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Vaucher varia avec beaucoup de soin son mode d'observation, et donna en particulier une grande attention à l'étude simultanée des

(') Pour plus de commodité, j'ai traduit on millim»''lnvs les variations de hauteur que Vauclier indiquait en lignes, et je les ai caracléns»*»*^ par les signes -[- ou — , suivant que la variation était en crue ou en décrue.

SEICHF.S 45

mouvements de Peau dans deux localilés plus ou moins éloignées, sur la même rive ou sur deux rives opposées du lac.

11 chercha ensuite les rapports qui existent entre la fréquence des seiches d'une pari, et la saison de Tannée ou Tétat de l'atmosphère d'autre part. Il constata enfin l'existence des seiches sur les autres lacs suisses qu*il put visiter. Voici les conclusions qu'il fornmle luimême à la suite de ses ohservations : (')

< l» Il y a des seiches plus ou moins considérahles dans tous les lacs ; ceux dans lesquels on n'en a [)as encore aperçu n'ont pas été suffisamment examinés.

> 2*> Ces seiches peuvent avoir lieu dans toutes les saisons de l'année et indifféremment à toutes les heures du jour ; mais elles sont en général plus fréquentes au printemps et en automne.

» 3<> Rien ne paraît influer davantage sur ce phénomène que l'état de l'atmosphère ; en sorte que plus cet état est constant, moins il y a de seiches, plus il est variable, plus il y en a. C'est ce que prouvent toutes mes observations qui n'ont donné qu'un faible mouvement ou un mouvement nul toutes les fois que le vent du nord soufflait, que le temps était beau, (ju'il régnait des brouillards étendus, et que la pluie ou la neige était générale; tandis que la seiche a toujours été considérable quand l'atmosphère était remplie de nuages pluvieux ou que le temps, d'ailleurs assez serein, se préparait à l'orage et que le baromètre baissait.

> 4° Toutes choses d'ailleurs égales, les seiches sont d'autant plus considérables sur le lac de Genève que l'on s'approche de la sortie du Rhône ; leur maximum est à cette même sortie, et elles diminuent depuis ce point jusqu'au confluent du Rhône avec l'Arve, où elles sont à peu près nulles. Il en est de même en avançant de l'autre côté du lac jusqu'à Coppet, où elles ne sont plus que d'un ou deux pouces, et à Rolle, où elles sont moindres, sans cependant devenir jamais nulles.

» 5o L'extrémité orientale du lac de Genève n'a pas des seiches plus sensibles que celles des autres lacs, quoique l'opinion contraire semble établie dans les ouvrages de De Saussure.

> 6<> Quoique les seiches soient plus fréquentes au printemps et en automne que dans les autres saisons, cependant elles sont plus consi-

<') Loc. cit. p. 75.

dérables en été, et surtout à la fin de celte saison. Les plus grandes qui aient été observées ont toujours eu lieu dans les mois de juillet et d'août ou au commencement de septembre.

» 70 Le minimum des seiches n'a pas de terme, mais leur maximum ne va pas au-delà de cinq pieds.

» 80 PInfîn, quoique la durée de la seiche soit très variable, ses limites en plus ne sont guère au-delà de 20 à 25 minutes et restent fort souvent en deçà, tandis que ses limites en moins sont zéro. »

Dans la seconde partie de son mémoire, Yaucher recherche quelle est la cause des seiches, et, après avoir critiqué les théories de ses prédécesseurs, il expose Texplication qui, jusqu'à nos jours, est restée généralement admise. 11 cherche la cause des seiches dans les variations de la pression atmosphérique; après avoir reconnu que les seiches coïncident généralement avec de grands mouvements barométriques, il considère deux régions distinctes du lac. 11 suppose que dans Tune la pression barométrique diminue, dans l'autre elle reste constante ou elle s'élève ; ces deux régions sont alors inégalement chargées par l'atmosphère, et le niveau de l'eau doit tendre à s'élever dans la région où la pression barométrique a baissé, doit s'abaisser dans la région où la pression est la plus forte.

€ 11 ïi\ui considérer, » dit-il, « les eaux des lacs comme formant un syphon à une infinité de branches, dont l'une quelconque communique à toutes les autres ; que cette br'anche centrale correspondant à toutes les autres soit, pour le moment, chargée de la colonne d'air dont le poids doit varier, si cette colonne admet une augmentation de poids ou de tension qui corresponde à une ligne de mercure et par conséquent à 14 lignes d'eau, l'eau subjacente tendra à baisser de 14 lignes, et cette quantité dont elle s'abaissera dans la branche correspondante du syphon, sera la même dont* elle s'élèvera dans les autres branches, qui n'auront pas changé de poids puisqu'il faut que l'équilibre subsiste. » (')

C'est du reste ce que Saussure avait déjà admirablement formulé dans les trois lignes que nous avons citées plus haut.

En 1838, a paru, à Lausanne, un mémoire anonyme en anglais sans aucune valeur scientifique, où l'auteur se perd dans des divagations sur les bulles de gaz de marais qu'il voit sortir du lac. Je ne le cite ici que pour donner un exemple des hypothèses saugrenues que sus-

(^) Vaueher, loc. cit., p. 82.

citait le phénomène incompris des seiches qui préoccupait vivement rimagination des naturalistes. (*)

Une très belle observation de seiche est celle qui a été faite à Genève, en octobre 1841. Vu l'importance de cette observation (ce sont les plus fortes seiches connues sur le Léman), je reproduis presque en entier la lettre où ont été transcrites les notes de M. Veinié, directeur de la machine hydraulique de Genève. (*)

c La journée de samedi 2 octobre 1841, après avoir été couverte, s'est terminée par un orage violent; vers 7V« •', les éclairs se succédaient sans laisser aucun moment d'intervalle ; une pluie accompagnée de beaucoup de grêlons de petite dimension tombait avec abondance. Pendant le peu de temps (|ue dura cet orage (trois quarts d'heure environ), le lac éprouvait des variations de niveau fort rapides et fort considérables; aucune observation exacte n'a pu être faite au lironimètre du Grand-Quai qui accuse la hauteur du lac, ni à celui de la machine hydraulique qui détermine celle du Rhône, parce que ces variations étaient si grandes qu'elles dépassaient l'échelle de ces instruments.

» Dimanche, 3 octobre, à 4 '• du matin, un nouvel orage a éclaté, moins violent que celui de la veille ; cet orage a, comme le précédent, été accompagné de variations dans le niveau de la hauteur du lac; on a observé le limnimètre, mais on n'a pas pu tenii* compte des variations qui ne pouvaient être accusées par la raison ci-dessus mentionnée : ce n'est que depuis 5 •' qu'on a pu faire les observations exactes dont je vais donner les résultats.

(*) On the phenonienon called Ihe Seichpy ol)served oti tlie lake of Geiieva. Lausanne 18ÎJ8. — Après avoir résumé assez bien, d'aprô.s Vauclier, les allures des seiches, notre anonyme continue, je traduis : « (îe (ju'olles ont de plus remarquable, c'est la rapidité avec lacpielle elles montent et descendent, la facilité avec laquelle elles cbanfçent la direction de leur mouvement. C/o.sl là un caractère qui n'appartient qu'au régne animal il y a là, volonté et intention Le phénomène est

vraiment terrifiant. On dirait qu'un vaste goulTre, ou mieux encore, une j,nj?antesque gueule ait entrebâillé ses mâchoires formidables au fond du lac. L'eau, toute la masse du lac baisse, en quelques instants, de plusieurs pieds au-dessous de son niveau, puis elle s'arrête dans sa chute. Pourquoi i Qui saurait le deviner? Un peu plus, et tout le lac allait être enjjlouli, absorbé, cela est certain, par dessous les racines des montagnes, jusque dans quelque océan éloigné. Mais n'est-ce pas épouvantable? Si un lac peut ainsi disparaître subitement devant nos yeux, sous nos pieds, sommes-nous encore assurés de la solidité des montagnes "? Y a-t-il vraiment encore quelque part quelque chose de stable i »

(*) Lettre de M. Oltramare à M. Arago sur une seiche du lac de Genève. Comptes rendus de l'Acad. des Se. de Paris, XIII, 829. 18 octobre 1841.

« La hauteur moyenne du lac, vendredi et samedi, avant l'orage, était de 55 pouces (du pied de roi) au-dessus du zéro du limnimètre. A 6 7-2 ''. le limnimètre marquait 90 pouces au-dessus du zéro, c'est le point le plus haut auquel on Tait observé; à 9 *' 5 »" ", il marquait '21 pouces au-dessus du zéro, c'est le point le plus bas où on Tait vu. En prenant la différence entre cette plus grande et cette plus petite hauteur, on trouve 5 pieds 9 pouces (1.87"»), diflérence qui s'est eflectuée dans l'espace de *2 V» heures. Jusqu'à ce jour, les plus grandes diflérences consignées dans les registres étaient celle du 26 juillet 1810, qui était de 26 pouces (0.7 1«») et celle du 11 juillet 1837, de 24 pouces (0.65'").

« De 6 à 10 heures, le liînnimètre n'est pas resté un seul moment en repos ; il a passé successivement par un grand nombre de variations, tant au-dessus qu'au-dessous de 55 pouces ; on a observé 5 maxima principaux, accompagnés d'autant de minima, et les différences de niveau entre ces maxima et ces minima étaient de 45 pouces environ...

« Quant à l'état de l'atmosphère, à la surface de la terre soufflait un vent du nord assez faible, tandis qu'au contraire les nuages étaient violemment poussés par le vent du sud-ouest. La pluie tombait d'une manière continue, sans aucun tonnerre. (Le thermomètre marquait + 13° R.) Une circonstance fort remarquable, c'est que le baromètre n'a subi, pendant tout le temps de ces observations, aucune variation (il marquait 26 V* pouces). (*)

« A3'' après midi, il s'est fait sentir un coup de vent très violent et, au même moment, le niveau de l'eau s'est abaissé fortement, mais cependant beaucoup moins que le matin. »

Dans son étude sur le Rhône et le lac de Genève (*), L.-L. Vallée émit, en 1843, une théorie de haute fantaisie que nous ne prendrons pas la peine de discuter ; elle a du reste déjà été exécutée par J, de

(') Le baromètre était en l)aisse rapide ; voici

les

hauteurs données par l'Obser

valoire de Genève :

2 octobre

i)»* matin

midi

B*» soir

3 octobre

9^ malin

midi

3»« .soir

9»' soir

i^) L.-L. Vallée. Du Rhône et du lac de Genève, p. 31 sq. Paris 1843.

La Harpe (*). Je la cite, non pas pour me railler des écarts d'imagination d'un homme qui, quoique trop prompt dans ses hypothèses, a cependant rendu de bons services à l'étude de notre lac, mais comme un exemple typique de la fascination qu'exerçait sur les esprits le phénomène mystérieux des seiches, et des hypothèses qui surgissaient de toutes parts pour tenter de Texplitiuer.

€ Concevons » dit Vallée c qu'il y ait un lac souterrain communiquant, d'une part avec le Léman, et d'autre part au moyen de fissures avec les vallées qui contiennent les glaciers ; si, par l'effet d'une pluie, par exemple, les eaux et les glaces se précipitent dans les fissures, dont quelques parties soient verticales, ou à peu près verticales, elles parcourront ces fissures avec une vitesse accélérée et elles y entraîneront l'air comme il est entraîné dans les trompes au moyen desquelles, avec le secours d'un petit courant d'eau on souffle le foyer des hauts-fourneaux ; donc l'air sera comprimé au-dessus du lac souterrain ; donc les eaux du Léman se soulèveront. Bientôt après, l'effet compresseur cessant, les eaux soulevées réagiront ; l'air remonteia dans les fissures ; le lac souterrain s'élèvera, et le Léman s'abaissera au-dessous de son niveau, mais d'une moindre hauteur que celle dont il se sera élevé, parce que las fissures présenteront des courants d'eau marchant de haut en bas, qui modéreront le mouvement de l'air marchant de bas en haut. Une nouvelle réaction résultera ensuite de l'exhaussement du lac souterrain, et le phénomène cessera par une suite d'oscillations de moins en moins fortes. »

Al. Yersin a publié, en 1855 (*), une courte note sur des observations de seiches entreprises, à Morges, dès 1854. A l'appel d'une dépêche télégraphique lancée de Morges, divers observateurs, à Genève, Nyon, Lausanne, Vevey, suivaient de quart d'heure en quart d'heure les variations du limnimètre et du baromètre. Par cette méthode ont été étudiées les seiches du l^r avril, 4 mai, 16 novembre, 13 décembre 1854, 3 février, 31 mai 1855, et 12 avril 1856. Ces observations, conçues dans un esprit scientifique excellent, n'ont malheureusement pas été utilisées. Dans la note que j'ai citée, A. Yersin a figuré ^graphiquement la courbe d'une série de seiches du 3 décembre 1854, observées dans le port de Morges. C'est, à ma connaissance, la pre-

(») BuU. S. V.S. N.VI,9.

(*) A Yerain. Note sur les seiches du lac Léman. Bull. S. V. S. N. IV, 411. Lausanne, 1855.

mière utilisation de la méthode graphique pour l'étude du phénomène. Malheureusement pour Yersin, Tirrégularité de ces seiches était tell^ (4f seiches de 5 minutes de durée, et 1 de 10 minutes), qu'il ne sut pas y reconnaître le rythme régulier des vagues d'oscillation fixe. Il indiqua cependant parfaitement le caractère oscillatoire du mouvement des seiches.

Histoire ancienne des seiches (Vautres lacs.

Les notes anciennes que nous possédons sur les seiches des lacs autres que le Léman sont peu nombreuses et mal ordonnées. Des apparitions analogues à celles de Genève ont été observées, tout au moins sous la forme de dénivellations plus ou moins rapides et plus ou moins répétées ; on a pu ainsi constater que le phénomène n'est pas spécial au Léman comme on l'avait cru d'abord. Mais son étude systématique n'a été entreprise nulle part, et nous ne pouvons pas tirer grand' chose des faiLs isolés dont nous allons citer quelques exemples.

Lacs subalpins. Une observation très curieuse de seiches, la plus ancienne de celles que nous possédions sur les lacs, a été trouvée par M. L. Leiner, directeur du Rosgartenmuseum, à Constance, dans les Chroniques de Christophe Schulthaiss (*). En voici la traduction. Elle décrit un phénomène constaté dans le port de Constance.

« Crue admirable de l'eau. Dans ce jour, la veille de St- Mathieu, (le 23 février 4549), pendant la hiatinée, le lac a cru et décru successivement d'une hauteur d'une aune (environ GO'"»)^ de telle manière que pendant sa crue il est entré dans la Wette jusqu'à l'angle de l'hôpital, puis, dans sa descente, il s'est écoulé par la gi'ève d'abordage au pont des Pécheurs. Puis, avec un courant violent, comme si les vagues avaient été refoulées par le vent (le temps était cependant calme) il s'est élevé de nouveau. Et cela s'est répété quatre ou cinq fois dans la durée d'une heure, comme j'en ai moi-même été le témoin. Les mouvements ont continué jusqu'après midi, mais en diminuant de plus en plus d'intensité. Le môme phénomène a été observé sur le cours du Rhin (entre les deux lacs) ; quelques pêcheurs voulaient

(') Schulthaiss Chrisloph, Collectanea VI, 81.

SKICHES 51

aller lever leurs nasses dans le fleuve, mais ils ont reconnu que le Rliin coulait dans la direction de la ville et du pont des Pècheui's, tandis qu'ordinairement il coule en sens inverse. — Tout cela a causé un vif étonnement et une grande admiration, car un tel phénomène n'avait jusqu'à présent, à ce que l'on dit, été observé par personne. > Pendant qu'il étudiait les seiches de Genève, Vaucher faisait rechercher des mouvements analogues de l'eau sur les autres lacs suisses. Ses correspondants en ont constaté et décrit dans les lacs de Zurich, de Constance et des Quatre-Cantons ; lui-môme en a vu dans les lacs d'Annecy, de Lugano et dans le lac Majeur ; en revanche, les seiches lui ont échappé dans le lac de Gôme. C)

En 1826, le professeur Ineichen a observé des seiches sur le lac des Quatre-Cantons, à Lucerne. (*)

Lacs d'Europe, Une très belle observation de seiches est celle des oscillations de l'eau qui sont survenues à Kenmore, en Ecosse, le 12 septembre 1784 ; la hauteur de la vague a été évaluée à 1.5^, et la durée de l'oscillation qui s'est continuée pendant plusieurs heures de suite était d'environ 7 minutes. (*)

Muncke cite des observations de seiches dans le lac Wetter, par Bergmann, et dans le lac Ochrida (Roumélie), par Ami Boue. (*)

Lacs américains. De nombreuses observations sur les dénivellations accidentelles de l'eau ont été faites, et déjà fort anciennement, dans les grands lacs de l'Amérique du Nord ; on était préoccupé d'y rechercher une marée luni-solaire, et l'attention se dirigeait avec persistance sur tous les faits d'oscillation de l'eau. John Le Conte, professeur à l'Université de Californie, dans le paragraphe qu'il a consacré aux seiches dans ses recherches physiques sur le lac Tahoe (*), arrive cependant à la conclusion que « de véritables seiches n'ont pas encore été constatées dans les lacs américains ; les dénivellations décrites par les auteurs peuvent bien avoir été des seiches, mais la pério-

(*) Vaueher, [loc. cit. p. 48] p. (>9, sq. (*; R. Wolf. Notizen zur schw. GultiiPi^eschichte n° 352. (^) Bibliothèque britannique; se. et arts, VI, 184. Genève 1797. (*) Gehler. Physik. Worterbucb, 2« éd. VllI, p 737. Leipzig 1836. (^) John Le Conte. Pby.sical Sludies on lakc Tahoe. Overland Monthly, januar 1884, p. 43.

dicité rythmique qui est caractéristique de ce phénomène n'a pas été reconnue. » Il cite cependant les observations de dénivellations de Teau dues à Fra Marquette, 1673, baron la Hontan, 1689, Charlevoix, 1721, Carver, 1766, Weld, 17fJ6, etc.

Dans un mémoire présenté, en 1874, à TAssociation américaine pour l'avancement des siences, M. Ch. Whittlesey, de Cleveland, Ohio, a donné un résumé historique des anciennes observations de dénivellations de Teau faites sur les lacs américains (^) ; il en cite 18 cas ; je choisis les plus typiques, ceux où Ton reconnaît l'indice d*un flux et reflux répétés.

« Lac Supérieur. En 1789, A. Mackenzie était au Grand-Portage, sur la côte nord, opposée à Tlsle-royale ; il raconte qu'il y eut une baisse soudaine de Teau de 4 pieds de chute ; Teau revint bientôt en un flot montant et continua à osciller pendant plusieurs heures de suite.... »

« Le 16 juillet 1855, au Sault-Ste Marie, vers 9 '• •«, l'eau s'éleva rapidement de 8 pouces dans le canal, par une légère brise du N.-W. ; en 10 minutes, elle s'abaissa de 14 pouces ; à 11'' elle s'abaissa encore de 2 pieds 2 pouces ; elle continua à s'élever et s'abaisser jusqu'à 4 '* '^ où elle reprit son niveau primitif. Pendant ce temps, le vent avait tourné au S.-E.... »

« Le 17 septembre 1865, à Superior-City, flux et reflux de l'eau. Entre 12 Vj^' <^t 1'' après midi, l'eau du lac mesurée au limnimètre s'est abaissée de 25 pouces; 15 minutes après elle était remontée à 25 pouces au-dessus du niveau primitif, faisant une dénivellation totale de 50 pouces (1.27»") en un quart d'heure. Le vent soufflait très fort du N.-W.... »

« En novembre 1851, à Copper-Harbour, d'après M. Brockway, l'eau s'éleva soudainement, par un temps parfaitement calme, à 1 pied 3 pouces, et une autre fois à 2 pieds et demi.... »

cLacSeneca.En mai 1855, pendant toute la journée de mercredi et de jeudi, l'eau du lac s'éleva et s'abaissa en périodes variant de 10 minutes à une demi-heure, de hauteurs variant de 5 pouces à 2 pieds. Une mesure faite le vendredi après le coucher du soleil montra une baisse de 16 Va pouces en 15 minutes, après quoi l'eau commença à se relever.... »

(^) G.-H, Whittlesey, Sudden fluctuations of level in quiet waters. Proceed. of the Hartford meeting's, August 1874. p. 189 sq.

€ Lac Erié. Une note manuscrite de M. Whiltlesey me communique, malheureusement sans détails, l'observation de « la plus haute seiche connue » qui a offeit une dénivellation de 15 pieds (4.57"») le 23 juin 1882, à Cleveland, Ohio.

En résumé, des dénivellations plus ou moins rythmiques ou plus ou moins répétées, quelques-unes très fortes, ont été constatées sur un grand nombre de lacs. C'est là tout ce que nous tirons de ces observations.

Recherches modernes sur les seiches.

Je vais maintenant raconter la série des observations, expériences et déductions qui m'ont amené à proposer la théorie actuelle des seiches ; cette théorie a reçu assez de confirmations expérimentales pour qu'elle ait été généralement bien accueillie; nous osons prétendre qu'elle donne une explication suffisante du phénomène dans ses grandes lignes, et souvent même dans ses détails.

Ma première série d'observations (*) a été faite à Morges, sur les courants qui se développent, en temps de seiche, aux entrées du port. Le bassin fermé du port représente une nappe d'eau dormante, à niveau relativement stable ; quand le lac s'élève, l'eau entre dans le port, quand le lac baisse, l'eau sort du poil; en cas de dénivellations rapides du lac, les courants sont assez intenses aux bouches du port pour être très visibles, et, en notant l'instant où les courants changent de direction, on obtient des valeurs assez exactes sur la durée des oscillations de l'eau. Du 7 mai 18C9 au 11 mai 1870, j'ai fait 12 séries d'observations sur ces courants, obser\'ations qui ont porté sur un total de 93 inversions dans la direction des courants. (*)

('; F.-A. Forel. I" étude sur les seiches du lac Léman. Bull. S. V. S. N. XII, 213. Lausanne 1873.

(*) Le port de Morizes, entièrement fermé par deux jetées qui s'avancent dans le lac, présente actuellement deux ouvertures : l'une de 30»". servant au passaj^^e des hateaux, est difficilement abordable pour l'observateur; l'autre ouverture, de 'i™ de large, percée dans la jetée du nord, en 1854, pour le renouvellement de l'eau du port, est située au bord d'un quai, et peut ••tre facilement surveillée. Or, chaque fois qu'ilseproduitune différence quelconque dan> le niveau de l'eau, à l'intérieur ou à l'exttTieur du port, chaque fois que l'eau du lac s'élève nu s'abaisse, l'eau contenue dans le port tendant à regagner le niveau du lac, il se développe, à ces deux ouvertures, un courant plus ou moins violent, d'entrée ah)rs que le niveau du lac s'élève, de sortie alors qu'il s'abaisse. Ce courant est facihMuent observable à la

54 HYDRALLrQUE

J'ai bientôt reconnu par les allures du phénomène que j'étais en présence d'un mouvement d'oscillation de l'eau ; que, en négligeant certaines irrégularités, ce mouvement est en général régulier; enfin

petite ouverture de la jetée du nord et devient très visible toutes les fois qu'une seiche vient modifier le niveau des eaux. En surveillant le moment où se font les changements de direction du courant, Ton peut apprécier facilement la durée de la seiche. Je donnerai deux exemples de ces observations.

Du 7 mai 1869.

Heure dn commeBcemeDt de Goorant Durées en secoides de la seiche (*)

d'eitrée. de sortie. haute. basse.

36 lô ÎW :Jt) 13.') 140

48 Oi) 49 45 105 135

52 (HJ 5i 30 150 l(i5

Durée moyenne de la seiche entière 254 seconde.^

Du 21 mai 1869.

Heure du commencement dn oonrant Dnrée en secondes de la seiche

d'entrée. desortie. hante. basse.

Durée moyenne de la seiche entière 315 secondes.

Voici les chiffres moyens que j'ai obtenus dans mes 12 observations sur les courants du port de Morges. Je donne la durée de l'oscillation entière, c'est-à-dire du temps employé pour que l'eau recommence à s'élever après s'être élevée et abaissée.

Date.

Dnree de la seiche entière.

7 mai 18r>9

. matin

254 secondes

soir

matin

soir