureté absolue, aussi bien les longitudinales à Bodman que les binodales à Kirchberg.

Pour l'application de la formule P. du Boys, nous avons rencontré dans les seiches du lac de Constance la même réussite générale que nous avons reconnue dans le lac de Genève, mais en même temps les mêmes difficultés de mise en pratique nous ont empêché de l'utiliser autant que nous l'aurions voulu.

En somme, il y a la plus grande analogie entre les seiches du Bodan et celles du Léman. Sauf quelques différences de détail el quelques questions nouvelles qui nous y sont posées, nous avons retrouvé dans le grand lac du nord-est de la Suisse la confirmation la plus entière de notre théorie des seiches fondée pi-imitivement sur l'étude seule des seiches du lac Léman.

3° Etude limnographique des seiches du lac de Zurich.

Ce beau lac, fort long, fort étroit, peu profond, presque rectiligne, semblait offrir les meilleures conditions de développement des seiches. M. Ed. Sarasin est allé établir son limnographe dans la villa Welti à l'Enge, en juin 1886, et l'y a fait fonctionner pendant toute une année. Mais les résultats ont été fort décevants (') ; au lieu de belles seiches, de belles séries de seiches, comme l'un et l'autre nous nous y attendions, M. Sarasin n'a obtenu que des oscillations mal marquées, peu accentuées, formant des séries de quelques seiches à peine, s'éteignant et disparaissant très vite. Si l'étude des seiches avait été entreprise à Zurich sans que l'on sût rien des seiches de Genève, l'on n'aurait jamais deviné la beauté, la grandeur, le régularité du phé-

(I) Ed Sarasin [loc. cit. \). rA, 11° 27J.

nomène. M. Sarasin explique cette différence dans le développement des seiches, à Zurich d'une part, dans le Léman et le Bodan d'autre part ; il pense que cette irrégularité et ce peu de persistance doivent tenir, en bonne partie du moins, à l'action de la barre de Rapperswyl qui déterminerait un nœud factice d'oscillation en un point du lac qui ne correspond pas à un nœud de quelqu'une des oscillations simples du lac, uainodale, binodale ou autre ; de telle sorte qu'elle trouble ses mouvements pendulaires et le fait vibrer à faux. Cette explication me parait parfaitement plausible, et je trouve dans cette faiblesse et cette irrégularité des seiches de Zurich une contirmation de notre théorie générale des seiches.

Quoi qu'il en soit, malgré cette difficulté d'observation, M. Sarasin est arrivé à déterminer la durée des seiches longitudinales uninodales qui est de 45.6m'", et celle des seiches binodales, '23.8"i'", qui en est presque exactement la moitié, mais cependant un peu plus longue que cette moitié ('). Nous aurions donc un fait analogue à celui du lac de Constance dans le rapport de longueur entre l'uninodale et la binodale.

4° Etude limnographique des seiches du lac de Neuchâtel.

Dans l'espoir d'avancer la solution du problème difficile qui nous est posé par le rapport variable d'un lac à l'autre dans la durée des uninodales et des binodales, M. Ed. Sarasin a cherché un lac simple dans sa forme qui pût donner des résultats clairs et nets. Il a choisi le lac de Neuchâtel, lac de grandes dimensions, SS-'ii^"! de long, lac de profondeur maximale de 153i", profondeur qui n'a rien d'exagéré, lac de forme rectangulaire, parfaitement rectiligne. Il semblait que les conditions y seraient parfaites.

M. Sarasin a établi son Hmnographe en septembre 1891 à Yverdon, en février 1892 à Neuchâtel, et l'instrument a fonctionné en tout, dans ces deux stations, pendant plus de 6 mois (-). Mais là encore une grande déception a répondu à nos espérances. Les seiches du lac de Neuchâtel sont aussi irrégulières, et aussi mal développées en séries, que celles du lac de Zurich ; si quelques oscillations atteignant une hauteur de 10 à Iti^m apparaissent assez souvent, jamais elles ne se

(') Archiv. Genève XXVI, S'i, 1891.

(2) Ed. Sarasin. Archives, Genève, XXVIII, SôQ, 1892.

suivent en séries prolongées ; 5 ou 10 oscillations tout au plus, voilà les longues séries des seiches de ce lac. Ce résultat négatif nous a surpris d'abord ; nous y avons cependant trouvé une brillante confirmation de notre théorie des seiches.

En effet, si le lac de Neuchâtel est bien régulier dans sa forme, et si sur la carte géographique il dessine un rectangle allongé presque parfait, sur la carte hydrographique il montre un relief très particulièrement compliqué. Une colline sous-lacustre, la Motte, parallèle à la longueur du lac, s'étendant depuis Vaumarcus jusqu'à Auvernier, élève son sommet jusqu'à 8™ seulement au-dessous des eaux moyennes ; elle sépare le lac en deux chenaux de profondeur différente : l'un, le long de la côte neuchûteloise, descend jusqu'à 153™ de profondeur, l'autre, le long de la côte fribourgeoise, n'a, dans sa partie moyenne, qu'une profondeur maximale de })4"i. Cela étant, le mouvement d'oscillation longitudinale du lac doit passer simultanément par ces deux canaux, mais comme leur profondeur n'est pas la même, la période des seiches doit y être différente. Une même vague partie d'Yverdon arrivera plus vite à Préfargier en passant par le canal neuchàtelois, le plus profond, qu'en suivant le canal fribourgeois, moins profond. Il ne pouri-a donc pas s'établir de mouvement de balancement régulier, et il n'y aura production de séries de seiches que dans le cas où l'oscillation de l'eau ne se fera que dans un seul des deux chenaux. Comme pour le lac de Zurich, mais par un mécanisme différent, nous avons donc dans le lac de Neuchâtel un instrument qui sonne faux, des oscillations de durée légèrement différente se superposant ; de là l'absence toute naturelle de belles séries de seiches. M. Sarasin a adopté cette explication que je lui avais proposée, et nous y voyons l'un et l'autre une justification intéressante de la théorie.

M. Sarasin a cependant essayé de déterminer la période des seiches de ce lac. Il est arrivé à un double résultat, à savoir, d'une part, des seiches de 50 et de 25 minutes, qui seraient des longitudinales uninodales et binodales, d'une autre part, des seiches de 39.5"ii». — Est-ce que ce ne serait peut-être pas, les premières, des seiches oscillant par le chenal fribourgeois, le canal le moins profond, où les seiches sont les plus ralenties, les dernières, les seiches du canal neuchàtelois plus profond où les seiches seraient les plus l'apides ? Je soumets cette question à mon ami Sarasin.

Les seiches du lac de Neuchàtel sont trop peu distinctes pour que M. Sarasin ait pu les utiliser pour .juger de la durée relative des uninodales et des binodales.

5° Etude liranographique des seiches du lac George, Nouvelle Galle du Sud.

J'ai signalé, pages 61 et 80, les travaux de M. H.-C. Russell, directeur de l'Observatoire de Sidney, sur le lac George, vaste lac dans les montagnes de Gourock. J'ai donné la position géographique et les dimensions de ce lac (p. 80). Le rapport de M. Russell sur ses observations dans ce lac étant difficilement abordable ('), je crois utile d'en extraire encore quelques passages intéressants. Je les traduis librement en transformant en valeurs métriques les mesures anglaises de l'original.

« J^'appareil limnographique a été mis en place devant Douglas- House, vers l'extrémité méridionale du lac, le 18 février 1885, et le crayon commença à 19'' à enregistrer les dénivellations du lac. A ce moment, les eaux étaient au calme plat, et personne n'aurait soupçonné que ce miroir subissait les dénivellations que l'instrument allait nous montrer. Le tracé du limnographe nous présenta d'abord une crue de 5<^'m, suivie d'une décrue qui ramena l'eau au niveau primitif, cette dénivellation ayant mis un peu plus de 2 heures à s'accomplir ;

le même phénomène se reproduisit, et au bout de 24 heures il était

déjà évident pour nous que le lac présentait des oscillations régulières avec un rythme de 2 heures et quelques minutes.

a Déjà dans l'après-midi du second jour, nous reçûmes quelque

lumière sur les causes de ces pulsations ; un violent orage passa sur l'extrémité sud du lac ; une pluie abondante aurait dû occasionner une crue générale du lac, mais en même temps un violent coup de vent du sud frappant l'eau, le limnographe montra une rapide dépression du niveau liquide ; le lac baissa de 8' m. En 10 minutes, l'ouragan avait passé et l'eau ne tarda pas à reprendre son niveau... Mais elle ne s'arrêta pas dans sa crue au point où le niveau primitif était atteint ; la force acquise (momentum) l'entraîna au-dessus de cette hauteur, et éleva notablement l'eau au-dessus du niveau moyen. Puis l'eau s'af-

{') Russell [Loc. cit. p. 64. N» 24].

faissa de nouveau, et les mêmes oscillations se répétèrent, dans un rythme de 2 heures environ, avec des hauteurs de dénivellation décroissant progressivement, jusqu'à ce qu'au bout de 8 heures l'eau fut devenue presque immobile. Quand soudain, à '23''30. l'eau commença à s'élever plus vite que jusqu'alors et en 40 minutes atteignit une hauteur de 10"!' ; puis elle redescendit et, en lOlm'", elle s'abaissa de 15'"'". A Douglas-House le temps était calme, la nuit claire, sans signes d'orage ; mais il est probable qu'à l'extrémité nord du lac un orage avait passé, qui avait mis l'eau en mouvement ; l'oscillation, toujours avec un rythme de 2 heures, se prolongea pendant 14 heures. J'ai eu moi-même la bonne fortune d'être présent sur les lieux, et de constater à la fois l'état du lac et celui de l'atmosphère, et j'ai noté que sans doute la première série de pulsations était due à une soudaine décrue locale du lac, que la seconde série, plus énergique que la première, était due à une crue locale de l'eau.

« ... Ordinairement une pareille suite d'oscillations dure de 10 à 12 heures, la hauteur des dénivellations diminuant graduellement comme si la friction de l'eau épuisait le mouvement ; mais dans quelques cas nous avons vu ces séries se continuer pendant plusieurs jours.

« Dans tous les exemples jusqu'à présent mentionnés, il semble que l'impulsion ait été donnée par un orage éclatant sur le lac. Mais il est d'autres cas dans lesquels l'action génératrice paraît avoir eu un caractère tout différent ; il semblerait qu'alors la première impulsion aurait été relativement faible, mais que, répétant son effet, elle aurait amené successivement aux mêmes résultats qu'une impulsion unique très puissante ; exactement comme une masse pesante suspendue à une corde peut être mise en balancement pendulaire de grande amplitude par une succession de petits coups convenablement répétés à chaque oscillation. On dirait que la force d'impulsion, quelle qu'en soit la nature, commence par une très petite action qui augmente progressivement son effet. Le meilleur exemple est celui du 5 avril; le lac était parfaitement calme. Il y eut successivement les dénivellations suivantes :

l''e oscillation, crue 2.5""., décrue 5.0''". 2e — - 5.0— — 8.9 —

3« — — 9.5— — etc.

la série entière dura plus de 20 heures.

SEICHES ^6i

Pour mesurer la période de ces oscillations, j'en ai choisi 5-4 parmi les mieux définies et j'ai obtenu :

33 avec une période de 2'' il™'" soit 131^'".

Il y a donc deux types de pulsations, l'un de 13Jm'" de durée moyenne, l'autre de 72'"'». Il est remarquable que dans le lac George, comme dans le lac de Genève, la seiche à courte période n'a pas exactement la moitié de la durée de la seiche à longue période... »

Retenons de cette analyse des observations de M. Russell les laits les plus importants :

a La très longue durée des seiches du lac George. Malgré les •dimensions peu considérables du bassin — le lac n'a que 29-ni de long, soit à peu près la moitié de la longueur du Léman, — ses seiches ont une durée de 131 minutes, soit près du double des longitudinales uninodales de notre lac. Cette diflerence s'explique, comme nous l'avons dit, p. 80, par la très faible profondeur du lac qui n'a que 5 à Oï^i d'eau et l'enlre dans la catégorie des étangs. Ces seiches de 2''il'ii'" sont les plus longues qui aient jusqu'à présent été mesurées.

h La brièveté des séries de seiches du lac George. D'après les faits cités par M. Russell, les séries de seiches durent en général 10 à 12 heures, ce qui représente 5 à 6 seiches seulement. Quelquefois la série est plus longue et dure plus d'un jour ; mais avec le rythme très lent des oscillations, le nombre des seiches de la série est toujours très restreint. Cela est bien évident dans les planches où M. Russell a reproduit quelques tracés limnograpliiques du lac George (i). Les séries de seiches y sont extraordinairement courtes, la hauteur des dénivellations y décroît très vite ; elles disparaissent au bout de quelques oscillations. On y voit entre autres une belle série (ce doit être une des plus longues) commencée le 28 juillet 1885, par des dénivellations de 12'^'^! de hauteur qui vont rapidement en décroissant, sont réduites à zéro au bout de 26 seiches. Cela donne un taux de décroissance de 5mm environ par seiche.

Nous avons vu que, pour les seiches longitudinales du Léman, qui

(') H.-C. Russell. Local variations and vibrations of tbe eartli surface, R. Soc. of N. S. W. 1 july 1885, pi. 1 et 2.

nous donnent des séries de 100, de 150 et même de 200 seiches, ce taux de décroissance est beaucoup moins rapide, et ne s'élève qu'à 1,6mm par oscillation (p. 112) Cette différence d'allures entre les deux lacs s'explique, je crois, facilement par la profondeur minime du lac George ; les frottements de l'eau doivent y être infiniment plus actifs que dans le Léman, beaucoup plus profond, et le mouvement doit y être beaucoup plus vite annulé.

Nous pourrions de cette comparaison tirer une loi : Plus la profondeur relative d'un lac est grande, plus le taux de décroissance des seiches doit y être faible, plus les séries de seiches y seront longues.

c Les deux types d'impulsion que M. Russell décrit, impulsion maximale dès le début de la série, impulsion d'action croissante dans les seiches successives, nous occuperont quand nous traiterons des causes des seiches.

d La durée relative des uninodales et des binodales du lac George est : uninodales 131^'",

binodales 72min.

Les secondes sont donc plus longues que la moitié des uninodales, moitié qui serait OGm'".

Résumons à cette occasion les faits d'expérience au sujet de ce rapport entre la durée des deux types principaux des seiches.

Nous avons vu, page 69, que a priori la durée des binodales (L')

semble devoir être exactement la moitié de celle des uninodales (t).

t Le rapport -y doit-être, appelons-le p :

M. Paul du Boys est arrivé à la même conclusion que moi (p. 84).

Nous avons vu que la formule de Merlan interprétée par i\I. Ch. Soret (p. 84), nous donne :

Dans un bassin de profondeur infinie p = y 2

Dans un bassin de profondeur nulle o = 2.

Nous avons vu d'autre part (p. 85) que l'expérience, dans des. auges de petites dimensions, m'avait donné pour des vagues de balancement :

Pour une faible profondeur d'eau p > 2.

Pour une profondeur moyenne p = 2.

Pour une profondeur forte o < 2.

Enfin les observations sur les seiches des lacs nous ont donné les résultats suivants :

Longitudinales du Léman (p. 129) o = - ' - = 2.07.

oo.o

55 8 Longitudinales du Bodan (p. 155) p =i ' / — = 1.98.

Longitudinales du lac de Zurich (p. 157) o " —x^^^ < 2.

Longitudinales du lac de Neuchâtel p ... ?

Longitudinales du lac George (p. 162) o = — ,-o — == 1.82.

Ainsi donc, pour le Léman, le rapport o = — y— ^''^ phis grand que2,

pour les lacs de Constance et de Zurich, et le lac George, il est plus petit que 2.

Nous avons dit (p. 131), l'explication que M. P. du Boys donne de cette anomalie pour le Léman. Il la cherche dans la production de seiches propres au Grand-lac, seiches dont la période serait plus courte que celle des véritables binodales, altérerait cette dernière, la raccourcirait abusivement. M. Ed. Sarasin est disposé à accepter cette interprétation (')■ Mais il n'a pu encore, vu l'irrégularité extrême des seiches des lacs de Zurich et de Neuchâtel, donner une démonstration définitive de ces idées. Quant à moi, j'avoue ne pas pouvoir me faire une opinion sur ce problème, qui me semble devoir rester ouvert à des investigations ultérieures, aussi bien théoriques qu'expérimentales.

Les courants de l'Euripe de Chalcis.

Le problème des courants de l'Euripe a préoccupé les naturalistes de tous les temps, mais il était resté jusqu'à nos jours sans réponse satisfaisante. Il a fait tellement le désespoir d' Aristote que, si l'on croit la légende, apocryphe du reste, ce grand philosophe se serait jeté dans les flots, en poussant ce cri resté classique : « Que l'Euripe me prenne puisque

(') [Loc. cit. p. 64, n» 31.]

je n'ai pu le tenir. » Strabon, Tile-Live, Sénèque, Pomponius Mêla, Pline, Suidas, parmi les anciens, tous les auteurs et voyageurs modernes qui s'en sont occupés, ont renoncé à en trouver l'explication.

Voici comment je résumerai la question, d'après les observations du Jésuite ffançais J.-P. Babin qui passa deux années, vers 1069, à Chalcis ('). Ses données, reproduites en 1686 par le Vénitien Coronelli, et en 1703 par le Flamand Dapper, ont fait la base de toutes les descriptions modernes.

Sous le pont d'Egripo, l'ancienne Chalcis, qui fait communiquer par ses cinq arches et son pont-levis l'Ile d'Eubée (Négrepont) avec la Béotie, le détroit de l'Euripe montre presque constamment un courant très violent ; son intensité est telle qu'il fait jouer les roues de moulins à fai'ine. Ce courant marche tantôt dans un sens, tantôt dans l'autre ; mais le régime de ses changements de direction présente deux types essentiellement différents : parfois le courant e.st réglé, suivant l'expression consacrée, parfois il est déréglé.

Quand le courant est réglé, il change de direction quatre fois par jour synodique (jour lunaire de 24.8 heures) ; il offre ainsi deux flux et deux reflux correspondant évidemment à la double marée luni-solaire.

Quand le courant est déréglé, les changements de direction sont plus fréquents et représentent 11, 12, 13 et 14 reflux par 24 heures, et même plus. Le P. Babin a mesuré la durée de l'une de ces marées à courte période et l'a trouvée de 1 '/^ heure.

C'est à des jours déterminés qu'ont lieu ces deux régimes de l'Euripe. Le courant de l'Euripe est déréglé du 7'' au 13^ et du 21^ au 26e JQUp du mois lunaire ; il est réglé le reste du temps. Ce que l'on doit traduire sous une forme moins impérative ; le courant est en général réglé à l'époque des syzygies, en général déréglé à l'époque des quadratures.

L'amplitude de ces diverses marées est variable ; elle peut s'élever à un ou deux pieds.

J'ai publié en 1879 l'explication que je vais exposer de l'irrégularité

(1) Remarques sur le tlux et l'eflux de l'Euripe, contenues dans une lettre à M. l'abbé Pecoil par le R. P. Babin, Jésuite. In Spon et Wheler, Voyage de Grèce, etc. II, 328 sq., Lyon, 1678.

des courants de l'Euripe ('). Depuis lors, j'ai eu à disposition des documents plus précis qui n'ont fait que confirmer ma théorie.

C'est d'abord, avant tout, des lettres fort intéressantes, des tableaux d'observations, des cartes et plans que je dois à l'obligeance de M. le capitaine (aujourd'hui amiral) A.-L. Mansell. Cet officier de la marine liritannique, en retraite à Chalcis depuis 1866, a étudié attentivement les courants et les marées de l'Euripe, et ses observations forment un riche matériel de documents de la plus haute valeur.

En 1882, le capitaine A.-A. Miaulis, de la marine grecque, a publié un mémoire, sur les courants de l'Euripe (-), dans lequel il combat mon explication, et attribue l'irrégularité des courants à l'action des sources d'Aidipsos, de Gialtra, des Thermopyles et des fleuves le Larymnos (Céphise) et le Sperchius. A côté de cette discussion polémique, dans laquelle je ne veux pas entrer ici, M. Miaulis donne une foule d'observations intéressantes sur le régime des courants de l'Euripe, sur les marées, etc. Il publie entr'autres les tableaux des observations de M. Mansell et des siennes propres qui représentent une bonne base expérimentale.

Enfin, en 1888, M. 0. Kriimmel a repris la question dans un article magistral (^) dans lequel il donne raison à ma théorie et fait du problème de l'Euripe le tableau le plus complet qu'on puisse avoir jusqu'à ce que des appareils marégraphiques, installés dans quelques stations, aient jugé définitivement la question.

Ces faits sont trop loin de notre lac pour que je les donne ici en détail ; je compléterai seulement la description que j'ai tirée du P. Babin, en ajoutant, d'après Mansell et Miaulis : Que la marée des solstices atteint une hauteur de 65''"', celle des équinoxes 1.0^; que dans l'état déréglé, le nombre des oscillations de l'eau varie d'un jour à l'autre, que l'on y voit parfois 11 ou 12 vagues, d'autres fois lô ou 18 vagues par 24 heures, ce qui représente des durées de 1 V-2 ^^ 2 heures par vague (^) ; enfin, que dans le port du sud de Chalcis,

(') [Loc. cit p. (>3, n" 16.]

{') [Loc. cit. p. B4, n» 23.]

(3) [Loc. cit. p. 64, no 29.]

(^) M. Mansell approuve entièrement la description du P. Babin ; il la déclare la seule complète et la seule bonne. Voici en outre quelques phrases dans lesquelles M. Mansell décrit lui-même ce qu'il appelle la période irréguliére ou les courants déréglés des époques de quadrature : « Pendant cette période qui dure 2 ou

celui qui s'ouvre sur la mer Egée, il y a aussi des oscillations de l'eau, de type déréglé, de 14 à 16 vagues en 24 heures, en moyenne d'une durée de IHO"''".

Les faits étant ainsi constants, voici mon explication basée sur le phénomène des seiches. Il y a normalement deux variations périodiques de la hauteur de l'eau au détroit de Ghalcis ; la première est due aux marées luni-solaires, dont la vague arrive de la mer Egée par l'Euripe d'Erethria, l'autre est due aux seiches du bassin fermé du canal de Talanti, qui s'étend au nord-ouest de Ghalcis, entre l'Eubée et la Béotie, sur une longueur de 111 ^m jusqu'au fond du golfe de Zilani.

Ces deux variations périodiques. Tune de cause astronomique, l'autre de cause atmosphérique, se superposent, et un marégraphe établi à Ghalcis dessinerait les deux courbes, brodant l'une sur l'autre, comme nous avons vu fig. 55, page 97, les seiches transversales du Léman broder sui- les longitudinales, dans les tracés de Morges.

Or, suivant que l'eau est plus élevée d'un côté du détroit de l'Euripe que de l'autre, il se produit des courants tendant à égaliser cette différence de niveau, et marchant ou dans un sens ou dans l'autre. Une marée haute venant de la mer Egée tendra à déterminer un courant d'entrée dans l'Euripe (marchant du sud au nord), une seiche haute dans le canal de Talanti tendra à déterminer un courant de sortie de l'Euripe ; et l'inverse pour les marées basses et les seiches basses. Mais quelle qu'en soit l'origine, les courants ne se produisent que s'il y a différence effective de niveau.

Ces deux ordres de variations sont de hauteur différente suivant les circonstances. Les marées sont fortes aux syzygies, faibles aux quadratui-es ; les seiches sont hautes quand la pression atmosphérique est variable et quand le temps est orageux (voir au paragraphe subséquent). Suivant donc la hauteur relative des deux ordres de variations, l'une ou l'autre peut être prédominante, et celle-ci déterminera le

Sjour.s de suite, le courant coule très paresseusement, à raison de 1 V-2 à S^'" à l'iieure (tandis que les courants réglés de syzygie marchent beaucoup plus vite, jusqu'à 13 '/-j*"" riieure) ; sa direction n'est déterminée par aucune règle ou loi que j'aie su découvrir. Parfois il reste stationnaire pendant une demi-heure, puis soudain il marche dans une autre direction pendant une demi-heure ou plus. .Je l'ai vu parfois changer de direction 3 fois, et même dans quelques occasions jusqu'à 5 fois dans une heure, et cela sans cause apparente, le temps étant parfaitement calme et le ciel sans nuage. Dans d'autres occasions, je l'ai vu marcher du côté du sud pendant tout un jour, restant seulement stationnaire de temps en temps...» Mansell, in lill., 28 avril 1880.

rythme des courants de l'Eiiripe. A l'époque des syzygies, ce doit être ordinairement les marées luni-solaires qui l'emportent ; à l'époque des quadratures, ce doit être les seiches, toutes choses égales d'ailleurs. C'est ainsi qu'aux syzygies, alors que les marées sont à leur maximum d'amplitude, il faudrait des seiches énormes pour qu'elles se dessinassent par les courants de l'Euripe, et les quatre inversions par jour synodique, du courant réglé sont la norme; aux quadratures, quand la marée est très faible, les plus petites seiches peuvent la dépasser en liauteui', et ce sont les seiches qui déterminent les courants de l'Euripe ; le courant est déréglé.

Mais sont-ce bien des seiches, c'est-à-dire des vagues d'oscillation fixe en bassin limité qui causent les variations rapides du coui-ant déréglé'? Cela semble probable. Nous connaissons le beau développement des seiches du Léman, avec la longueur de ce lac de 72'^"' et la profondeur de 310™ ; pourquoi n'y en aurait-il pas dans le bassin du canal de Talanti avec ses llli^'" de longueur et ses MO™ de profondeur maximale ? Les seiches du premier ont une durée de 72 minutes, pourquoi celles du second n'auraient-elles pas la période un peu plus lente des courants déréglés. J'ai essayé d'y appliquer le calcul par le procédé P. du Boys (v. p. 123) en me basant sur la carte hydrographique publiée par M. Krûmmel, établie d'après les cartes de l'zVmirauté anglaise. J'ai trouvé que la seiche longitudinale uninodale du bassin de Talanti devrait avoir une durée d'environ 149™'", disons 2 7-2 heures, la binodale 75™'", ou 1 V4'' j les plurinodales seraient naturellement plus courtes encore. Cette durée cori-espond as.sez bien à ce que nous savons des oscillations du courant déréglé de l'Euripe pour que nous puissions, avec toute probabilité, attribuer celles-ci à des seiches ('), en attendant que des tracés marégraphiques corrects nous permettent de formuler une conclusion définitive.

Quant aux seiches que M. Krûmmel constate d'après les observations Mansell et Miaulis dans le détroit de l'Euripe d'Erethrie, au sud de Chalcis, elles doivent compliquer le phénomène des courants de l'Euripe ; mais nous n'en avons pas besoin pour la solution du problème.

Cette solution est très simple. Je la répète en la condensant : Quand

(') En somme les courants déréglés de l'Euripe seraient tout à fait analogues aux courants des seiches que j'observe au goléron du port de Morges (v. p. 53).

les courants de l'Euripe sont réglés à 4 changements de direction par jour synodique, ils sont dus à l'influence prédominante des marées luni-solaires ; cela a lieu surtout aux époques de syzygie. Quand ils sont déréglés, se sont les seiches du détroit de Talante, seiches uninodales, binodales ou plurinodales, suivant les circonstances, qui prédominent ; cela a lieu surtout aux époques des quadratures.