FORMATION DES GLACIERS

moins vastes en forme d'enceintes semi-circulaires, voisines des sommets. Ce sont ces neiges qui donnent naissance aux glaciers par suite d'une série de transformations dont nous allons emprunter la description à un de nos savants compatriotes, M. Martins : « A la chaleur des rayons du soleil, dit-il, la surface de la neige commence à fondre; l'eau résultant de cette fusion s'infiltre dans les couches inférieures, qui se changent, sous l'influence des gelées nocturnes, en une masse granuleuse, composée de petits glaçons encore désagrégés, mais plus adhérents entre eux que les flocons qui leur ont donné naissance. Cet état de la neige a été désigné par les physiciens suisses sous le nom de névé (fini dans la Suisse allemande). Pendant tout l'été, ce névé s'infiltre de nouvelles quantités d'eau provenant toujours de la fonte superficielle ou de celle des neiges environnantes, dont les eaux viennent se réunir dans la dépression qui forme le berceau du glacier. Dans ces régions, le thermomètre tombant chaque nuit au-dessous de zéro, même au cœur de l'été, ce névé se congèle à plusieurs reprises. A la suite de ces fusions et de ces congélations successives, il offre l'apparence d'une nappe blanche compacte, mais remplie d'une infinité de petites bulles d'air sphériques ou sphéroïdales : c'est la glace bulleuse des auteurs qui ont écrit sur ce sujet. L'infiltration et la congélation de la masse devenant de plus en plus parfaites à mesure que le glacier descend vers les régions habitées, l'eau finit par remplacer toutes les bulles d'air : alors la transformation est complète, la glace paraît homogène, et présente ces belles teintes azurées qui font l'admiration des voyageurs1. »

Tel est le mode de formation des glaciers, qui s'alimentent des neiges tombées chaque année sur les hautes cimes, et qui dès lors s'accroîtraient indéfiniment si, chaque été, une certaine épaisseur de la surface ne fondait sous l'action du rayonnement solaire, et si de même une portion de son extrémité

1. Les glaciers des Alpes (du Spiizberg au Sahara), par Charles Martins.

inférieure ne se résolvait en eau sous l'influence d'une température supérieure à celle de la congélation. Le ruissellement continuel qu'on observe à la surface des glaciers pendant la saison chaude, les torrents qui s'écoulent en aval du front sont autant de témoignages de ce phénomène auquel Agassiz a donné le nom d'ablation, et qui limite l'extension du fleuve de glace. Du reste, selon que la saison est sèche et chaude, ou au contraire froide et pluvieuse, c'est la fusion qui l'emporte et le glacier recule, ou, au contraire, c'est son mouvement de progression qui est prépondérant et il avance.

Nous avons à montrer maintenant la réalité du mouvement de progression ou de translation de la masse glaciaire depuis son origine, aux champs de névé, jusqu'au point où elle prend fin dans la vallée inférieure. De temps immémorial le fait était connu des montagnards suisses, et dès 1574 un savant zurichois, Simler, le signalait dans l'ouvrage qu'il consacrait à la description des Alpes. Reconnu exact par Scheuchzer en 1705, puis par de Saussure à la fin du dix-huitième siècle, il a été enfin complètement mis hors de doute dans la première moi lié du nôtre, par les observations et les mesures de divers savants : ïïugi, Agassiz, Forbes, Desor, Rendu, Tyndall, etc.

On avait déjà remarqué le mouvement de déplacement des crevasses d'année en année. De même, en examinant la nature des rocs qui forment les moraines, on avait été frappé de ce fait, que les caractères minéralogiques de nombre de ces blocs étaient différents de ceux des roches des montagnes latérales, d'où ils semblaient manifestement devoir provenir. Ces caractères se rapportaient aux roches qui surplombent des parties beaucoup plus élevées du glacier. De là à conclure que les débris tombés de ces hauteurs sur la masse de glace avaient été lentement transportés par elle jusqu'au point où on les observe actuellement, et à en déduire la vitesse moyenne de translation, il n'y avait qu'un pas. Ce pas fut franchi le jour où un savant suisse, le professeur Hugi (de Soleure), se construisit une cabane sur le glacier de l'Unleraar, dans le but d'y faire

des observations suivies du glacier1. C'était dans l'été de 1827. Trois années après, en 1850, l'observatoire de Hugi était descendu de 100 mètres. Six ans plus tard, en 1850, il s'était avancé de 716 mètres, et en 1841 Agassiz trouvait la cabane à 1432 mètres plus bas que son point de départ. Il en résulte un mouvement moyen de 102 mètres par année.

Le mouvement de progression de l'ensemble du glacier était donc manifeste. Il restait à l'étudier dans ses détails les plus circonstanciés. Dès 1840, Agassiz prit des mesures exactes du mouvement du glacier de l'Unie raar, en observant au théodolite les positions relatives de six poteaux qu'il avait fait planter solidement en ligne droite en travers de la masse de glace. L'année suivante, il constata que les six poteaux s'étaient déplacés de quantités inégales, de sorte que l'alignement primitif était fortement altéré, comme le prouvent les nombres suivants qui marquent l'avancement de chacun d'eux :

1er poteau 49 mètres

4" poteau 74 mètres

Les observations des années suivantes, faites par le même savant, celles que Forbes entreprit à la Mer de Glace à la môme époque, confirmèrent entièrement la loi accusée par les nombres qui précèdent et que l'on peut formuler ainsi : Le mouvement de progression d'un glacier est plus prononcé dans sa partie centrale que sur les bords : la vitesse va en croissant de ceux-ci jusqu'à l'axe du glacier. C'est précisément ce qui se passe dans les eaux d'un fleuve, plus rapides au milieu que sur les rives.

Mais là ne devait point se borner l'assimilation entre le fleuve

1. En 1778, dans sa célèbre ascension au col du Géant, de Saussure abandonna une échelle de bois au pied de l'Aiguille noire, vers le point où commence l'une des moraines centrales de la Mer de Glace. Des morceaux de cette échelle furent retrouves cmarante-quatre ans plus lard, en 1852, par Forbes et d'autres voyageurs, en un point dont la distance au premier mesurait 4050 mètres. M. Ch. Martins trouva en 1845 uu morceau de la même échelle, à 370 mètres plus bas. Le glacier s'était donc avancé, en moyenne, d'abord de 75 mètres, puis seulement de 28 mètres par an.

solide et le fleuve liquide. MM. Tyndall et Hirst, en 1857, ont effectué sur la Mer de Glace une série de mesures ayant pour objet de déterminer le lieu des points de plus grande vitesse de la surface du glacier, et aussi de comparer entre elles les vitesses des points situés à égale distance des deux bords, dans les parties courbes du fleuve de glace. Les conséquences de ces mesures ont été celles-ci : ce n'est pas généralement l'axe ou la ligne médiane de la surface du glacier qui a le mouvement de progression le plus rapide ; conséquemment la

Fig. 120. — Mer de Glace. Mouvement de progression du centre et des bords.

vitesse n'est pas la même sur l'un ou l'autre côté, si l'on considère des points pris à égale distance des bords. Tyndall reconnut que le côté du glacier qui se trouvait animé du mouvement le plus rapide était toujours celui qui tournait sa concavité vers l'axe; de même le lieu des points de plus grande vitesse est toujours en dehors de l'axe par rapport à sa convexité. Par exemple, dans la partie de la Mer de Glace qui se trouve en face du Montanvert (fig. 126), le glacier présente sa convexité vers l'est; or, en comparant les vitesses de déplacement des poteaux plantés à sa surface dans la direction des alignements AA', BB', CC', Tyndall a trouvé que c'est du côté du bord oriental que ces vitesses étaient les plus grandes; en face des Ponts, la sinuosité du glacier est en sens contraire, et

ce sont les poteaux du bord occidental D' qui avaient subi les plus forts déplacements; enfin, vis-à-vis de Trélaporte, un nouveau changement de courbure a ramené la plus grande vitesse sur le bord oriental E. D'où la loi suivante, formulée par le savant physicien : « Quand un glacier parcourt une vallée sinueuse, le lieu des points de plus grande vitesse ne coïncide pas avec l'axe du glacier, mais, au contraire, se trouve toujours du côté de la convexité de la ligne centrale. Ce lieu est donc une ligne courbe [a' a' a') à sinuosités plus profondes que celles de la vallée, et coupant l'axe du glacier à chaque changement de courbure1. »

Ainsi, comme toutes les rivières, le fleuve de glace a son courant plus fort vers celle de ses rives qui offre le moins de résistance au mouvement de sa masse , c'est-à-dire du côté convexe de chacune de ses sinuosités. Pour achever de démontrer la parfaite analogie des deux mouvements, il restait à faire voir que la vitesse des molécules de la surface est plus grande aussi que celle des molécules du fond. En août 1846, MM. Dolfus-Ausset et Charles Martins fixèrent deux piquets dans un escarpement vertical du glacier de l'Aar, l'un à 1 mètre de la surface, l'autre à 8m,20 plus bas. Dix-huit jours plus tard, le piquet inférieur fut trouvé de 200 millimètres en arrière du piquet supérieur, preuve évidente de la marche accélérée de la masse, du fond vers la surface. Tyndall confirma vingt et un ans plus tard cette première observation. Ayant pu, non sans danger, aborder un mur de glace de 46 mètres d'épaisseur, à l'endroit où le glacier du Géant reçoit comme affluent le glacier du Léchaud, il fixa trois poteaux, l'un au sommet du précipice de glace, le second à 11 mètres du fond et le troisième à lm,20. Leurs vitesses en 24 heures furent les suivantes :

Poteau supérieur 152 millimètres

— moyen 114 —

— inférieur 68 —

1. Les glaciers et les transformations de l'eau, par J. Tyndall,

Le ralentissement dû au frottement des couches inférieures contre le fond sur lequel repose la masse de glace, est rendu évident par ces mesures. On voit ici que ces couches ont une vitesse à peine égale à la moitié de la vitesse de la surface.

Le mouvement de progression des glaciers est en tout semblable, on le voit, à l'écoulement de l'eau dans les rivières ou les fleuves. Avant de dire quelles explications on en a données, indiquons par quelques nombres la vitesse de ce mouvement, qui s'effectue avec une telle lenteur, que les instruments de précision des géodésistes permettent seuls de le constater séance tenante, mais qui d'autre part est tellement irrésistible qu'aucun obstacle n'est capable de l'entraver.

Si l'on considère les trois premières années d'observation de Hugi, le glacier de l'Unteraar marchait avec une vitesse moyenne de 55 mètres par an ; les six premières ont donné 80 mètres, et, en prenant l'ensemble des observations de 1827 à 1841, on trouve une moyenne de 102 mètres. Agassiz et Desor ont calculé une progression de 71 mètres par an. Il est très difficile de déterminer la vitesse de descente d'un glacier, non seulement parce qu'elle varie suivant l'année, la saison, mais aussi parce qu'elle n'est pas la même aux divers points de son cours. Des mesures prises par divers observateurs à des hauteurs différentes sur plusieurs glaciers, il parait résulter que la vitesse est notamment plus grande à la partie supérieure qu'à l'extrémité inférieure : sur l'Unteraar, la progression annuelle varie ainsi de 39 mètres à 75 mètres. Les deux affluents supérieurs du même glacier, le Finsteraar et le Lauteraar, ont donné des nombres variant, pour le premier, de 48 mètres à 81 mètres, et, pour le second, de 31 mètres à 74 mètres. M. Grad a fait sur le glacier d'Aletsch une série d'observations qui prouvent que la vitesse va en diminuant à mesure qu'on s'approche du front du glacier. A 15 kilomètres de l'extrémité inférieure, c'est-à-dire à peu près au milieu de son cours, celte vitesse était de 404 millimètres en 24 heures; à 7 kilomètres plus bas, elle se réduisait à 294, et, à 2 kilomètres

seulement de l'extrémité inférieure, elle n'était plus que de

240 millimètres. Cependant des résultats contraires ont été constatés par Tyndall à la Mer de Glace. Voici, en effet, les

vitesses trouvées pour les points de la ligne médiane, c'est-àdire les vitesses maxima à diverses hauteurs :

A Trélaporte

Aux Ponts

Au-dessus du Montanvert

Au Montanvert

Au-dessous du Montanvert

Quelle est la raison de ces différences dans la progression des masses de glace de l'Unteraar et d'Aletsch, comparée à celle de la Mer de Glace près de Chamounix? Est-ce aux variations de l'inclinaison? cela n'est pas probable. Desor a constaté que le Glnmberg, qui est un glacier tributaire de l'Aar, et dont la pente varie de 50° à 50°, n'a qu'un mouvement annuel de 22 mètres, tandis que le glacier principal, avec une inclinaison de 4° seulement, s'avance de 71 mètres par an. La Mer de Glace a une inclinaison de 5° à 6°, et, bien qu'elle soit un peu plus forte à son extrémité inférieure, la différence n'est pas suffisante pour rendre compte de l'accélération. D'après M. Grad, c'est en raison de l'épaisseur du glacier, du fond jusqu'à la surface, que croît le mouvement de progression. Cette épaisseur varie elle-même avec la forme des parois de la vallée et s'accroît naturellement quand ces parois se resserrent et que la masse de glace, au lieu de s'étaler en largeur, est obligée de gagner en hauteur l'espace qui lui est refusé dans l'autre sens.

Le mouvement de progression des glaciers varie aussi suivant les saisons, plus rapide en été qu'en hiver, dans une proportion assez considérable. D'après Grad, sur le glacier de l'Aar, entre le printemps et le commencement de l'été, le rapport entre le mouvement minimum et le mouvement maximum est celui de 100 à 285 ; au glacier des Bois (partie inférieure de la Merde Glace), de décembre à juillet, ce rapport est de 100 à 456.

Ces variations dans la vitesse de progression d'un même glacier, soit dans la suite des années, soit d'une saison à l'autre,

Par jour.

508 millimètres

GREVASSES DES GLACIERS. 349

celles que nous avons également constatées dans la vitesse à diverses hauteurs, rendent difficile l'évaluation de la moyenne annuelle. Néanmoins on estime qu'il faut de 120 à 140 ans à la glace du col du Géant pour franchir l'intervalle qui la sépare, à sa sortie des champs de névé, de la source de l'Arveiron ou de l'extrémité inférieure de la Mer de Glace. A raison de 71 mètres par an, le glacier de l'Unteraar met 342 ans à descendre les 24 kilomètres qui mesurent sa longueur. Rien ne frappe plus l'imagination de celui qui pour la première fois visite un glacier que le contraste de celle immobilité apparente de la masse énorme et solide qui le porte, avec la cerlitude de son irrésistible mouvement, dont il peut apprécier les témoignages. Cette masse descend, brisant et renversant devant elle tous les obstacles. « Lorsque, dit Helmholtz, à la suite d'une série d'années humides, accompagnées de chutes de neige très considérables dans les hauteurs, la partie inférieure du glacier s'avance, elle pousse devant elle les demeures des hommes, en brisant sur son passage les arbres les plus vigoureux, elle déplace même, sans paraître éprouver de résistance sensible, les remparts formés par les immenses blocs de rochers qui constituent sa moraine terminale et qui forment des séries de collines très considérables. »

Revenons maintenant à certaines particularités curieuses que nous n'avons fait que mentionner plus haut, et voyons comment leur existence est liée au mode de formation des glaciers, ou à leur mouvement de progression.

Parlons d'abord des crevasses.

Ces ouvertures béantes, qui laissent entrevoir dans leurs profondeurs les lueurs pâles de la lumière du jour tamisée par la glace, lueurs bleues d'une pureté admirable, constituent, pour l'explorateur des glaciers, le principal obstacle à ses ro

cherches ; s'il ne prend toutes les précautions que la prudence exige, c'est sa vie qu'il joue, quand il se risque à franchir ces abîmes. Le danger est grand, surtout quand la neige a recouvert la surface entière du glacier et que les crevasses sont masquées par un pont d'une faible épaisseur : la neige cède sous le pied du touriste qui s'aventure sans la sonder pour ainsi dire à chaque pas.

Il y a des crevasses de toutes dimensions, en longueur comme en largeur. Les plus nombreuses se voient sur les bords en talus des glaciers : ce sont les crevasses marginales, qui affectent d'ordinaire une inclinaison d'environ 45° dans une direction d'aval en amont, mais qui s'enlre-croisent parfois de la façon la plus confuse. D'autres crevasses traversent toute la surface du glacier d'un bord à l'autre ; il en est enfin qui le sillonnent dans le sens de la longueur. Les dénominations de crevasses transversales, longitudinales se comprennent d'ellesmêmes, comme celle de crevasses frontales qui découpent la glace à l'extrémité inférieure du glacier.

Ces gouffres prennent naissance de la façon la plus simple et commencent généralement par une fissure à peine perceptible. Voici comment un explorateur infatigable des glaciers, Tyndall, rend compte du phénomène : « Nous nous préparons à rentrer, dit-il, après une journée pénible passée sur le glacier du Géant, quand sous nos pieds se fait entendre une explosion qui semble partir de la masse même du glacier. Un peu surpris, nous regardons autour de nous; le bruit se répète et plusieurs explosions se succèdent rapidement. Elles éclatent tantôt à notre droite, tantôt à notre gauche, et il semble que le glacier se brise tout autour de nous. Mais nous n'apercevons toujours rien.

« Nous examinons alors soigneusement la glace ; après une heure de recherches, nous découvrons la cause de ces bruits. Ils annoncent la formation d'une crevasse. A travers une flaque d'eau qui se trouve sur le glacier, nous voyons monter des bulles d'air, et nous nous apercevons qu'au lond de cette flaque

GREVASSES DES GLACIERS. 361

il y a une i'ente étroile qui livre passage aux bulles d'air. A droite et à gauche de la flaque, nous pouvons suivre la fissure nouvelle jusqu'à une grande dislance. Elle est quelquefois si faible qu'elle échappe à la vue, et n'est nulle part assez large pour livrer passage à la lame d'un couteau.

Fig. 128. — Crevasses marginales du glacier de l'Unleraar.

« Il est difficile de croire que les formidables crevasses entre lesquelles nous avons si souvent passé avec crainte, puissent avoir une si faible origine; telle est pourtant la vérité. Les gouffres béants qui se trouvent aux chutes de glace du Géant et du Talèfre, et plus haut encore, n'ont été d'abord que des fissures étroites, qui se sont peu à peu élargies en crevasses.

Nous apprenons ainsi, par un exemple à la fois instructif et frappant, que des apparences qui semblent indiquer une action très violente, peuvent réellement être le résultat d'actions si

lentes qu'on ne peut les 1^^^^^^^^^^^^^ reconnaître que par les

observations les plus délicates1. »

Mais sous quelle influence se produisent ces fentes, quelle est la cause physique ou mécanique des crevasses, c'est une question que M. W. Hopkins a très nettement résolue, en montrant qu'elles sont une suite du mouvement de progression des glaciers et de la tension qui résulte, en divers points de la masse, de l'inégalité de vitesse de ses diverses parties.

Les bords du glacier, on l'a vu plus haut, en raison de la

Fig. 129. — Formation des crevasses marginales.

.. ;/ « ,„~*.J.r,. ..•.«Muàw«JbM

Fig. 130. — ■ Causes de la formation des crevasses transversales (coupe longitudinale

du glacier).

résistance des parois de la vallée, se meuvent plus lentement que les parties centrales. De là une tension qui s'exerce suivant la direction des flèches de la figure (fig. 129). A un moment donné, la cohésion des couches de glace est vaincue, et une