CHAPITRE m

De la température de» Eaux udiiéraleM.

Il existe des eaux minérales froides comme I*eaa des sources ordinaires et alors leur composition chimique peut seule les faire distinguer, mais il est bien rare que leur température ne dépasse pas celle de la ligne de température invariable. Ces eaux minérales froides sont, selon toute apparence, des eaux chaudes qui se sont refroidies en traversant les couches extérieures de la terre. Aussi voit-on rarement des sources dont le volume est considérable, arriver au jour avec une basse température. Ce sont au contraire les plus abondantes qui sont ordinairement les plus chaudes, parce que leur volume s'oppose à un trop prompt refroidissement, lors de leur arrivée par les fissures des rochers.

On trouve un grand nombre de ces sources chaudes sortant directement des terrains cristallisés , et Ton en voit même s'échapper du fond de la mer et jaillir avec iorce au milieu des eaux salées. Ainsi des sources d'eaux chaudes sortent dans le golfe de Naples et près de Tile de Palma dans l'archipel des Canaries. A l'île de la Guadeloupe , il y a une fontaine bouillante qui jaillit sur la grève.

Beaucoup de sources ont une température très-élevée ; celles de Trincheras près de Puerlo-Caballo s'élèvent à 91". Les sources d'Arigino, au Japon, marquent plus de 100®, et s'échappent en partie en vapeur. L'eau des Geysers d'Islande dépasse presque toujours 100 degrés ; elle atteint dans

le grand Geyser jusqu'à 124^, selon M. Lottin et selon M. Robert, mais i 20 mètres de profondeur : à 10 mètres elle est à 104®» i la surface du bassin elle est bouillante.

Celle du Strock est i 1 1 1® à la profondeur de 13 mètres, et l'on sait que la vapeur qui alimente les Lagonis atteint 140 degrés.

« Cette température extraordinaire des Geysers, dit M. Robert {Voy. en Islande et au Groenland , 1"^* partie , page 164) , est sans doute due à la vapeur d'eau qui s'est accumulée dans le fond d'un réservoir en syphon , par suite de la compression que lui fait éprouver une colonne d'eau qui pèse sur elle , et qui , si elle avait cinquante pieds de hauteur, représenterait précisément, d'après M. Cordier, à qui je dois l'explication de ce phénomène , deux atmosphères et un quart, ou 124®. »

Nous sommes loin d'avoir ces hautes températures dans nos eaux thermales du plateau central ; les plus chaudes , celles de Chaudesaigues, n'ont que 80 à 82®, celles de la Bourboule 52®, celles du Mont-Dore 45®.

Tout doit nous faire supposer qu'il a existé en Auvergne des sources beaucoup plus chaudes à l'époque oii les volcans , anciens ou modernes, étaient dans toute leur activité. Il est certain qu'elles étaient plus abondantes et que leurs dépôts ont largement concouru à cimenter une foule de pépérites , de scories et de conglomérats volcaniques.

Dans un autre ordre d'idées, on a cru remarquer un refroidissement proportionné à la longueur du conduit qui les amène. En supposant que la fissure qui conduit ces eaux d'un même niveau ait deux kilomètres de longueur depuis son point de départ dans les couches terrestres jusqu'au niveau de la mer , il en résultera nécessairement que cette

fissure sera plus longue si elle vient s'ouvrir sur une montagne; or, le trajet étant plus long, Teau sera d'autant plus froide qu'elle sortira à une plus grande hauteur. M. Boussaingault a essayé de déterminer cette influence par des observations précises. Il cite la source de Las Trihcheras qui se trouve presque au niveau de la mer et dont la température est de 97** ; tandis que la source de Mariana (située comme la précédente et la suivante en Amérique], déjà élevée de 676 mètres, a seulement une température de 64*», enfin Teau de la source d'Onoto, placée à 702 mètres d'élévation , n'est plus qu'à 44®, 5 {Ann. de chimie et de physique, février 1833, p. 182).

Nous avons aussi en Auvergne des sources étagées sur un espace assez circonscrit, et nous avons remarqué au contraire une température plus élevée dans celles qui sortent des montagnes. C'est ainsi que les eaux du Mont-Dore et de la Bourboule sont plus chaudes que celles de Vichy et de Boyat , quoique ces dernières soient situées à un niveau bien plus bas.

Par contre, celles de Néris qui sont dans la plaine ont une température plus élevée que celles du Mont-Dore ou de la Bastide (Cantal), quoique ces dernières sortent des montagnes.

Il faut convenir que les observations ne sont pas assez nombreuses pour qu'on puisse regarder l'influence de l'élévation au-dessus du niveau de la mer comme une cau^^e certaine de refroidissement pour les eaux thermales ; la théorie l'indique ,Ies trois observations de M. Boussingauit la justifient, les nôtres l'infirment en partie. Les éléments de cette appréciation , c'est-à-dire , le volume comparé , la propriété plus ou moins conductrice des roches, le rappro-

i-Iioment sur le même sol , nous manquent pour cette évaluation.

Des considérations géologiques nous conduiraient sans doute à la vérité plus promptement que la comparaison des altitudes.

(V La chaleur des sources des Pyrénées » comme le fait observer M. le docteur Herpin, est d'autant plus considérable qu'elles se rapprochent davantage de Taie cristallin de la «haîni». Ainsi les eaux d'Olette dans le Roussillon ont TS°; celles d'Ax 75^ ; celles de Luchon et de Barrèges plus à Touest ont une température moins élevée. Les plus chaudes de la valléed'Ossan n'ontguère que38^» et celles de Gambo, enrore plus éloignées du noyau granitique, n'ont plus qu'une \iii4^taine de degrés.» {Eludes médicales^ scientifiques^ etc., sur les Eaux minérales^ p. 167.)

Il reste toutefois à expliquer comment certaines sources très-chaudes sont accompagnées de sources froides également minérales.

M. Domeyko a cité dans ses Mémoires sur le Chili des sources minérales au nombre de quatre « sortant les unes h côté des autres dans un espace de 12 à 15 mètres de longueur et dont quelques-unes marquent plus de 30 degrés dr différence dans leur température, quoique les ouvertures d'où elles sortent se trouvent à la distance de 2 à 3 pieds Tune de l'autre. » {Ann. des mines, 4* série, t. ix , p. 525.)

On a cru longtemps que la chaleur des eaux thermales présentait quelque chose de particulier, et l'on assurait que ces eaux se refroidissaient moins vite que de l'eau ordinaire échauffée au même degré ; mais les expériences précises que M. Longchamps a faites àBourbonne-les-Bains, ont fait voir

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qu'il n'y avait rien de fondé dans cette supposition. [Ann. de chimie et de physique, t. 24, p. 247.)

M. Daubrée a essayé de calculer la somme de chaleur versée dans l'atmosphère par les sources minérales delà France. Tout incomplet que soit ce calcul, il peut cependant nous donner une idée de la chaleur émise par* ces sources, non-seulement dans l'atmosphère, mais encore dans le sol, près de la surlace, avant leur sortie.

<i Chaque source d'eau thermale , dit-il , réchaulTant la surface de la terre en raison de son excès de température sur la température moyenne du lieu, et en raison de son volume, on obtiendra son influence calori6que en multipliant ces deux facteurs l'un par l'autre. — En faisant ces calculs pour les 45 sources d'eaux thermales de la France .dont le volume est approximativement connu (1) , on voit que leur effet équivaut, par minute , à celui de 253,534 litres, dont la température serait élevée de 1® C. au-dessus de la température moyenne de la contrée, cette température étant supposée 13^ G. Cette quantité de chaleur pourrait fondre une couche de glace à degré couvrant la France et ayant d'épaisseur 0™, 00000324. — M. Elie de Beaumont, en s'appuyant sur des formules obtenues par M. Poisson (2) , a calculé que le flux de la chaleur produit annuellement par le rayonnement intérieur du globe correspond , pour Paris , à ia fusion d'une couche de glace d'une épaisseur de 0™,0065. — En adoptant ce chinVe comme général pour toute l'étendue de la France, on voit que la quantité de chaleur apportée par les sources de notre pays n'est que les 5 millièmes

(1) Compte-rendu des ingénieurs des mines en 1843.

(2) Poisson , Théorie malhématique de la chaleur, suppl('fnent, page 17.

environ du flux direct qui traverse le sol. — Dans certaines contrées peu étendues, la quantité de chaleur apportée dans l'atmosphère par les sources thermales est proportionnellement bien plus considérable. Mais comme , d'un autre côté» il existe de vastes régions dépourvues de sources thermales, peut-être la moyenne générale des continents ne dilTère-telle pas très-considérablement de la moyenne calculée pour la France. On ignore ce qui se passe dans les profondeurs de rOcéan, où peut-être les épanchements thermaux sont plus considérables. [Bulletin de la Soc. géoL, 2® série» t. 4, p. 1056.)

Nous n'avons pas besoin d'ajouter que cette masse de chaleur ne peut être qu'une faible fraction de celle que produisaient les sources thermales des anciennes époques géologiques.

La chaleur des sources thermales n'a certainement pas été étrangère à l'ancienne végétation de la terre. Des considérations que nous avons publiées dans un autre travail (1) nous ont prouvé que la radiation solaire était plus intense autrefois que de nos jours. Mais cette proportion plus considérable de lumière et de chaleur n'était pas la seule cause qui pût activer le développement des plantes. Nous devons aussi rapporter à une autre action la vigueur et l'activité de la végétation des anciennes époques géologiques.

La géothermie ou réchauffement intérieur du sol par des sources bien plus abondantes et bien plus chaudes que celles de nos jours, a dû jouer un grand rôle lors de ces anciennes époques.

(1) Des glaciers et dus climats^ ou des causes atmosphériques en géoloi gie , 1 vol. in-8». Pierre Bertrand , éditeur.

Ce n'est pas la chaleur qu'une plante reçoit sur ses feuilles qui active l'évolution de ses organes » c'est la température qui agit sur ses racines. Les plantes grasses font exception, parce que les parties foliacées semblent réunir toutes les fonctions de nutrition.

Quand nous voulons faire croître activement des plantes, nous échauffons le sol dans lequel leurs racines sont plongées ; et qui n'a remarqué même que l'eau de source à 10^ ou 12® de température constante entretient, l'hiver autour des fontaines, une charmante verdure qui contraste avec la nature morte de cette saison.

Les thermosiphons cachés dans le sol de nos serres i multiplication, les réchauds de fumier situés sous nos couches à primeurs n'ont pas d'autre but que d'échauffer la terre. Quelle devait être la puissance de cette géothermie, quand la nature versait en abondance ses eaux thermales bouillonnantes et les conduisait dans mille canaux souterrains jusqu'à la surface du sol. Quelques parties de l'Islande n'ont plus de nos jours qu'une végétation entretenue par la chaleur des sources.

M. Tripier a cité aussi l'influence de la géothermie aux sources de Hammam-mes-Koutin dans la province de Gonstantine. « Les Lauriers roses se développent admirablement, dit-il, et présentent une floraison hfttive au bord d'une eau qui a 48® de chaleur. Il a vu des Dattiers pleins de vigueur au bord du courant , là où il possédait encore 45® , et leur présence , ajoule-t-il , doit être accidentelle , car il n'eu existe pas d'autres dans un rayon extrêmement étendu. Dans le trajet de la rivière où l'eau possède une température de 40® à 50®, son lit est tapissé d'une couche épaisse de con* ferves filiformes ; ces productions , détachées par une cause

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quelconque, viennent à la surface, où elles se décomposent en produisant une croûte écumeuse et dégagent une grande quantité de gaz infect. {Ann. de chimie et de physique^ 2« série, t. 1, p. 353.)

Un fait des plus remarquables , relativement à la gc^olhermie, s'est présenté à Evaux (Creuse). Les travaux des Romains étaient comblés depuis longtemps par des débris et de la terre végétale; quelques suintements et une portion d'un bassin étaient seulement à découvert. Des eaux minérales très-chaudes s'échappant du terrain primitif s'écoulaient sous la terre végétale et entretenaient une température souterraine très-élevée ; la main , appliquée sur les rochers , percevait facilement cette sensation de chaleur. Ues arbres, des Noyers surtout, dont les racines étendues descendaient jusque près des sources, acquerraient promptement un volume énorme et une végétation de feuillage tout à fuit extraordinaire. Les légumes semés sur ce terrain devançaient la croissance de tous ceux des environs et n'attendaient pas le printemps pour se développer. L'hiver , pour ce point privilégié, était sans neige, la terre, sans glaces et sans frimas , ne se lassait jamais de produire. Ce terrain avait l'apparence d'une énorme bâche découverte chauffée en dessous par un puissant thermosiphon.

En 1850 , les travaux de recherche Crent déblayer ces quelques mètres de terre qui cachaient les sources , la piscine et les bassins , et il fut facile alors de reconnaître la cause de la végétation tout exceptionnelle de cette portion de terrain.

Aujourd'hui encore, les sources se prêteraient admirablement au chauffage des serres et d'un jardin d'hiver. Leur trop plein sufiGrait pour échauffer à l'air libre , par un simple

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drainage des plates bandes où Ton obtiendrait toute espère de primeurs.

L'action thermale de ces eaux se manifeste encore sur quelques plantes sauvages qui parcourent promptemefit toutes les phases de leur végétation. Le Cresson de fontaine, qui y croît en abondance, y fleurit et y fructifie en hiver. Ses feuilles y sont d'un \ert sombre , qui indique une rapide décomposition de l'acide carbonique de l'atmosphère.

Des guirlandes de Fraisiers s'élèvent sur les parois des rochers échauffés souterrainement parles eaux, et Ton voit s^ur ces plantes vigoureuses des fruits qui rougissent déjà lorsque les Fraisiers des environs sont encore engourdis par le fioid.

On peut juger par ces simples observations de la rapidité et de l'énergie de Tancienne végétation » en se rappelant combien les sources thermales étaient autrefois nombreuses et abondantes , et surtout aux anciennes époques géologiques , quand l'atmosphère elle-même se refroidissait àpeineetque mille canaux souterrains échauffaient les racines plus encore que ne pouvait s'échauffer le feuillage plongé dans une atmosphère humide et attiédie.

Nous pourrions multiplier beaucoup ces exemples et citer en Auvergne des sources dont la température entretient pendant tout l'hiver une fraîche végétation. Il nous suffira de rappeler les conditions dans lesquelles la terre a dû se trouver à l'époque de ses anciens sédiments. Les terrains houillers proprement dits ont été précédés de ces immenses dépôts de calcaire carbonifère qui annoncent le maximum d'intensité des sources minérales. Toutes les circonstances qui peuvent favoriser le développement des végétaux étaient alors réunies , et ces circonstances se rangent sous quatre divisions principales : 1®. la puissance d'absorption ; 2*. la

présence de Tacide carbonique ; 3®. l'action de Feaa; 4". la température.

1®. Puissance d'absorption. — Les nombreux essais que nous avons faits en 1830 et en 1831 sur l'action des matières salines sur la végétation , essais que l'Académie du Gard a bien voulu récompenser par un de ses grands prix , ne nous laissent aucun doute sur le rôle de ces sels. Ils activent la végétation en stimulant les plantes et en leur doimant le pouvoir de décomposer de plus fortes proportions d'acide carbonique , ce qui équivaut à un développement plus rapide.

2^. La présence de l'acide carbonique, et nous pouvons dire sa prépondérance dans l'atmosphère » est une conséquence toute naturelle de rémission de sources abondantes, lorsqu'elles se traduisaient en couches immenses de carbonate de chaux , provenant lui-même du bi-carbonate dont IVxcès d'acide se répandait dans l'air.

3^. L*action de l'eau ou le concours de l'humidité ne pouvait manquer à des plantes arrosées par des eaux thermales ou par des eaux stagnantes et plongées dans une atmosphère de vapeur sans cesse renouvelée.

4^. La température enfin devait jouer un grand rôle dans ce concours de forces agissantes. Les plantes étaient pour ainsi dire entre deux feux. Celui du soleil dont les rayons probablement plus chauds qu'à l'époque actuelle, tout en se brisant sur un rideau de vapeur , donnaient à l'air une température élevée; et la chaleur centrale, non que nous admettions l'action directe de celle-ci , mais l'arrivée incessante d*eaux échauffées au foyer central et présentant le plus puissant appareil géothermique que nous puissions concevoir. Ainsi , pendant que l'eau échauffait les racines des

plantes y l'air humide qui baignait leur feuillage recevait du soleil une chaleur uniforme , dispersée et tempérée par les vapeurs.

Ce nombre incalculable de calories (1) que l'eau allait puiser dans le sein de la terre, après avoir échauffé les racines, restait emprisonné sous Técran nuageux qui s'opposait au rayonnement.

Les eaux minérales de cette époque avaient donc une immense importance; elles produisaient & elles seules les quatre conditions d'activité de la végétation : 1®, elles excitaient l'absorption et l'assimilation par leurs sels ; 2^. elles produisaient à discrétion l'aciJe carbonique dont elles excitaient la consommation ; 3°. elles arrosaient constamment les racines ; 4o. elles échauffaient le sol sur de grandes étendues et accomplissaient ainsi à elles seules une des œuvres les plus grandioses de notre édifice terrestre.

Ces études sur la température élevée des eaux thermales et l'appréciation delà prodigieuse quantité d'acide carbonique qu'elles ont amenée dans l'atmosphère, ne permettraientelles pas de se demander si ces couches si puissantes de houille, qui reposent au-dessus des terrains primitifs du ^lobe, n'ont pas existé déjà, sous une autre forme peutêtre , en-dessous de la première écorce consolidée de notre |.lanète ? Qui pourrait nous assurer que ces énormes dégagements d'acide carbonique accompagnés d'un si grand développement de chaleur ne sont pas la preuve d'une combustion du carbone par l'oxygène de l'air qui pénétrait dans rintérieur de la terre?

(I) Due ea/ortV représente la quanlilé de chaleur capable d'élever la température d'un kilogramme d'eau, d'un degré centigrade.

L'acide carbonique , formé à cette époque et à ces profondeurs, comme il est produit dans nos foyers par la combustion de la houille, aurait été ressaisi par la végétation et placé cette fois au-dessus des terrains primitifs.

Le carbone brûlé de nouveau par notre industrie, viendra maintenant se placer sur nos terrains superficiels sous la forme de tourbe et d'humus, et accomplir ainsi une de ces admirables migrations destinées à entretenir sur la terre le mouvement, la vie et la chaleur.