Élasticité de la glace

duisait quantités de petites expolsions. C'est en effet ce qui arrive. Les milliards de petites bulles d'air emprisonnées par la gelée récente se dilatent et font sauter leur mince prison. Or les bulles d'air innombrables que renferme la glace d'un glacier sont soumises aux moindres variations de la température que subit le glacier, lequel ne peut regeler l'eau qu'il renferme qu'à la condition de prendre le calorique de cette eau. Cette minime quantité de calo-

rique n'a-t-elle pas une action sur les bulles d'air, et celles-ci, en réagissant contre la pression qu'elles subissent, ne peuvent-elles contribuer à donner au glacier cette sorte de mouvement respiratoire qui hâte sa marche ? Il est évident qu'en présence de ces actions qui oscillent entre des centièmes de degrés de température, nos instruments sont grossiers, nos observations peu profondes (1).

Mais il ne faut jamais oublier que la nature procède, dans l'accomplissement des phénomènes qu'elle produit, par des moyens à peine appréciables isolément, et que ses plus grands résultats sont dus à l'accumulation prodigieuse de ces moyens.

Près de moi, les parois de la crevasse se rapprochaient beaucoup, et entre elles, deux copeaux de glace présentaient la section, figure 74, affectant les formes de cylindres, longs de deux ou trois mètres et d'une épaisseur de quelques centimètres seulement.

Ce fait, comparé à celui présenté figure 24, montre combien la glace possède d'élasticité et comment l'action de tirage peut s'exercer dans la masse. Pour obtenir la section A, figure 74, il a fallu d'abord que les deux parois, en se séparant, aient conservé entre elles un lien B, lequel se sera aminci par la fonte, puis que, la paroi C venant à se rapprocher de la paroi D, le plan de jonction, au lieu de se briser, se soit recourbé sur lui-même, comme le ferait un corps élastique (voir en A).

A la base des glaciers, presque toute la masse présente la formation transparente, les parties blanches et qui semblent de la neige tassée ont disparu pour faire place à de la glace, bleue, mais entièrement bulbeuse. La glace, au point terminal du glacier présente toujours cet enchevêtrement de morceaux que donne la figure 73^'''. Et, si on la laisse un instant aux rayons du soleil, il est facile de désemboîter tous ces fragments séparés par des lames d'eau. La transformation du névé au point terminal [du glacier est complète, tout est glace et glace par reg^élation. De son point de départ à son point d'arrivée inférieur, la nature du glacier s'est donc complètement modifiée ; de névé il a successivement passé

(1) 11 faut tenir compte aussi de Faction des rayons solaires sur les névés et les glaciers, lesquels exercent une pression ainsi que l'ont démontré des observations récentes.

à l'état de glace par la fonte et la regélation partielle de cette fonte. En un mot , il a fondu et regelé partiellement , n'abandonnant à l'écoulement que le surcroît d'eau qu'il n'a pu réabsorber par regélation.

Plus on descend la pente d'un glacier, plus fréquentes sont les zones de glace bleue, plus la filtration est active. Près des névés, ces bandes bleues sont minces, habituellement obliques à la surface , et se sont formées entre les couches les plus tendres du névé. Mais déjà leur fonction filtrante se manifeste. La masse comprimée, uniformément grenue du névé, ne laisse passer qut> très-peu d'eau, et ce n'est que lorsqu'elle commence à en être imbibée, que se forment les bandes bleues dans les couches les moins comprimées qui recueillent cette eau. Celle-ci chasse une partie de l'air (nous disons une partie, puisque les bulles d'air sont encore si nombreuses dans la glace bleue) et regèle. La glace est faite, et dès qu'elle ne descend pas au-dessous de 0° elle possède les propriétés plastiques. Ce seraient donc les bandes bleues qui seraient les véritables véhicules des glaciers dont la progression augmente en raison de leur développement jusqu'au moment où le glacier, réduit par l'ablation, perd une grande partie de sa puissance. Et, en effet, le point le plus actif de la marche des glaciers, est situé vers le milieu de leurs cours, entre les névés et le point terminal (1).

Si les zones transparentes et filtrantes que l'on observe dans les crevasses des glaciers, au-dessus de 2,000 mètres d'altitude, sont dues à la glace qui s'est formée entre les éboulements de névés périodiques (voir figure 58), les blocs également transparents que l'on voit encastrés entre ces zones, peuvent être formés dans les vides que ces blocs éboulés ont laissés entre eux. Nous ne donnons ceci, toutefois, que comme une conjecture ; car bien des mystères nous sont encore cachés dans la formation des glaciers, et nous ne prétendons pas les résoudre, mais seulement ajouter nos observations à celles qui ont déjà été faites (2).

(1) Voyez à ce sujet les belles observations d'Agassiz sur le glacier de l'Aar.

(2) Rappelons , à ce propos , l'observation consignée par M. Ch. Martins : a Les bandes bleues qui traversent la glace blanche aérifère du glacier sont tantôt verti-

Toutes les crevasses des glaciers ne traversent pas la masse dans son épaisseur. Il en est, surtout vers les parties inférieures, qui présentent en section la forme d'un Y, c'est-à-dire qui sont larges à la surface du glacier et forment deux talus plus ou moins escarpés. Ces crevasses, appelées gouilles, sont produites parle rapprochement des parois, par suite du mouvement du glacier et par la fonte des lèvres de l'ouverture. Elles forment souvent des réservoirs qui conservent les eaux de fonte coulant sur la surface et qui servent ainsi à alimenter d'eau par infiltration la masse du glacier. Il arrive aussi qu'en hiver, des crevasses étroites sont bouchées par la chute des neiges toujours reconnaissables à leur teinte relativement jaune, et qui forment dans la masse, si les crevasses viennent à se resserrer et à se souder, des bandes opaques qui persistent presque jusqu'au point d'ablation, car jamais la neige qui tombe à la surface des glaciers au-dessous des névés, sous la forme que nous lui connaissons dans nos climats , ne prend la contexture de la glace des glaciers formés par les névés.

Le glacier, quels que soient les obstacles qu'il franchit, les escarpements le long desquels il s'éboule en séracs, se reforme toujours et se ressoude pour reprendre son ordre de marche, et cela très-rapidement, c'est-à-dire à une faible distance des points 011 il a été disloqué par un accident du sol. Ce fait est des plus remarquables, au glacier du Rhône, qui, après avoir été bouleversé en descendant une pente abrupte, à la hauteur du dernier lacet de la route du col de la Furka, se reforme aussitôt et s'étale régulièrement dans la vallée, en arc de cercle, en laissant voir des

cales, tantôt inclinées, tantôt horizontales. Ces bandes bleues étaient des couches de neiges qui, par suite de circonstances très-variées , ont été pénétrées par l'eau, due à la fonte de la couche elle-même ou des couches voisines. L'eau chasse l'air, puis gèle et

convertit la glace blanche en glace bleue Lorsque j'abordai pour la troisième fois

le grand plateau du Mont Blanc avec mes amis, MM. Bravais et Lepilèur, nous avions, en déblayant notre tente, rejeté à la pelle la neige récente qui l'obstruait. Cette neige formait des blocs assez volumineux gisant sur le névé. Au bout de trois jours, j'aperçus de petites bandes bleues horizontales de 0^,01 d'épaisseur qui s'enfonçaient de Om,02 à 0m,05 dans les blocs de neige. Le soleil avait fondu légèrement la tranche de certaines couches qui s'étaient infiltrées d'eau, tandis que les autres n'en avaient pas été pénétrées. Les bandes bleues sont donc des couches de plus facile infiltration. » {Les. glaciers actuels, extr. de la Revue des Deux-Mondes, 1867.)

zones concentriques parfaitement régulières. Cependant , entre les grands séracs et le point terminal, il n'y a pas deux kilomètres.

Ces séracs facilitent la fonte en présentant des milliers de surfaces à l'air et au soleil ; mais aussi sont-ils une cause d'approvisionnements pour le glacier, s'ils sont abrités contre les rayons solaires. Ils accumulent les neiges nouvelles qui se logent entre ces ruines, y demeurent et se soudent à la masse; ils présentent aux brouillards des surfaces très-multipliées de regélation; ils obligent les eaux de fonte à des parcours très-détournés, et celles-ci regèlent, en grande partie, pendant ces détours. Aussi, à la base des séracs, exposés au nord, les glaciers semblent prendre une nouvelle force, ils se boursouflent et se livrent à un travail de reformation très-énergique. Les séracs ne paraissent donc devoir alimenter les torrents d'une manière notable que s'ils sont orientés de manière à absorber la chaleur solaire.

Les expériences faites par Agassiz, MM. Desor, DoUfus, et d'autres savants recommandables, ont établi que le glacier demeure à une température très-rarement inférieure à 0** en été, même à une profondeur de 60 mètres, et, qu'en hiver, l'abaissement de la température à un certain nombre de degrés au-dessous de 0° n'agit que sur la surface du glacier et ne produit d'effet profond que dans les crevasses, ou si l'abaissement de la température persiste pendant longtemps. Et en effet, comme nous l'avons dit, même en hiver, le glacier (surtout si son épaisseur est considérable) égoutte une petite quantité d'eau, tandis que les glaciers peu épais deviennent secs. La glace a donc, pendant l'été, emmagasiné une certaine quantité de chaleur qui permet à une portion de l'eau en suspension dans sa masse, de s'écouler, et, s'il survient un hiver très-rigoureux et long, le froid pénètre de plus en plus la masse du glacier qui emmagasine ainsi du froid pour la saison chaude ; température intérieure qui contribue à regeler une masse d'eau plus considérable lorsque surviennent les fontes du printemps, et augmente d'autant la marche du glacier par suite de la dilatation produite par cette regélation. C'est, en effet, au printemps que la marche des glaciers se prononce avec le plus de

puissance. Élie de Beaumont avait rendu compte de cet effet dans les Annales des Sciences géologiques, I, p. S58. « Pendant (( l'hiver, écrivait le célèbre géologue, la température de la surface « du glacier s'abaisse à un grand nombre de degrés au-dessous (( de zéro, et cette basse température pénètre, quoique avec un « affaiblissement graduel, dans l'intérieur de la masse. Le glace cier se fendille par l'effet de la contraction résultant de ce refroi- (( dissement. Les fentes restent d'abord vides et concourent au « refroidissement des glaciers en favorisant l'introduction de l'air « froid extérieur; mais au printemps, lorsque les rayons du soleil « échauffent la surface de la neige qui couvre le glacier, ils la « ramènent d'abord à zéro, et ils produisent ensuite de l'eau à (( zéro qui tombe dans le glacier refroidi et fendillé. Cette eau s'y « congèle à l'instant, en laissant dégager de la chaleur qui tend <( à ramener le glacier à zéro, et le phénomène se continue jusqu'à « ce que la masse entière du glacier refroidi (pendant l'hiver) « soit ramenée à zéro. » Elie de Beaumont désigne la dilatation résultant de cette regélation sous le nom à' augmentation par intussusception, et c'est à cette dilatation plus considérable au printemps, qu'en toute autre saison, qu'il faut attribuer la marche accélérée du glacier à ce moment de l'année.

Quand, après le coucher du soleil, en été, la surface du glacier regèle et ne laisse plus circuler les ruisseaux qui la sillonnent, ce refroidissement ne pénètre pas assez profondément pour supposer qu'il puisse produire sur la masse du glacier une action de dilatation par regélation. Cependant cette eau qui coulait à midi sur le dos du glacier à la température de -h 1° est redescendue à la température de 0° liquide après le coucher du soleil, et, pour être convertie en 0° glace, elle ne donne plus au glacier qu'une chaleur inappréciable. La masse glaciaire, pour regeler cette eau, n'a besoin de fournir qu'une quantité de son approvisionnement de froid également inappréciable.

Or, les expériences faites par Agassiz au glacier de l'Aar en 1842, à une profondeur de 4 à 5 mètres pendant 14 jours, du 20 juillet au 2 août, lui ont donné 11 jours à 0% un jour à — 0%1, un à -— 0°,2, un à — 0%4.

FORMATION DES TORRENTS. lo5

Pendant ces 14 jours, la température minima moyenne, sur le glacier, avait été de — 2%2, et, sur la moraine, de — 1°,6. Il pouvait donc, en juillet — et bien que la masse du glacier se maintînt à O'' ou accidentellement, fort peu au-dessous, à une profondeur de 5 mètres, — y avoir, pendant la nuit, regélation plus active et par conséquent dilatation suffisante pour influer sur la marche du glacier.

Mais cette dilatation même exerce une pression sur les fissures capillaires qui traversent la masse du glacier et contiennent de l'eau, et cette pression tend à faire épancher par les crevasses cette eau à l'état liquide ; de telle sorte que, pendant la nuit, le thalweg reçoit, non plus l'eau des fontes, mais celle qu'exprime le glacier, qui, comme nous l'avons dit, remplit ainsi l'office d'une éponge, absorbant l'eau et ne laissant échapper qu'un excès, puis se contractant pour exprimer l'eau qu'il a absorbée, lorsque l'excès fait défaut.

Les eaux que rendent les glaciers sont toujours troubles et chargées de sable, lequel n'est que le produit du limage du glacier sur son assiette rocheuse. Ce limon se dépose dans le lit des torrents et tend à l'exhausser sans cesse ; mais il est assez délié pour teinter les eaux jusqu'aux réservoirs inférieurs, où, paisibles, elles se clarifient.

Les eaux des neiges, au contraire, sont d'une limpidité parfaite, et ce fait seul démontrerait que les neiges ne procèdent pas comme les glaciers. Les neiges, si étendue que soit leur surface, sont immobiles, fondent sur place, et n'ont aucune action sur les roches qu'elles recouvrent.

Pour former un glacier, il faut un approvisionnement de névé puissant et qui se renouvelle sans cesse, car le glacier demande une alimentation énorme. Si l'alimentation faiblit, le glacier disparait, et le névé, tout en étant persistant, c'est-à-dire ne fondant pas entièrement pendant la saison chaude, ne peut plus fournir au glacier. La configuration des soulèvements entre pour autant dans la formation des névés glaciaires que l'altitude. Si les soulèvements se' présentent sous la forme d'une chaîne avec des contreforts, comme les Pyrénées, par exemple, les neiges, bien que

persistantes, ne trouvent pas un champ assez étendu pour s'accumuler en masses épaisses. Elles se précipitent en avalanches sur les rampes, fondent au printemps, et il ne reste sur les sommets que des nappes inclinées, minces, qui ne peuvent alimenter des glaciers , mais sont suffisantes pour former des torrents abondants.

Plusieurs causes tendent aussi à régler la fonte des neiges sur les altitudes supérieures à 2,000 mètres. La blancheur de la neige empêche la masse d'absorber le calorique ; aussi les névés inertes (c'est-à-dire qui n'alimentent pas des glaciers) fondent-ils sur leurs bords , au contact des roches qui reçoivent la chaleur solaire. L'eau goutte à goutte tombe de ces bords et forme des rigoles qui viennent se réunir au point le plus bas. La nuit , la fonte cesse, mais quantité de petits réservoirs inférieurs se vident et continuent l'alimentation. Si le glacier est une éponge dont le produit aqueux ne se montre qu'à son point terminal, c'est-à-dire à une altitude de 1,500 mètres en moyenne, le névé inerte rend son eau beaucoup plus haut, mais le cours de cette eau est dis tribué de façon à ce que l'alimentation soit régulière.

Les avalanches de chaque printemps accumulent à la base des neiges des masses de débris tombés des sommets par l'effet de la gelée qui pénètre les fissures et les ouvre. Ces amas ne sont plus des moraines rangées en digues et composées en grande partie de sable produit par le frottement ; ce sont des éboulis, cônes de déjection de matériaux meubles, les plus légers étant demeurés au sommet, les plus lourds ayant roulé à la base du cône. L'eau de fonte des neiges tombe et coule à travers ces éboulis comme elle peut, ralentie par des milliers d'obstacles et trouvant quantité de petits barrages qui forment des réservoirs se vidant lentement par des fissures.

Les cônes de déjection de pierres que l'on trouve au-dessous des neiges, et qu'elles forment par la chute périodique des avalanches, sont donc de véritables filtres qui distribuent l'eau avec régularité.

Mais, si les avalanches ont été très-puissantes à la suite d'un hiver neigeux, elles ont roulé sur la surface de ces cônes de cailloux jus-

qu'à leur base, en masses considérables. Là, à cause de leur volume même, elles se maintiennent jusqu'aux chaleurs ou aux pluies chaudes. Quand surviennent ces pluies, à l'eau du ciel s'ajoute la fonte très-rapide de ces masses, et il en résulte des inondations dans les vallées.

Les neiges sont donc bien plus sujettes à produire des inondations que les glaciers ; et, en effet, c'est des massifs ou chaînes de montagnes qui ne possèdent plus de glaciers, mais seulement des névés, que descendent tout à coup les eaux torrentielles dont le cours, grossi à l'excès, inonde de vastes territoires.

Indépendamment des neiges perpétuelles, il en est qui s'amassent pendant l'hiver et qui disparaissent entièrement pendant les mois de juillet, d'août et de septembre. Et cependant il arrive que cet approvisionnement temporaire suffît à alimenter, même pendant l'été, sinon de véritables torrents, au moins des sources trèsabondantes. Et ce fait s'observe particulièrement dans les soulèvements calcaires.

C'est qu'il existe^, entre les strates de ces soulèvements, des vides souvent très-considérables dans lesquels se forment des lacs souterrains , chargés d'alimenter ces sources. Au printemps , à la fonte des neiges, ces lacs se remplissent surabondamment, alimentés par des filets d'eau traversant les fissures de la roche.

L'approvisionnement fait, ces réservoirs continuent à se vider doucement, en raison de leurs exutoires, et épanchent leurs eaux à l'air libre. On remarque, sur les plateaux calcaires soulevés, des flaques de neiges qui, enfermées dans des cuvettes, n'ont aucun écoulement extérieur, et cependant qui, en fondant, ne laissent aucune nappe d'eau. Ces neiges ont servi à alimenter doucement, goutte à goutte, les réservoirs. Mais, s'il survient de très-grandes pluies, ces réservoirs, brusquement remplis, épanchent aussi brusquement cet excès d'alimentation, et l'on voit les sources, en apparence les plus inoffensives, qui, sortant de la roche, deviennent des torrents destructeurs. C'est ce qui fait dire aux montagnards, lors de ces catastrophes, que les inondations sortent de terre.

Les neiges donnent encore aujourd'hui un autre mode d'ali-

mentation régulière des torrents, qui leur a été fourni par les anciens grands glaciers.

En descendant des sommets, alimentés par les masses supérieures des névés primitifs, les glaciers ont glissé sur des roches qui présentaient des différences de nature et de dureté ; ainsi que nous l'avons déjà dit, ils ont usé ces roches plus ou moins en raison de leur plus ou moins de résistance. Des strates qui se présentaient verticalement ont été érosées beaucoup plus que d'autres. Il en est résulté des cavités.

Puis, les glaciers ayant disparu et ayant été remplacés seulement dans le voisinage des sommets par des neiges, celles-ci, en fondant, remplissent ces creux qui sont autant de réservoirs d'alimentation régulière. Ces lacs sont très-souvent étages, divisés, et épanchent leurs eaux par des exutoires qui jaugent le débit.

Autour du Mont Blanc, on voit beaucoup de ces petits lacs qui occupent partie des lits d'anciens glaciers, et qui, aujourd'hui, ne sont plus guère alimentés que par des amas neigeux dont quelquesuns disparaissent pendant la saison la plus chaude.

Tels sont les lacs du Brévent, les lacs Cornus, les lacs Blancs (ceux-ci sont encore alimentés par un petit glacier).

Ces réservoirs supérieurs gèlent en hiver, car la plupart sont situés à une altitude dépassant 2,000 mètres. Couverts d'une épaisse couche de neige, ils ne sont guère à l'état liquide que pendant les mois de juillet, d'août et de septembre. Pendant cette période chaude, les neiges environnantes et les orages les alimentent, et ils fournissent alors régulièrement les torrents qui en sortent. Ces lacs étant étages et tout entourés de petits réservoirs, la vidange se fait successivement. Les plus intéressants parmi ces lacs supérieurs, dans le voisinage du Mont Blanc, sont, certainement, les lacs Cornus. Ils sont au nombre de trois principaux, sans compter une multitude de petits réservoirs, qui sont placés les uns au-dessus des autres et qui ont été creusés dans les strates de schistes cristallins mêlés de filons porphyritiques.

Ces strates, relevées presque verticalement et courant du nord au sud-sud-ouest, présentent des duretés très-différentes, si bien qu'en glissant sur le soulèvement, l'ancien grand glacier qui, de

l'aiguille de la Floria et de l'aiguille Pourrie au Brévent, descendait dans le val de Dioza, a usé beaucoup plus les strates tendres que les strates dures ; ce qui, dans le sens que nous indiquons, a laissé des bandes rocheuses en gradins fortement moutonnés, mais, entre lesquelles, aujourd'hui, sont endigués ces petits lacs. Une section faite sur la ligne 0 P de cette partie du soulèvement