CHAPITRE IV

MOUVEMENT DE LA MER DE GLACE. — VITESSE INÉGALE DE SES DEUX BORDS. — ANALOGIE ENTRE LA MARCHE DES GLACIERS ET CELLE DES RIVIÈRES. — NOUVELLE LOI DU MOUVEMENT DES GLACIERS.

Mouvement de la mer de Glace. — Le 14 juillet, nous nous tVouvions à l’extrémité du Glacier des Bois, non loin de la source de l’Arveiron. Nous dirigeons notre lunette vers l’autre bord du glacier, et nous amenons l’intersection de ses fils exactement sur l’arête d’un pic de glace. Nous laissons l’instrument en place, regardant d’heure en heure par la lunette. L'arête de glace se meut lentement, mais d’une manière évidente, dans le champ de la lunette, et au bout de trois heures, nous nous assurons que le déplacement est de plusieurs pouces. Tandis que nous sommes près de l’arche de glace d’où sort l’Arveiron, et que nous parlons de nous y engager, elle cède et s’écroule avec le fracas du tonnerre. Ce n’est donc pas sans raison que j’ai conseillé de ne pas pénétrer sous la voûte en été.

Nous montons jusqu’à l’auberge du Montanvert, où nous établissons notre quartier général, puis nous descendons sur la moraine latérale du glacier, un peu au-dessous de l’auberge. Là, nous établissons notre théodolite et nous

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faut d’abord trouver une ligne sensiblement perpendiculaire à l’axe du glacier. Notre aide, homme habitué à ces opérations, pose par terre une longue perche dans la direction de l’axe, et s’assure, en regardant dans les deux sens, qu’elle est bien dans la direction voulue. Tenant ensuite à la main une seconde perche, dont il dirige l’extrémité vers notre théodolite, il change de position jusqu’à ce que la seconde perche soit perpendiculaire à la première. Alors il nous fait un signal. Nous dirigeons notre lunette sur lui, puis l’élevant peu à peu dans le plan vertical, nous trouvons et nous esquissons un point de repère de l’autre côté du glacier. Ce point une fois connu, ainsi que celui qui correspond à notre fil à plomb, nous pourrons toujours, quand nous le voudrons, retrouver notre ligne.

Le long de cette ligne, dix poteaux furent plantés le 17 juillet 1857. Le lendemain, nous mesurâmes leur déplacement. Deux étaient tombés, et voici les distances parcourues en vingt-quatre heures par les huit poteaux restants.

Ligne AA'.

Est: Ouest.

Poteau n° 1 234579 10

Pouces 12 17 23 26 25 26 27 33

On sait déjà par expérience que la substance du glacier est bien de la glace, et l’on a peut-être lu que les glaciers se meuvent; mais il y a un intérêt étrange à observer en réalité le mouvement d’une masse en apparence si inerte. Et non-seulement l’ensemble du glacier se meut, mais une de ses parties dépasse l’autre ; la vitesse du mouvement augmente par degrés de 12 pouces (30 centim.) par jour sur

LA MER DE GLACE

un des bords, à 33 pouces (82 centim. ) par jour à une certaine distance du bord. Ce mouvement plus rapide de la partie centrale des glaciers, avait déjà été constaté par Agassiz et Forbes; nous vérifions leurs résultats, et passons ensuite à quelque chose de nouveau. Traversant le Glacier du Géant, qui occupe plus de la moitié de la vallée, nous voyons que notre ligne de poteaux ne se termine pas là : le 10* poteau est sur la partie de la glace qui vient du Talèfre.

Or, le mouvement des côtés est ralenti par le frottement de la glace contre ses bords; mais alors il semblerait qu’à moitié chemin entre les deux bords, là où il y a le moins de frottement latéral, le mouvement doit être le plus rapide. C’est ce qui n’a pas lieu ; car, quoique le 10* poteau soit plus près que le 9 e du côté est de la vallée, ce 10" poteau fait chaque jour 6 pouces (15 centim.) de plus quo le 9".

Voilà matière à réflexion ; mais pour réfléchir à l’aise, un philosophe a besoin d’être tout à fait sûr de ses faits. La ligne précédente traversait le glacier un peu au- dessous du Montanvert ; nous allons mener une autre ligne un peu au-dessus de l’hôtel. Le 18 juillet, nous traçons cette ligne, et, pour augmenter nos chances de découverte, nous y plantons 31 poteaux. Le lendemain, cinq de ces poteaux se trouvent hors de service; mais voici les distances parcourues en 24 heures par les 26 autres :

Ligne BB' .

Ouest.

Poteau n° I 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

Pouces 8 11 12 15 15 16 17 18 19 20 20 21 21

Poteau îv 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26

Pouces 21 23 23 23 21 23 21 25 22 22 23 25 26

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Examinons ces nombres. Le premier fait qui nous

frappe, c’est que la vitesse va en croissant du premier au dernier. Il y a cependant de légères irrégularités : de 23 pouces pour le 17' poteau, nous redescendons à 21 pour le 18'; de 23 pouces pour le 19 e , nous retombons à 21 pour le 20' poteau ; de 25 pouces pour le 21 e poteau, nous retombons à 22 pour le 22' et le 23' ; mais malgré ces légères oscillations, il est clair que la vitesse va généralement en croissant de l’ouest à l’est. Or, la fonte de la glace a pu amener un petit déplacement de quelques poteaux, ce qui suffirait pour expliquer les légères irrégularités que nous venons de signaler. D’ailleurs ce n’est pas là la seule explication possible. Nous reconnaîtrons bientôt que le glacier n’est pas retardé seulement par ses bords, mais aussi par son lit; que les couches supérieures de glace glis* sent sur les couches inférieures. Or, si dans le lit de la Mer de Glace il se trouvait çà et là des éminences assez voisines de la surface pour retarder le mouvement de cette surface, elles pourraient amener les légères irrégularités que nous avons reconnues.

Nous remarquons particulièrement, tandis que nous sommes sur la glace, que le 26* poteau, comme le 10' de la ligne précédente, est bien plus près du bord est que du bord ouest du glacier; nos mesures prouvent donc encore une fois que le centre de cette partie du glacier n'est pas le lieu du mouvement le plus rapide.

Mouvement inégal des deux bords de la Mer de Glace. — Mais ni dans l’une ni dans l’autre des deux opérations qui précèdent nous n’avous pu étendre nos mesures à toute la largeur du glacier. Pourquoi? En essayant une chose, nous en apprenons souvent une autre; et c’est ainsi que, dans la science, si nous voulons seulement persévérer attentivement, nos échecs mêmes servent à nous

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instruire. Nous avons d’abord établi notre théodolite sur la moraine latérale de la Mer de Glace, espérant pouvoir de là voir d'un bord du glacier à l’autre. Mais nous reconnaissons alors notre erreur : le centre du glacier se trouve être plus haut que ses bords, et, dans nos deux dernières positions, la glace du bord opposé nous a été cachée par l’élévation du centre. En effet, les flancs de la montagne s’échauffent en été, etils fondent la glace qui les touche, ce qui détermine un abaissement en allant du centre vers les bords.

Mais sur les hauteurs de l’autre côté du glacier, nous apercevons une position convenable pour notre théodolite. Nous traversons le glacier, et nous plaçons notre instrument de manière à voir le glacier d’un bord à l’autre. De nos deux lignes, la première était au-dessous du Montanvert, la seconde au-dessus; notre nouvelle ligne sera juste en face du Montanvert : en effet, le point de repère que nous choisissons est le coin d’une des fenêtres de la petite auberge. Sur cette ligne, nous plantons douze poteaux, le 20 juillet. Le 21, l’un d’eux est tombé; mais voici la distance parcourue en 24 heures par chacun des onze autres :

Ligne CC.

Est. Oufist.

Poteau n° 123450789 10 11

Pouces 20 23 29 30 34 28 25 25 25 18 9

Le premier poteau et le dernier de cette série étaient tous deux près des bords du glacier ; sur le bord oriental, ’ la vitesse est de 20 pouces, tandis que sur le bord occi- I dental elle n’est que de 9. Du côté est, elle croît de 20 à 34 pouces, vitesse du 5« poteau, lequel est bien plus près

du bord oriental que de l’autre. Les mesures données par ces trois lignes prouvent, à n’en pas douter, qu'en face du Montanvert et à quelque distance au-dessus et au-dessous, tout le côté oriental du glacier marche plus vite que le côté occidental.

Analogie entre la marche des glaciers et celle des rivières. — Ce résultat doit nous faire réfléchir, car les faits sont presque sans valeur, s’ils n’amènent cet exercice de l'intelligence. C’est parce que, dans la nature, les faits ne sont pas Isolés, mais s’enchaînent, que la science, pour les suivre, doit former aussi un tout bien uni. L’esprit du physicien doit présenter, en quelque sorte, un tissu de pensée dont tous les fils correspondent au tissu de faits qu’offre la nature.

Montons donc sur un point d’où l’on voie bien cette partie de la Mer de Glace. Nous voyons alors que la rivière de glace suit, non une ligne droite, mais une courbe dont la convexité est à l’est et la concavité à l’ouest (voir l’esquisse). Nous l’avons déjà dit : le mouvement d’un glacier est, à certains égards, semblable à celui d’une rivière. Comment se meut une rivière dans un chenal recourbé ? C’est ce que nous savons fort bien. Si la surface de la Mer de Glace était emportée par de l’eau en mouvement, le lieu de la plus grande vitesse au Montanvert serait, non le centre, mais un point à l’est du centre. Se peut-il donc que cette roche d’eau, comme on appelle quelquefois la glace, se comporte, à cet égard aussi, comme l’eau elle-même ?

C’est là une pensée qui nous vient sur le champ ; elle peut être fondée ou non, mais nous avons sous la main les moyens d’en juger. En regardant vers le haut du glacier, nous voyons qu’aux Ponts il se recourbe aussi ; seu*

LA MER DE GLACE

leraent là, sa convexité est tournée vers le côté occidental de la vallée (voir l’esquisse). Si nous avons raison, le point de plus grande vitesse en face des Ponts, doit se trouver à l’ouest de l’axe du glacier.

Vérifions cette conjecture. Le 25 juillet, nous plantons sur cette partie du glacier une ligne de 17 poteaux ; le lendemain, pas un seul n’est tombé, et nous trouvons pour la vitesse par 24 heures les chiffres suivants :

Ligne DD'.

Eau Ouest.

Poteau n» 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 U 15 Pouces 7 8 13 15 16 19 20 21 21 23 23 21 22 17 15

On reconnaît parfaitement à l’œil nu que les poteaux 10 et 11, où le glacier a sa plus grande vitesse, sont assez loin à l’ouest de l’axe du glacier. Ainsi se vérifie parfaitement la conjecture qui nous a conduits à faire ces dernières mesures. Il faut remarquer, d’ailleurs, que les conjectures de la science ne sont pas l’œuvre du hasard, mais bien celle d’un examen attentif des faits précédents. Une telle conjecture est une induction de faits, soumise à l’épreuve de l’expérience.

Et quoique nous ayons déjà de très-fortes raisons de croire que le point de vitesse maximum du glacier suit les lois du mouvement des liquides, la force de notre conclusion sera bien plus grande, si nous pouvons faire voir que ce point repasse à l’est de l’axe du glacier { lors d’une autre inflexion de sa courbe. Nous trouvons heureusement une inflexion de ce genre en face de Trélaporte ; ici la convexité de la vallée est de nouveau tournée vers l’est. Le 28 juillet, nous menons une ligne à travers cette partie du glacier, et les mesures effectuées le 31 nous donnent

les chiffres suivants pour la vitesse du mouvement par 24 heures :

Ligne EE'.

Ouest. Est

Poteau n* 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15.

Pouces 11 14 13 15 15 16 17 19 20 19 20 18 16 15 10.

Ici encore, la seule inspection à l’œil nu suffirait à montrer que les trois poteaux qui ont marché le plus vite, c’est-à-dire le 9*, le 10 e et le 11*, sont tous à l’est de la ligne moyenne du glacier. Nous pourrions donc peutêtre dire qu’il est complètement démontré que le point de plus grande vitesse passe d’un côté à l’autre de l’axe du glacier, selon que la courbure de la vallée change de direction.

Mais cela ne suffit pas encore : si nous avons des moyens plus sûrs, nous ne devons pas nous contenter d’en juger parnos yeux. Nousavonsavec nous une chaîne d’arpenteur; servons-nous en pour mesurer ces lignes, en notant la distance de chaque poteau au bord du glacier. Ce travail n’est pas facile, au milieu des crevasses, mais M. Hirst s’en tirera, j’en suis sûr. Nous pourrons ensuite comparer un certain nombre de poteaux du bord oriental avec le même nombre de poteaux pris aux mêmes distances du bord occidental. Nous prendrons, par exemple, deux poteaux, l’un à dix mètres du bord oriental, et l'autre à dix mètres du bord occidental; puis deux autres, chacun à cinquante mètres d’un des bords, et ainsi de suite. Pour plus de simplicité, nous appellerons points équivalents les points comparés ainsi deux à deux.

Notre quatrième ligne, D D', contient cinq couples de ces points, dont voici les vitesses :

LA MER DE GLACE

Bord oriental ; vitesse en pouces 13 15 16 18 20

Bord occidental, » » 15 17 22 23 23

Dans tous les cas, le poteau 'de l’ouest a marché plus rapidement que le poteau équivalent de l’est.

Appliquant la même analyse à notre cinquième ligne, EE', nous trouvons, avec trois couples de points équivalents, les vitesses suivantes :

Bord oriental ; vitesse en pouces 15 18 17

Bord occidental, » » 13 15 19

Ici, les trois points du côté oriental se meuvent avec plus de rapidité que les points équivalents du côté occidental.

Il est donc démontré :

1“ Qu’à la hauteur du Montanvert la moitié orientale de la Mer de Glace a un mouvement plus rapide que la moitié occidentale.

2° Qu’à la hauteur des Ponts, la moitié occidentale du glacier a un mouvement plus rapide que la moitié orientale.

3° Qu’à la hauteur de Trélaporte, la moitié orientale du glacier a repris un mouvement plus rapide que la moitié occidentale.

4° Que ces changements dans le lieu de la plus grande vitesse dépendent des changements de courbure de la vallée que parcourt la Mer de Glace.

Nouvelle loi du mouvement des glaciers. — Exprimons ces faits d’une autre manière. Supposons déterminés les points de plus grande vitesse d’un très-grand ndmbre de lignes à travers la Mer de Glace ; la ligne joignant tous ces points sera ce qu’on appellerait en mathématiques le lieu des points de plus grande vitesse.

A Trélaporte, cette ligne serait à l’est de l’axe ; aux Ponts, elle serait à l’ouest; donc, en passant de Trélaporte aux Ponts, elle doit couper l’axe. Mais au Montanvert, elle se retrouverait à l’est de l’axe ; donc entre les Ponts et le Montanvert, l’axe doit être coupé une seconde fois. S’il y avait d’autres sinuosités sur la Mer de Glace, l’axe du glacier serait coupé un plus grand nombre de fois.

Les points de l’axe qui marquent le passage de la courbure orientale à la courbure occidentale, et réciproquement, peuvent s’appeler points de flexion inverse.

Or, ce qui est vrai de la Mer de Glace, l’est aussi de tous les autres glaciers qui se meuvent dans des vallées sinueuses, de sorte que tous les faits établis pour la Mer de Glace, peuvent s’énoncer ainsi, comme loi générale du mouvement des glaciers :

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 à sinuosités plus profondes que celles de la vallée, et coupant l’axe du glacier à chaque changement de courbure.

La ligne pointillée de l’esquisse du glacier représente le lieu des points de plus grande vitesse; la ligne pleine est la ligne centrale du glacier.

Si l’on remplaçait le mot glacier par le mot cours d'eau, cette loi serait également vraie. Le mouvement de l’eau obéit exactement aux mêmes lois que celui de la glace.

Servons-nous maintenant de cette loi pour éclaircir une difficulté. Si nous nous reportons aux mesures prises avec tant de soin par M. Agassiz sur le glacier de l’Unteraar, nous remarquerons dans la discussion de ces mesures

LA MER DE GLACE

une section du Système glaciaire consacrée aux migrations du centre. On y constate que le centre du glacier de l’Unteraar n’est pas toujours le point de plus grande vitesse. Ce fait était resté inexpliqué jusqu’ici ; mai3 il suffit de jeter un coup d'œil sur la vallée de l’Unteraar, ou sur une carte de cette vallée, pour voir qu’il n’y a là qu’une conséquence de la loi que nous venons de reconnaître pour la Mer de Glace.