PROPBIÉTÉS PHYSIQUES DE L*EAU DE HER

des courants marins chauds qui parcourent TOcéan, sur les masses d'air qui les surplombent, souligne par une application grandiose l'importance de cette conclusion.

La dilatation thermique de Teau de mer, c'est-à-dire l'accroissement que subit Tunité de volume de cette eau pour une augmentatioA de température d'un degré, n'est pas une quantité constante, mais yarie avec la température elle-même. Toutes choses égales d'ailleurs, en particulier à égalité de température, le coefficient de dilatation de l'eau de mer, en raison des substances salines qui y sont dissoutes, est plus élevé que celui de l'eau douce. On a trouvé po^r coefOcient de dilatation de l'eau de salinité moyenne, entre 0* et 5% la valeur 0,00004. On a calculé des tables qui donnent, à toutes les températures comprises entre — 4^^ et -f ^^9 l^s volumes de Teau de mer en prenant comme unité la valeur qu'elle occupe à zéro.

hsL conductibilité thermique est également une grandeur intéressante à considérer au point de vue de l'équilibre thermique des Océans.

On sait que l'on désigne sous ce nom la quantité de chaleur transmise pendant une seconde, à travers un centimètre cube d'eau de mer dont deux faces opposées soDt maintenues à des températures qui diffèrent d'un degré.

Les phénomènes de convection qui se produisent dans les liquides chauffés rendent très difficiles les mesures directes de conductibilité thermique sur Teau. Aussi a-i-on été réduit à la « calculer » en tenant compte de sa chaleur spécifique et de sa densité, et en appliquant la théorie analytique de la propagation de la chaleur à travers les corps. On trouve ainsi que la coùductibilité thermique de l'eau douce étant mesurée par le nombre 1.400, celle d'une eau de mer de salinité 35 millièmes sera 1.342, c'est-à-dire beaucoup plus faible.

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Comparons cette valeur extrêmement faible à. celle de quelqu(-s antres corps. En prenant comme point de comparaison la conductibilité du fer, et en la re^H-ésen' tant par le nombre 100, on trouTe pour celle de l'argent, 640 ef pour celle du cuivre,- 610. Mais celle de la n glace de mer* tombe tout de suite à 1,7 ; celle de l'êao de mer à 0,8, et cellede rairi0,033. On voit donc que l'eau de mer conduit la chaleur plus de 120 fois moins bien que le fer et plus ije 70b fois moins que le cuivre; elle la conduit deu\ fois moisB que la glace de mer. La conséquence de cette remarque est que la transmiBstoa de la chaleur dans l'eau Je mer, par conductibilité directe de la surface au fond, est à peu près négligeable.

Il est une autre propriété physique de l'eau de mer qui se rapproche de la précédente, mais qui peut avoir de grandes applications au point de vue de l'étude pratique de l'eau océanique, c'est la conductibilité électrique.

Les physiciens ont établi que cette conductibilité élec- j trique était proportionnelle à la conductibilité tber- 1 miqae : la série des divers corps, rangés d'après la facilité plus ou moins grande avec laquelle ils conduisent la chaleur sira donc la môme que dans le cas de l'électricité. Mai.-^, alors que la conductibilité thermique est difQeile à mesurer expérimentalement pour les liquides' , la déterminatios de la conductibilité électrique est, au coutraire, chose facile. Avec la méthode connue, sous le nom de •> Ponlde Wheatstone », en employant le couraot alternatil' d'une petite bobine de ïtuhmkorlT et le téléphone comme instrument sensible, on peut déterminer 1^ conductibilité électrique d'une colonne liquide conductrice, avec l'approximation de la 4* décimale.

Or l'eau de mer, par l'adjonction des sels qui s'y trouvent diâ^oue, est un liquide ■ bon conducteur » et s> conductibilité augmente avec le poids des sels qui y sont à l'état de dissolution. Le professeur Lenhacd, de rUnivereitê de Montpellier, a fait sur ce sujet des études du plus haut intérêt. Il a commencé par établir expéri-

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^mentalement la loi : le produit de la résistance électrique par la salinité est un nombre constant à une température donnée. Il en résulte que Terreur relative sur la mesure de la salinité sera la même que celle que Ton commettra sur la mesure de la résistance. Mais l'intérêt de la méthode de Lenhard est que l'on peut I mesurer la résistance électrique de Teau de mer au point ' même où Ton veut la connattre, m situ comme disent les naturalistes. Pour cela, on descend au bout d'un câble isolé, une « cellule » formée de deux lames de platine d*un centimètre carré, séparées Tune de l'autre par une distance de un centimètre ; cette cellule est « ouverte » de façon à être remplie par l'eau de merde la couche étudiée. On descend en même temps, à la même profondeur, une autre cellule, mais « fermée », et contenant une eau-type de salinité donnée. On compare les deux conductibilités trouvées et Ton connaît ainsi la salinité de Téchantillon étudié par rapport à celle de Téchantillon pris comme terme de comparaison.

Mais le côté intéressant de la méthode est de pouvoir fournir la température de l'eau, à la profondeur atteinte, avec une très grande précision : il suffit, à cet effet, de comparer la résistance de la cellule ouverte descendue à la profondeur cherchée, à celle d'une cellule-type maintenue à zéro à bord du navire. On peut ainsi avoir la température de l'eau de mer à une approximation d*un centième de degré.

On s'est demandé si l'eau de mer avait des propriétés magnétiques.

L'eau des Océans, prise en elle-même, ne possède aucune propriété magnétique : elle ne présente ni trace de magnétisme, ni trace de diamagnétisme. Mais, quand on considère les cartes qui donnent, d'après les résultats des déterminations faites par les marins, la distribution du magnétisme à la surface de la Terre, on constate que

BG LES PBOBLÈUES DE l'oCÉIN

la composante horizontale de nsugnétieme terrestre est plus intense aa-deseas des océans qn'aii-dessu* de» continents.

Cette propriété, qui, au premier abord peat sembler étrange, a été confirmée par les beanx trvranx de \V. Wilde. Ce physiden, en garnissant l'intécieur d'une mappemonde de spires coaceotriqueB de fUs; parcouru» par un coaruit, et en y |daçant concentriqaement une deuxième sphère également reconverte de spires électrique*, et décalée dans son mouvement par rapport ila première, a rénsBi à reproduire tonte la distribution, en apparence si capricieuse, de magnétisme terrestre, avec toutes ses singularités, liais il n'est arrivé & ce ri^sullat qu'en recouvrant, sur sa mappemonde, les sur- (aciis correspondant aux Océans, par des fecillea de tàle. Son appareil avait été baptisé par lui le ma^nétarium.

1.69 Océans, ou du moins, leurs emplacem«ats> joueraient donc ainsi le rOlede surfaces magnétiques, bien que l'eau des mers ne soit nullement magnétique par ello-niéme.

■le fiease que l'on peut dosner une explication sim^e do cette circonstance : je l'ai fait connaître dans ime note qui a été présentée à l'Académie des Scienc«s par le professeur Lippmann.

On sait qne, d'après les vîtes théoriques de ce savant, l'écorce terrestredoit être moins épaisse sous les Océans ! ([ue S9UE les continents : nous reviendrons plue en détail | sur ce point au cours du chapitre XIV de ce livre. Si Voo > admet cette hypothèse, très rationnelle comme nous le I verrons, on est amené & conclure que, sous les océans, ! la surface libre, c'est-à-dire le « géoïde « se trouve plus pri's de la partie supérieure du magma cenb'al qu'au «tessons des continents, C, comme le montre Ift Ûgure 6, p:ir suite de l'excès de la matière de ce amgma, qui pénètre dans l'espèce de creux m, m, formé sous les mers, p.'irrécorce terrestre moins épaisse. Il y adonc, sons laï eaux mannes, un excès de matière ferrugineuss qui. joue

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le rftle des plai|ne8 de tMe da nagnétarium. Et aimi, s'ex[diquer«it l'eues de la composante borizoatale éa mago^ûsme terrestre, constaté aa-dessus des mers.

Il est, enflo, une dernière propriété physique de t'eau de mer, dont boue allons dire un mot pour terminer ce chapitre : c'est la radioacttmtê, Od soit que, eu 1896, Henri Becquerel eut la gloire incontestée de découvrir une propriété nouveite de la matière, UD rayoB&ement « spontané » de celle-«i. Le phénomène fut découvert par Becquerel sur les sels d'uranium. Deux ans plus lard, M. et M°" Curie, en étudiant

des minerais d'uranium, pu- F^. 6. — Magnélltme des Océans.

rent y déceler la présence

d'un corps nouveau, le Radium, d'un pouvoir rayonnant bien plus considérable, et qu'ils réussirent à isoler.

Le Radium émet, par rayonnement spontané, trois espèces de rayons bien distinctes. Les rayons a, formés de particules chargées positivement, et se mouvant à raison de 30.000 kilomètres par seconde, ces particules sopt des atomes A'hélium ; les rayons p qui sont des ' électrons » négatifs dont la masse est 1,700 fois plus faible que celle d'un atome d'hydrogène et qui se meuvent avec une vitesse égale à celle de la lumière ; enfm les rayons Vi analogues aux rayons X.

On présume, aujourd'hui, que le phénomène est général, et l'on est en droit de penser que tous les corps sont plus ou moins radioactifs.

En particnlier, toutes les eaux minérales sont radioactives. Le professeur Moureu t'a démontré ; elles contiennent ces gaz « rares » dont l'un, Vhélium a pu être

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obtenu par Sir W. Ramsay comme produit de transformation de rémanation du radium. L'air qui se dégage des grottes est radioactif lui-même. Od pouTait donc penser justemeot que l'eau de mer devait être radioac- ' tive.

C'est ce que l'expérience a coufirmé.

On a cherché i, déterminer par des mesures directes la radioactivité de l'eau de mer. Les physiciens anglais ont trouvé que, dans un gramme dé sel marin, i) devait y avoir 0,25X10""*" de radium. H. Joly a dosé la quantité de Radium contenue dans 10 litres d'eau de mer ou dans 50 grammes de sable du food : il a trouvé | ainsi 2,3 X lOT-f- ou 2,3 X lO"" grammes.

La radioactivité existe donc dans l'eau de mer, mais à dose très faible.