COMPOSITION DES PRINCIPALES SUBSTANCES PROTÉIQUES

Fibrine

Caséine

Albumine

des deux règnes.

des deux règnes.

des deux règnes

Ces chiffres et les considérations qui m'ont amené à vous les citer, démontrent suffisamment, Messieurs, le rôle important de l'azote dans la constitution des matières organisées. Certes, si l'azote atmosphérique pouvait subvenir directement (1) et invariablement à la formation de toutes les espèces végétales, la production des fourrages, et par suite de la viande, deviendrait chose fort simple, et les préoccupations relatives aux engrais

(1) Un fait à remarquer, c'est qu'un des partisans les plue décidés de i 'absorption directe de l'azote atmosphérique par les végétaux a été en même temps dans ces dernières années l'un des plus Infatigables prôneurs de l'empioi des sels ammoniacaux en agriculture.

seraient peu motivées. Mais il semble, Messieurs, que la Providence, en répandant à profusion l'azote dans l'air, et en mettant certaines conditions physiques à sa fixation dans l'organisme des plantes, ait voulu symboliser d'une manière éclatante cette grande loi du travail , qui est tout à la fois l'une des peines et l'une des gloires de l'humanité. L'azote de l'air est comparable à ces minerais précieux, mais sans utilité à l'état brut, qui tirent de l'énergie et de l'intelligence du métallurgiste la haute valeur que leur attribue la société.

Avant de rechercher et de préciser les conditions dans lesquelles les plantes peuvent assimiler l'azote, constatons, Messieurs, que l'eau en vapeur renfermée dans l'air ainsi que l'eau des pluies est une abondante source d'oxygène et d'hydrogène ; constatons surtout que l'acide carbonique expiré par les ani- . maux, dégagé par les fermentations, les combustions rapides ou lentes, se trouve dans l'air atmosphérique à la dose de 4 à 6 dix millièmes. Formé de charbon et d'oxygène, décomposablc sous l'influence de la lumière par les parties vertes des végétaux, cet acide carbonique fournit aux feuilles le carbone dont s'enrichit la plante, et l'oxygène régénéré est verse dans l'atmosphère.

La décomposition de l'acide carbonique par les végétaux est donc non-seulement remarquable par son influence sur le développement de la matière organique, elle l'est encore, parce qu'avec son aide l'atmosphère, sans cesse appauvrie d'oxygène par l'acte respiratoire des animaux, subit à tout instant une purification réelle.

M. Boussingault a confirmé les intéressantes remarques de Bonnet, Priestley, Scheele, lngenhousz, Senebier, Perceval et Théodore de Saussure, en prouvant que des branches vertes placées dans un ballon exposé à la lumière, absorbent au passage l'acide carbonique de l'air introduit dans ce ballon.

Il ne m'est pas permis d'entrer ici dans le détail des études auxquelles s'est récemment livré M. Boussingault sur le mécanisme intime de la décomposition de l'acide carbonique ; mais je ne saurais omettre de vous citer les paroles si poétiques et si vraies dans lesquelles Lavoisier résumait le phénomène de la réduction de l'acide carbonique par les plantes : ,

« L'organisation, le sentiment, le mouvement spontané, la « vie, n'existent qu'à la surface de la terre et dans les lieux « exposés à la lumière. On dirait que la fable du flambeau de « Prométhée était l'expression d'une vérité philosophique qui « n'avait point échappé aux anciens. Sans la lumière, la nature u était sans vie, elle était morte et inanimée : un Dieu bien- « faisant, en apportant la lumière, a répandu sur la surface de « la terre, l'organisation, le sentiment et la pensée (1). »

S'agit-il maintenant, Messieurs, de plantes aquatiques? Le même chimiste a démontré que les plantes décomposent complètement l'acide carbonique, et dégagent de l'oxygène, mais jamais d'oxyde de carbone. MM. Cloez et Gratiolet ont établi qu'ellesdécomposent également l'acide carbonique dissous dans l'eau, en s'appropriant son carbone et dégageant abondamment de l'oxygène. Dans les eaux comme dans l'air, le règne végétal et le règne animal nous offrent donc la même solidarité de fonctions (2).

(1) M. Corenwinder a constaté les faits qui suivent:

u l° Les végétaux exposés à l'ombre exhalent, presque tous, dans leur jeuu nesse, une petite quantité d'acide carbonique.

« 2» Le plus souvent, dans l'âge adulte, cette exhalation cesse d'avoir lieu.

« 3o Un certain nombre de végétaux possèdent cependant la propriété d'ex- « pirer de l'acide carboniaue,à l'ombre, pendant toutes les phases de leurexis- » tence.

« 4* Au soleil, les plantes absorbent et décomposent avec avidité de l'acide « carbonique parleurs organes foliaires. Si l'on compare la quantité de carte bone qu'elles assimilent ainsi avec celle qui rentre dans leur constitution, « on est obligé de reconnaître que c'est dans l'atmosphère, sous l'influence « des rayons du soleil, que les végétaux puisent une grande partie du carbone « nécessaire à leur développement.

« 5° La quantité d'acide carbonique décomposé pendant le jour au soleil par « les feuilles des plantes, est beaueoup plus considérable que celle qui est « exhalée par elles pendant toute la nuit. Le matin il leur suffit de trente mite nutes d'insolation pour se récupérer de ce qu'elles peuvent avoir perdu pente dant l'obscurité. »

Les expériences de M. Corenwinder ont été très-variées : elles ont porté sur le thlaspi, les pois, les carottes, le colza, la féverole, le grand soleil, le lupin, la laitue, etc.

Le même chimiste a démontré que les plantes décomposent complètement l'acide carbonique et dégagent de l'oxygène, mais jamais d'oxyde de carbone.

(2) La décomposition de l'acide se fait sous l'influence de la lumière solaire et de la matière verte des plantes ; mais cette matière verte est-elle douée de cette propriété par elle-même, ou bien a t elle besoin du concours des organismes végétaux ? Des expériences faites par M. Morren permettent de décider complètement la question ; la matière verte agit toujours de la même ma-

Les expériences de MM. Soubeiran, Malaguti, Verdeil et Hisler confirment pleinement une opinion émise naguère par Théodore de Saussure et qui conduit à admettre une double source d'acide carbonique pour les plantes. L'air et le sol fournissent en effet le carbone au végétal par ses feuilles et ses racines. L'humus soluble des bonnes terres, c'est-cVdire la matière organique en cours de décomposition, joue donc ici un rôle remarquable et remarqué.

Je vous parlerai plus tard, Messieurs, des gaz dégagés du sol lorsque celui-ci est imprégné d'engrais actifs de telle ou telle nature; qu'il vous suffise de savoir aujourd'hui que, si l'air normal renferme environ i décilitres d'acide carbonique par mètre cube, l'air interposé dans un sol non fumé depuis un an en contient 9 litres. Une terre récemment fumée a fourni 98 litres de ce gaz fécondant à MM. Boussingault et Lewy.

La première terre contenait donc M à 23 fois autant j d> ^ caI.boniquc La deuxième terre — 2ia fuis autant. .. | 1 ^

que l'air normal. Si j'ajoute, Messieurs, pour rendre plus frappant encore le rôle du carbone absorbé par les végétaux que 12 molécules de ce corps associées physiologiquement à l'hydrogène et à l'oxygène de 10 molécules d'eau peu vent produire, soit le tissu cellulaire de ces végétaux, soit la gomme, soit l'amidon ou la dextrine; si je termine enfin en vous disant que 12 molécules de charbon et 11 ou 12 moléeues d'eau forment ie sucre de canne ou le sucre de rai -

nière au contact des rayons solaires, qu'elle appartienne ou non à un organisme végétal.

L'eau tient quelquefois en suspension une matière verte, formée par des animalcules verts. Si on fait l'analyse de cette eau dans des circonstances météorologiques diverses, on trouve que le rapport de l'oxygène peut varier de 1G à Go pour 100 dans le gaz qu'on en extrait par l'éliiillition, ou l ien dans le rapport de 1 à 4. Analyae-t-on l'air après quelque temps d'insolation, ou y trouve l'oxygène dominant, et les animalcules présentent une vie active. Le ciel demeure-t-il couvert pendant quelque temps, les animalcules se montrent paresseux, et l'oxygène, disparaissant peu à peu dans l'air de l'eau, se trouve remplacé par de l'acide carbonique.

A l'aide de la lumière solaire, l'acide carbonique est donc décomposé par leur matière verte et l'oxygène est mis en liberté ; si la lumière manque, des phénomènes inverse* ne tardent pas à se manifester.

sin, vous vous expliquerez facilement la haute importance de ces substances brunes en décomposition qui donnent aux terres riches une supériorité relative si nettement établie par la tradition agricole.

Si je ne m'abuse, Messieurs, j'ai rappelé à votre esprit les principales sources auxquelles la plante puise l'oxygène, l'hydrogène et le carbone que l'analyse retrouve dans ses tissus. En ce qui concerne l'azote, je me suis borné à vous le montrer dans l'atmosphère et dans la matière organique, mais je me suis abstenu de toute théorie relative au mécanisme chimique de sa fixation. Je vais combler cette lacune.

En étudiant comparativement six assolements sur son domaine de Bechelbroon, M. Boussingault a observé que les récoltes renfermaient une quantité d'azote plus forte que celle des engrais employés. D'où venait le gain, qui ne s'élevait pas à moins de 19 kilogrammes par hectare et par année ?

Le résultat moyen de la jachère en France est représenté par une récolte de 10 hectolitres de froment pour deux années, soit 19 kilogrammes d'azote. D'où vient cet azote ?

A ces questions il y a plusieurs réponses possibles ; et il faut distinguer les circonstances dans lesquelles elles sont posées à la science.

Les plantes qui ont fixé l'azote ne sont pas'en contact avec une atmosphère exclusivement formée d'oxygène et d'azote à l'état de simple mélange, et le moment est venu de poser en principe que dans l'air et par suite des influences électriques, il peut se former et il se forme une combinaison oxygénée de l'azote qu'on appelle acide azotique. Du sol, d'autre part, se dégage à tout instant une combinaison hydrogénée de l'azote connue sous le nom d'ammoniaque; de telle sorte que dans l'air il y a constamment, mais en proportion variable, de l'azotate d'ammoniaque; les eaux des pluies s'en chargent et l'amènent dans le sol. Voici donc un nouvel aliment pour les plantes. Si, en effet, l'azote simplement mélangé avec l'oxygène n'a sur la végétation de la plupart des plantes que des effets contestables, on ne peut en dire autant de l'azote combiné à l'oxygène ou à l'hydrogène. Parfaitement assimilable en pareil cas, il peut jouer un grand rôle dans la nutrition végé-

taie, et l'étude des eaux de pluie vous le prouvera surabondamment.

On a établi de la manière la moins discutable que certaines plantes, telles que les légumineuses, absorbent une notable proportion d'azote atmosphérique tandis que le froment demande surtout aux engrais ce précieux agent organisateur. Mais cela ne prouve pas d'une manière absolue que l'azote fixé l'ait été à l'état élémentaire. Il est d'autant plus difficile de se mettre en garde contre les causes d'erreur en pareille matière que des influences multiples, telles que la porosité du sol, l'électricité, la présence des oxydes, de certains principes organiques, déterminent la formation de combinaisons azotées sur le pouvoir fécondant desquelles tout le monde est d'accord. L'air renferme d'autre part des poussières organiques azotées, à la présence desquelles il faut également s'opposer dans les expériences de cette nature. Encore une fois, il est plus facile de dire, comme le fait M. le docteur Sacc (1) : a Pourquoi les vé- « gétaux n'absorberaient -ils pas directement l'azote de l'air? » que de démontrer expérimentalement cette proposition, et pour moi, Messieurs, qui suis avant tout préoccupé des faits bien établis et de leurs applications possibles, je me bornerai a vous signaler les conclusions des expériences entreprises il y a plus de vingt ans et tout récemment encore par M. Boussingault. Elles peuvent être ainsi résumées :

1° (Juelques plantes cultivées dans un sol absolument privé d'engrais, mais dans l'atmosphère libre, ont acquis de trèspetites quantités d'azote, c'est-à-dire que dans la plante totale il y a eu un peu plus d'azote que dans la graine qui lui a donné naissance.

2° Les plantes ne renferment beaucoup plus d'azote que les graines d'où elles proviennent, qu'autant qu'elles se sont développées sur un sol riche en matières azotées facilement déeomposables et réductibles soit en ammoniaque, soit en acide nitrique.

Et si maintenant, Messieurs, vous reportez vos regards en arrière et si vous me demandez compte de ces combinaisons

(t) Précis élémentaire de chimie agricole, p. 155.

oxygénées et hydrogénées de l'azote qui se forment dans l'atmosphère et que les pluies ou la vapeur d'eau apportent à la végétation, je vous répondrai que bientôt nous allons retrouver ces combinaisons en nous livrant à l'examen de l'eau atmosphérique et des gaz emprisonnés par le sol arable. Il est difficile, vous le voyez, pour ne pas dire impossible, de scinder l'étude générale de la végétation et de méconnaître la solidarité intime des différents milieux où la plante puise sa nourriture.

Les principes atmosphériques dont je vous ai parlé jusqu'à présent sont facilement tangibles et quantitativement appréciables. Il n'en sera pas de môme de certains éléments mystérieux accidentellement répandus dans l'air et que l'on désigne sous le nom de miasmes, effluves, émanations miasmatiques, etc. Tous savez tous qu'il n'y a ni terrassement, ni dessèchement, ni, en un mot, de retournement de matières riches en détritus organiques qui soit possible sans que des affections intermittentes et quelquefois pernicieuses apparaissent aussitôt. Dans la Loire- Inférieure, les rives du lac de Grand-Lieu — dont la végétation est alternativement immergée ou soumise à 1» pourriture humide— les terrains marécageux des environs de Machecoul ont, sous ce rapport, une réputation méritée. Toutes les fois, d'autre part, qu'on examine avec soin les produits exhalés par l'acte respiratoire des animaux (1), ou par la décomposition de leurs tissus après la mort, on trouve que non-seulement ces produits renferment de l'acide carbonique et des molécules simples, analogues à celles que nos réactions de laboratoire nous permettent de produire, mais aussi des matières complexes, organisées ou en cours de désorganisation,

(ju'un rayon de soleil traverse l'atmosphère d'un lieu habité, et Ton constate que des myriades de corpuscules sont en suspension dans l'air. Débris de végétaux et d'animaux, fragments de roches, germes intacts, poussières, immondices de l'air : quel est le chimiste, quel est le physiologiste qui pourra les

(I) Lorsqu'une atmosphère confinée renferme les produits de la respiration d'un grand nombre d'individus, elle devient dangereuse, bien que l'acide carbonique ne s'y trouve qu'à la dose de 0,01. Un air beaucoup plus riche en acide carbonique, mais préparé dans un laboratoire par le mélange de l'oxygène, de l'azote et de l'acide carbonique purs, serait respirable sans inconvénients bien marqués.

isoler, les reconnaître, les classer et assigner le rôle de celui-ci, l'importance de celui-là? L'imagination reste confondue devant ces millions d'atomes; et la science se déclare impuissante à les saisir. Essayons toutefois de relater les tentatives faites pour éclairer un si intéressant sujet de méditations.

En 1809, Moscati établit que dans les salles d'hôpitaux comme dans les rizières de Toscane, on peut, en condensant la rosée sur un ballon rempli de glace, obtenir un liquide chargé de substances organiques putrescibles. Déjà Thenard et Dupuytren, en comparant l'hydrogène carboné des laboratoires avec celui qui s'exhale des matières animales en putréfaction, avaient reconnu que le dernier était accompagné de principes organiques putrides (1).

En 1812 et 1819, Rigaud de Lisle et Julia de Fontenelle, opérant sur la rosée des marais du Languedoc et de l'Aude, vérifièrent la présence des principes organiques dans l'air atmosphérique.

Enfin, M. Boussingault démontra non-seulement que dans les prés marécageux de l'Amérique du Sud, la rosée renferme des principes organisés, mais encore que ces principes abondent lorsque l'air avoisine une mare où s'opère le rouissage du chanvre. Ce savant opérait en mélangeant l'eau de condensation avec de l'acide sulfurique, et évaporant le tout dans un verre de montre. Une coloration brune causée par la carbonisation de la matière organique décelait sa présence. M. Boussingault a constaté directement, d'autre part, la nature hydrogénée des principes organiques de l'air marécageux, à l'aide «['expériences que je ne puis relater ici.

Le choix du lieu d'habitation pour l'agriculteur, la disposition intérieure des maisons de fermiers, ont donc une grande importance. Tout ce qu'on pourra tenter pour empêcher la décomposition putride des végétaux et la stagnation de l'air près des cloaques ou des tas de fumier, tout ce qu'on pourra réaliser

(I) Si de l'oir est chauffé au rouge, ces particules sont détruites; s'il est tamisé sur de l'amiante ou du colon, elles sont arrêtées au passage. Or on a remarqué que de l'extrait de viande entre tout de suite en putréfaction dans un air vicie par des germes ou miasmes, tandis que le même extrait se conserve assez longtemps dans l'air chauffé ou tamisé, donc débarrassé des germes.

enfin pour l'aération satisfaisante des maisons, sera d'une haute importance. Les miasmes, en raison de leur nature, sont plus spécialement fixés dans les régions voisines du sol par la rosée, les obstacles physiques les arrêtent dans une certaine limite ; aussi s'explique-t-on que les sorties du matin dans l'état de diète soient quelquefois fatales aux cultivateurs, et que l'on puisse assainir soit une chambre au moyen d'un canevas humide disposé devant la fenêtre, soit un espace considérable par la créalion de rideaux d'arbres.

.Toutes choses égales d'ailleurs, il importe d'éviter ces accumulations de meubles, de vêtements de laine, d'objets de literie qui, en temps d'épidémie, font de la demeure des cultivateurs de véritables foyers de contagion. Il résulte des recherches de mon ami le professeur Hamon de Luna de Madrid, que la faculté d'absorption pour un air infect est représentée par l'échelle suivante :

Gutta-percha 0

Paille de maïs 1

Mélange de parties égales de paille ordinaire et

de maïs 2

Paille de froment et d'orge, récente et grosse.. 3

Draps de fil 4

— de coton 5

Coutil de 01 6

— de coton 7

Couvertures 8

Plumes U

Laine 10

Ces chiffres disent assez que moins il y aura d'encombrement <ians une chambre, et moins les produits miasmatiques seront fixés.

On a souvent attribué à de l'hydrogène carboné ou sulfuré, à de l'oxyde de carbone, à l'ammoniaque, telle ou telle influence . miasmatique. C'est une grande erreur.

C'est également par un oubli complet des phénomènes organiques qui régissent l'histoire des miasmes que l'on a attribué au gaz d'éclairage les épidémies typhoïques de Marseille (!), et aux acides prussique et sébacique les empoisonnements par

(1) De rinfluence du gaz de l'éclairage sur le développement des épidémies typhoïques, par le docteur Beriulus.

les boudins gâtés souvent observés dans le Wurtemberg. On confond en ce cas la présence d'un produit accessoire avec la cause du phénomène.

Du sang corrompu, de la substance cérébrale, du pus, du fiel en putréfaction, — je ne dis pas putréfié depuis quelque temps, — appliqués sur des plaies vives, causent des vomissements, la prostration et souvent la mort ; mais les gaz sufhydriques, ammoniacaux ou carbonés, produits ultimes des trans formations, dépouillés, en un mot, de substance organisée ou encours de désorganisation y ne réagissent plus à la manière de ces redoutables ferments, qui déterminent l'infection miasmatique.

De même que la force chimique tend à s'opposer aux manifestations de la force vitale et à simplifier progressivement l'état de la molécule organisée, de même aussi les émanations de gaz minéraux, malgré l'action délétère et violente qu'ils peuvent avoir sur les animaux, paralysent en général l'action des miasmes et leur imposent une véritable inertie.

Complexité décomposition, aptitude à subir et à provoquer des métamorphoses organiques: voilà, selon moi, le miasme. Simplicité de composition, aptitude dans un certain nombre de cas à paralyser les métamorphoses organiques : voilà le poison minéral.

Remuez un sol riche en détritus végétaux, secouez un matelas d'hôpital, placez un cadavre dans un espace confiné, vous aurez le miasme et ses redoutables effets ; ouvrez une fosse d'aisances, vous aurez le poison sulfhydrique. Il y a entre les effets patho- % logiques de ces deux agents toute la différence qui existe entre la diarrhée qu'occasionne une. épidémie dyssentérique — c'està-dire un véritable empoisonnement — et celle qui n'est que la conséquence d'une indigestion.

Vous savez que les vidangeurs sont généralement à l'abri des épidémies ; tandis que les personnes qui se livrent avec assiduité aux dissections en éprouvent de funestes effets. C'est que le vidangeur opère dans des émanations où des molécules trèssimples — ammoniaque, acide sulfhydrique — prédominent, tandis que l'anatomiste respire un air imprégné de matières organiques complexes en cours de décomposition. Comprenez-vous la différence ?

DEUXIÈME LEÇON. 4o

Serrons le raisonnement : — Un cadavre exhale des miasmes putrides redoutables; on l'entoure de chaux vive, bientôt des torrents d'ammoniaque se dégagent. A des produits organiques volatils, à des germes multiples, on a substitué un gaz simple — de l'azoture d'hydrogène, — et la salubrité est assurée. Comprenez-vous bien maintenant, et ôtes-vous désormais persuades que, si certaines substances aériformes, comme l'ammoniaque, l'hydrogène carboné, l'acide sulfhydrique, l'oxyde de carbone, accompagnent les eflluves miasmatiques, elle n'en constituent pas l'essence ?

Je terminerai ces considérations sur les miasmes en vous citant un fait remarquable par son actualité. En 1828, les travaux du canal de Bretagne dans la ville de Nantes déterminèrent de nombreuses fièvres intermittentes. Dans les deux années 1861 et 1862, des travaux analogues furent exécutés sans aucun inconvénient. La vase était cependant abondante, et tellement riche en détritus organiques, que sur certains points elle constituait un véritable engrais; mais ce qu'il faut ajouter, c'est qu'elle était uniformément imprégnée des produits nmmoniacau.cy sulfurés et goudronneux de l'usine à gaz. Le miasme fut par cela môme neutralisé. Je n'ajouterai rien à cet exemple caractéristique.

En opérant sur d'énormes couches d'air, on trouverait encore dans ce gaz, mais en proportion bien minime, certains principes minéralisatcurs de l'Océan, et en particulier le soufre à l'état de combinaison gazeuse, tantôt oxygénée, tantôt hydrogénée.

Rouelle disait : « Lorsqu'on trempe des linges bien propres « dans une lessive de potasse exempte d'acide sulfurique et « qu'on les expose à l'air, dans un lieu abrité de la pluie et des (( poussières, ces linges s'humectent et se dessèchent altcrnati- « vement un graaid nombre de fois, et enfin se dessèchent pou/ « ne plus s'humecter : la potasse dont ils étaient imprégnés est « alors transformée en sulfate. »

« La mer contient des sulfates, dit à son tour M. Dumas ; « elle nourrit des mollusques. Les humeurs que ceux-ci sécrè- « tent, avides d'oxygène, changent ces sulfates en sulfures. « L'eau des mers dégage alors de l'hydrogène sulfuré ; l'air « l'emporte bientôt au loin jusqu'à ce qu'il rencontre les débris

« de quelques plantes, dont les pores, par une propriété mysu térieusc, obligent cet hydrogène sulfuré à se brûler et à pro- « duirc ainsi de l'acide sulfurique. Les sulfates sont dès lors ré- « générés. »

Au surplus, Messieurs, je vous dirai du soufre de l'atmosphère ce que je vous ai dit tout à l'heure des produits ammoniacaux ; c'est surtout dans l'eau des pluies que nous aurons occasion de les observer.

Étudier la ploie, c'est étudier l'air. — Emploi de l'udomètre. — Quantité d'eau pluviale annuellement recueillie sur divers points du globe. — Substances en dissolution dans l'eau de pluie. — Influence sur la végétation. — Eaux courantes et stagnantes. — Recherches de la qualité des eaux. — Vases déposées par les eaux.

Messieurs,

La pluie n'est autre chose que la vapeur d'eau atmosphérique condensée en gouttelettes. On s'explique facilement les causes de cette abondante vapeur, lorsqu'on réfléchit aux nombreux phénomènes qui mettent à tout instant le sol et les êtres qui s'y développent en rapport immédiat avec l'air. En voulez-vous quelques exemples? Je les emprunterai aux trois règnes.

Un mètre carré d'une surface liquide laisse évaporer un décimètre cube ou un litre par vingt-quatre heures, d'où il résulte qu'un kilomètre carré de la surface de la mer, produit chaque jour 1,000,000 de litres ou 1,000 mètres cubes d'eau à l'état de vapeur. Une terre fraîchement labourée peut, d'après Gurwen, exhaler par hectare et dans la première heure d'obse nation, près de 12 hectolitres d'eau. Un homme perd environ un kilogramme d'eau par vingt-quatre heures ; un arbre de volume ordinaire, 12 kilogrammes; enfin, les expériences de Haies (\)

( i ) Staiiqtw des végétaux .

établissent qu'un hectare de choux peut, en douze heures, perdre par transpiration 20,000 kilogrammes d'eau ; un hectare <le houblon en perd 2,440 kilogrammes dans le môme temps.

Lorsque l'eau des pluies traverse l'atmosphère, non-seulement elle lui enlève, en les dissolvant, des substances gazeuses, telles (pie l'acide carbonique et l'ammoniaque, mais elle se charge encore de matières solides minérales ou organisées. Les brouillards ou la rosée jouent un rôle analogue, et l'on peut dire, avec M. Dumas, que l'ensemble des principes contenus dans l'eau pluviale d'un lieu donne la mesure de l'impureté relative de l'atmosphère de ce lieu. L'étude de la pluie intéresse vivement l'agronome. Parlons tout d'abord des moyens employés pour en connaître la quantité.

Sous lè nom de pluviomètre, pluvimètre ou udombtre, on désigne des appareils fort simples, destinés à recevoir l'eau météorique sur un entonnoir d'une ouverture exactement déterminée, et à la conserver dans un réservoir inférieur. En réalité, un entonnoir de verre disposé sur un flacon et exposé à l'air, constitue un udomètre. Lorsqu'on veut recueillir des quantités d'eau de pluie un peu fortes, on peut, comme je l'ai fait souvent, disposer une grande terrine de grès — dont le fond est percé d'un petit trou — sur un seau en zinc neuf et bien propre; l'eau se rend dans le vase inférieur et se conserve à l'abri des poussières atmosphériques. Le résultat de l'expérience doit exprimer en centimètres l'épaisseur de la couche d^au qui couvrirait le sol dans un temps déterminé, si cette eau n'avait été ni évaporée ni absorbée (1).

(I) Soient D le nombre de centimètres qui exprime le diamètre intérieur de l'entonnoir à son bord supérieur ;

P le nombre de grammes d'eau reçus dans le flacon, poids que l'on obtiendra en prenant la différence entre le poids du flacon vide et le poids de ce même flacon, lorsqu'il contient l'eau tombée :

La hauteur H de la couche de pluie correspondante exprimée en centimètres, sera exprimée par la formule :

c'est-à dire qu'il faudra multiplier d'abord le poids de l'eau par H, qu'il faudra multiplier ensuite le nombre de centimètres D par lui-même et le produit

TUOISIÈME LEÇON. 49

Je mets sous vos yeux un modèle d'udomètrc construit par M. Salleron. Il se compose d'un entonnoir de cuivre A, dont la base supérieure est exactement connue. Cet entonnoir est soude sur un réservoir, destiné à recevoir l'eau de pluie tombée en un temps donné. La partie inférieure du réservoir est conique et terminée par un robinet B. Quand on veut mesurer la quantité de pluie tombée, on ouvre le robinet et on reçoit l'eau dans une éprouvette graduée C. Chaque division de cette éprouvette équivaut à un cinquième de millimètre de hauteur d'eau tombée sur la surface de la terre.

M. Huette a trouvé, à l'aide de l'udomètre, que la moyenne de la pluie annuelle recueillie depuis longtemps à Nantes, à l'École d'hydrographie, c'est-àdire à 47 mètres de hauteur,

est représentée par Om,61:2, répartis de la manière suivante :

obtenu par 11, et qu'enfin le quotient que l'on obtiendra en divisant le premier produit par le second exprimera le nombre de centimètres d'eau tombée. •> > ■

Prenons un exemple : L'entonnoir a o»,20 de diamètre, et il est entré dans le flacon l57Ur,5 d'eau; en appliquant à ce cas particulier !a formule précédente qui devient alors :

l'on trouve, tout calcul fait, H = 0»,05 pour la hauteur de la couche d'eau correspondante.

;jO LEÇONS DE CHIMIE AGRICOLE.

Hiver 0»,153

Printemps 0 ,124

Été 0 ,1*1

Automne 0 ,212

De 1860 ;\ 1870, voici les chiffres recueillis par M. Huette :

1861 0 ,bn

1868 0 ,6li4

Moyenne C",«40

Les années 18L>6 et 1869 représentent donc des maximums et dos minimums très-dignes d'attention.

Le choix de la station udométrique a son importance. On a reconnu, en effet, que dans la cour de l'Observatoire de Paris il tombe une quantité de pluie plus grande que sur la terrasse de cet édifice, élevée à 28 mètres. Dans la cour, on trouve 56 centimètres; sur la terrasse, on obtient le nombre 50. Il convient de remarquer que l'udomètre de la cour, situé à l'ouest du bâtiment, est placé à une distance de ce dernier égale à sa hauteur. On peut donc admettre que le vent d'ouest, qui amène beaucoup de pluie, éprouvant une réflexion à la rencontre du mur, rejette dans l'udomètre des gouttes qui n'étaient pas destinées à y tomber. Voici, du reste, les chiffres exprimant la moyenne de la pluie tombée à Paris pendant un grand nombre d'années :

Hiver 0,107

Printemps |i,l7i

Été .... 0,101

Automne; 0, 1 22

Si vous comparez, Messieurs, ces résultats avec ceux de Nantes, vous voyez que, dans notre ville, le maximum de la pluie est observé dans l'automrie. Ce résultat est commun aux stations voisines de l'Océan ou de la Méditerranée.

En général, la quantité de pluie varie avec la latitifde. Elle est plus grande à l'équateur que dans les climats tempérés, et plus grande dans ceux-ci que près des pôles. Ces différences tiennent, vous le pressentez déjà, aux quantités variables de vapeur d'eau que l'air peut renfermer selon sa température. Plus un pays est chaud, plus la vapeur qui s'accumule dans l'air est considérable, plus il tombe de pluie. Il est bien entendu que certaines causes locales peuvent motiver des dérogations à cette loi, et que la quantité de pluie n'est pas toujours en rapport avec la latitude. Sous cette réserve, je place devant vos yeux un tableau qui représente les quantités de pluie ou de neige, — c'est tout un, — observées dans différentes stations udométriques (1).

Latitude.

Pluie annuelle.

0"ViO0 0 ,285 0 ,241 0 ,132 0 ,090

Latitude.

Pluie annuell •.

Voici, du reste, Messieurs, un relevé fait par M. de Gasparin, et qui exprime les proportions relatives de pluie tombée pendant chaque saison dans les différentes parties de l'Europe. La quantité d'eau totale est exprimée par 100.

(1) Parmi les exceptions remarquables que souffre le tableau précédent, et tous ceux du même genre que l'on pourrait former, il suffit d'en citer trois, celles de l'Égypte, de Cumana et de Lima en Amérique. Tout le monde sait, en effet, qu'il ne pleut presque jamais en Éityple ; mnis comme on pourrait attribuer une pareille sécheresse à la nature sablonneuse de la contrée et au voisinage des déserts de la Libye, on cite Cumana, ville située sur les bords de la mer, et où, d'après M. de Humboldt, il ne tombe annuellement que 0»,30 d'eau, c'est à-dire 15 fois moins qu'en d'autres régions intertropicales; ensuite la vallée qui s'élend au sud de Lima, et où il ne tombe presque jamais de pluie.

Dans les localités où il ne pleut presque jamais, ainsi que dans certaines saisons sèches, la rosée remplace les pluies. Dans l'Arabie Heureuse, elle suffit a l'entretien des plantes aromatiques dont la terre est couverte. Le même phé -

LEÇONS DE ClllMIE AGRICOLE.

Angleterre France France Saintoccidentale, occidentale, orientale. Allemagne. Pétersbourg.

Hiver....

Printemps

Été

Automne.

J'ai marqué en chiffres distincts le maximum de pluie, afin que son déplacement, selon les pays, vous parût sensible à première vue.

Enfin voici un résumé des observations effectuées dans différents pays :

nomène se produit dans la saison d'été en Provence. En Algérie, la rosée est si abondante quelquefois, que nos soldats rie pouvaient, en 1 840, incendier les récoltes des Arabes insoumis qu'à une heure asseï avancée de la matinée.

Dans les considérations météorologiques annexées à son Economie rurale, M. Boussingault donne un exemple remarquable de l'abondance des rosées sur certains points du globe.

« Je n'ai jamais eu l'occasion, dit-il, de voir une rosée aussi abondante que celle qui se produit quelquefois dans les steppes de San Martin, à l'est de la Cordillère orientale des Andes, à une très-grande distance de la mer ; son abondance était telle, que pendant plusieurs nuits il me fut impossible d'employer un horizon artificiel en verre noir, pour prendre des hauteurs méridiennes d'étoiles ; à l'instant même où l'appareil était en présence du ciel, il se déposait une si grande quantité d'eau à la surface du verre qu'elle ruisselait de tous côtes ; il fallut avoir recours au mercure pour recevoir l'image de l'étoile en observation. Durant les nuits pures et calmes, le gazon de ces plaiiea immenses reçoit, sous forme de rosée, une quantité considérable d'humidité qui tempère, par son évaporation, l'excessive chaleur du jour. Dans les climats tropicaux, les forets contribuent à abaisser la température, à la naissance et à l'entretien des sources, en faisant passer la vapeur aqueuse de l'air à l'état de rosée. Dans les régions très-chaudes, il est rare de bivouaquer dans une clairière, lorsque la nuit est favorable à la radiation, sans entendre l'eau dégoutter continuellement des arbres environnants. Je puis citer, entre bon nombre d'observations de ce genre, celle que je ils dans une forêt du Cauca. Au contadero de las Co/es, où je bivouaquai, la nuit était magnifique, et cependant dans la forêt dont les premiers arbres se trouvaient à quelques mètres, il pleuvait abondamment; la lumière de la lune permettait de voir l'eau ruisseler de leurs branches supérieures. »

Centimètres.

Rome 5*

Marseille 58

Leyde GO

Toulouse 61

Cidmbrdi «••..•••-.• • • . * * • • 6^

Metz •••>•••••« • ...f. * • • • ?0

Bruxelles 76

Cuen 74

Zurich 82

Abbe ville. • . . . . ....... . . . . ...... 85

Alger 86

Pise 93

Rouen.. ... .• 91

Lyon 99

Londres 100

Padoue 101

Milan 105

Aurillac 110

La Basse-Terre (Guadeloupe) 113

Cherbourg... 128

La Havane 151

La Baja (Nouvelle-Grenade), à 2,353 mèlres

au-dessus du niveau de la mer 136

Sainte-Anne (même province), à 1.000 mèlres

au-dessus du niveau moyen de la mer 185

Le sud de la Chine 189

Mormato, à 1,426 mètres de hauteur 211

Sainte-Rose (Martinique) 218

Fort-de-France (Martinique) 220

Cayenne (Hôpital) 300

Nous voici, Messieurs, en possession des moyens nécessaires pour déterminer la totalité de l'eau tombée dans un mois, une semaine, une journée ; mais cela ne répond pas à tous les besoins. Il faut pouvoir déterminer le nombre et la durée des ondées, le volume et la direction des gouttes de pluie : c'est ce que réalise l'ingénieux appareil récemment imaginé par M. Hervé-Mangon, et auquel ce chimiste a donné le nom de pluvioscope. Je vous en dirai quelques mots. •

Pour résoudre ces divers problèmes, il a suffi à M. Hervé- Mangon de chercher un papier chimique pouvant conserver la trace des gouttes d'eau quand on l'expose à la pluie. Le savant professeur de l'École des Ponts et chaussées a fait usage, dans ce but, d'une feuille de papier imprégnée de sulfate de fer et frottée avec de la poudre de noix de galle mélangée de sandaraque.

5i LEÇONS DE CHIMIE AGRICOLE.

On comprend ce qui doit arriver, lorsqu'un papier ainsi préparé vient à recevoir une goutte de pluie : l'eau, en contact avec le papier, dissout simultanément le sulfate de fer et l'acide gallique de la noix de galle ; dès que ces deux matières sont en présence, elles réagissent l'une sur l'autre et forment du gallate de fer, composé noir qui ne diffère que fort peu de notre encre noire ordinaire. Ainsi, une goutte d'eau claire, tombant sur une feuille de papier, y produit une tache d'encre.

Un disque de ce papier chimique tournant uniformément sur son centre, constitue le nouveau pluvîoscope de M. Hervé-Mangon. Un cadran de ce papier sensible faisant, grâce à un mouvement d'horlogerie, un tour en vingt-quatre heures, est placé horizontalement dans une caisse percée d'une ouverture à sa partie supérieure ; les gouttes d'eau tombant par cette ouverture, sur le papier sensible qui tourne dans l'intérieur de la caisse, y laissent des taches noires indiquant l'heure et la durée de chaque ondée.

Quand la pluie est un peu forte, les gouttes se confondent et laissent sur le cadran une tache unique. Pour les conserver séparées, l'auteur emploie un large ruban de fil préparé comme le papier sensible, c'est-à-dire contenant du sulfate de fer et de la noix de galle, et se déroulant, avec un degré de vitesse convenable, à l'aide du mouvement d'horlogerie, sous une ouverture exposée à la pluie.

Le pluvioscope à cadran permettra de corriger les indications du pluviomètre ordinaire ; il dénote des pluies très-faibles et qui ne sont pas sensibles à ce dernier instrument. La comparaison des feuilles journalières d'un certain nombre de pluvioscopes à cadran, placés dans des stations plus ou moins éloignées, peut indiquer le temps qu'une môme ondée met à se propager d'un point à un autre, et, par suite, la vitesse de cette ondée.

L'analyse chimique démontre que l'eau contient tout à la fois l'ammoniaque et l'acide carbonique que l'air lui a cédés, des matières organiques provenant du môme milieu, enfin une notable quantité d'air proprement dit. Et telle est, Messieurs, la puissance dispersive des vents et de la vapeur aqueuse, que des éléments minéraux enlevés au sol et à l'Océan se retrouvent dans l'eau des pluies en proportion appréciable. Nous allons examiner successivement ces divers matériaux constitutifs des eaux.

En soumettant l'eau à l'ébullition dans des appareils convenables, on en chasse les gaz, et si on les recueille, on peut doser l'oxygène, l'azote et l'acide carbonique dont ils sont formés. Les recherches de M. Péligot (1) ont démontré que l'acide carbonique en particulier est contenu dans les eaux à dose plus élevée qu'on ne l'avait admis pendant longtemps. Il y a bien des points à éclaircir à cet égard, et, comme l'a fait entrevoir ce savant, les eaux, par leur pouvoir absorbant pour l'acide carbonique, sont peut-être des agents purificateurs de l'air plus énergiques qu'on ne l'avait soupçonné.

L'eau de la Seine, analysée en janvier, a fourni à M. Péligot un mélange gazeux renfermant 41,7 p. 100 d'acide carbonique. Dépouillé d'acide carbonique, l'air dissous renfermait 08 d'azote et 32 d'oxygène. Voici quelles ont été les proportions d'acide carbonique pour 100 volumes de gaz extrait de l'eau de Seine à différentes époques de l'année :

28 janvier 53,6

16 février 54. «

20 février 42,8

24 mars 40,0

28 mars 30,0

Il avril 43,3

18 mai 40.0

L'acide carbonique entre donc pour moitié environ des gaz dissous dans l'eau de Seine. Mais ce qu'il ne faut pas oublier, c'est que cette eau est riche en carbonates de chaux et de magnésie (2).

(1) Annales de chimie et de physique, 3e série, t. XL1V.

(2) « A défaut de l'expérience directe, le raisonnement conduisait à admet- <( tre que presque toutes les eaux des rivières contiennent, comme l'eau de la « Seine, au moins 20 à 30 centimètres cubes d'acide carbonique par litre. II a sufllt, en effet, de jeter les yeux sur les analyses si nombreuses qui ont été « faites sur les eaux, pour voir que presque tous les résidus laissés par leur « évaporation sont formés en très-grande partie de carbonates de chaux et de « magnésie. La plupart de ces résidus contiennent 60 à KO p. 100 de ces sels ; « or, la présence de ces carbonates terreux suppose celle d'une quantité d'a- « cide carbonique au moins égale à la quantité de cet acide qu'ils contiennent « déjà : l'eau de la Seine, par exemple, contient 0«r,i00 à 0«',150 de carbonate « de chaux par litre. Celte quantité exige, par conséquent, pour rester eu « dissolution dans l'eau, 23 à 33 centimètres cubes d'acide carbonique, l'eau « étant à la température de »5\ » ( Péligot.)

:>ï> LEÇONS DE CHIMIE AGRICOLE.

L'eau de la Loire, Messieurs, est très-pauvre en carbonates de chaux et de magnésie; elle est riche, au contraire, en silicates alcalins; il n'est donc pas étonnant qu'elle fournisse beaucoup inoins d'acide carbonique; voici quelques déterminations faites par moi en 1856, après les inondations (1) :

'7 Juin- I" juillet. 10 juillet.

:»-,4. au-dessus de I ehage. „ au.des8u8 de m^ lwn^ au deMU„ de l'étiage.

Eau jaunâtre et trouble, .... .7" . ,

moussant par l'agitation. Eau trouble et jaunâtre. Eau limpide.

Oxygène 20 Oxygène 22 Oxygène 31,6

Axote 08 Axote 07 Axote W,«

Acide carbonique. . 12 Acide carbonique.. Il Acide carbonique. 4,8

Vous voyez, Messieurs, combien une forte crue peut faire varier la composition des gaz dissous dans l'eau. Vous voyez aussi que les gaz contenus dans une eau coulant sur des terrains siliceuxsont pauvresenacide carbonique. Ce fait avait déjà été remarqué pour la Loire, car M. Deville en examinant les eaux de ce fleuve à Meung, en 1840, avait trouvé que les gaz dissous renfermaient 8,3 d'acide carbonique après une forte crue, et M. A. Morren,dans ses nombreuses expériences (2), était arrivé au chiffre de 2 à 3,22 p. 100.

L'acide carbonique dissous dans les eaux augmente très-rapidement par la décomposition de détritus organiques. L'eau de l'Erdre, qui est stagnante et dans laquelle les égouts déversent les résidus liquides de plusieurs quartiers de Nantes, fournit un gaz qui, en 185G, m'a donné 18 p. 100 d'acide carbonique.

L'azote à l'état de combinaison avec l'hydrogène ou l'oxygène, c'est-à-dire l'ammoniaque ou l'acide azotique, existe généralement dans les eaux. Examinées dans l'eau des pluies en particulier, ces combinaisons de l'azote méritent de fixer l'attention la plus sérieuse des agronomes. Je vais tâcher de vous le démontrer en vous citant des faits.

Je vous signalerai tout d'abord l'excellente méthode que M. Boussingault a donnée pour doser l'ammoniaque dans les

' (1) Thèse pour le doctorat \ p. 85. (:) Annuaire des euux, p. i50.

eaux (I). Elle est très-précise et elle dépasse toutes les espérances qu'on eût pu concevoir à priori. Il suffit, du reste, pour la caractériser, de dire qu'elle décèle des centièmes de milligramme d'ammoniaque.

M. Boussingault a remarqué que si l'on distille une eau contenant une petite quantité d'ammoniaque, ce corps se retrouve tout entier dans les premiers produits de la distillation. Un ballon de deux ou trois litres, communiquant avec un serpentin en verre, voilà l'appareil. Il suffit de vaporiser et de condenser les deux cinquièmes de l'eau pour avoir l'ammoniaque à l'état de dissolution. Du reste, il existe un rapport tellement rigoureux entre les richesses en ammoniaque du premier et du second cinquième distillés, que, d'après l'examen de l'un, on connaît la nature de l'autre.

Le dosage s'exécute en introduisant à l'aide d'une burette graduée, une liqueur normale sulfurique très-étendue d'eau dans le produit distillé. La neutralisation de l'alcali est rendue évidente à l'aide de quelques gouttes de teinture de tournesol qui, de bleue qu'elle était dans l'eau distillée légèrement ammoniacale, devient rouge sous l'influence du moindre excès d'acide.

Voici la burette graduée que l'on emploie à cet effet. On peut, à l'aide de cet instrument, introduire goutte à goutte la liqueur sulfurique normale dans l'eau ammoniacale légèrement colorée en bleu.

On reconnaît par ce procédé que les pluies, les neiges, les brouillards, la rosée, les eaux de source, de puits ou de rivière, renferment des doses très-variables d'ammoniaque. Au surplus, ces chiffres le démontrent :

«rli n

(I) Mémoire sur une nouvelle méthode pour doser l'ammoniaque des eaux (Comptes rendus de l'Académie des sciences, 1853, 1" semestre, p. 814).