CHAPITRE XIII Le fond de la mer

Le sol sons-m&rÎD, le « food de la mer », pour employer l'expression familière est formé de deux éléments très différents.

L'un d'entre eux est la portion la plus superficielle de l'écorce terrestre, dans la partie où elle est recouverte par les eaux. Cet élément là fait donc partie intégrante de l'écorce et son étude géologique comporte les mêmes problèmes que l'étude des parties émergées de ladite écorce.

L'autre élément est constitué par tes apports qui, d'origines très difTérentes, viennent s'accumuler sur le premier, en quantité, le plus souvent assez grandes pour le recouvrir et le masquer complètement sous la couche de leurs sédimentstions. C'est ce second élément dont les sondages océaniques rapportent des échantillons. Les appareils sondeurs ne peuvent, en général, pas traverser la couche sédimentaire qui recouvre le fond proprement dit et atteindre la couche supérieure de l'écorce submergée. Ce n'est que dans certaines régions, très limitées, et peu profondes, et oîi les courants empêchent les dépdts des matières sédimentaires, qu'il est possible de reconnaître la nature exacte du fond, qui se recouvre luimême des produits de sa propre altération.

Aussi la « géologie » du fond des mers, si on la prend dans le sens « étude de l'écorce », est-elle peu avancée.

Toutes nos connaissances sur le sol sous-mario, ou presque toutes, portent sur la nature des dépôts séèmentaires qui tapissent le fond proprement dit.

On a, cependant, quelques clartés relativement à la géologie du fond de la Manche, de la mer du Nord; pour TAtlantique, les renseignements ne portent guère que sur des parties du fond Toisines des côtes. Or, ce qu'il importerait de connaître, c'est la structure géologique <c au large » de grands océans qui, ne Toublions pas, recouvrent près des trois quarts de la surface de la Terre. Et il faut constater avec quelque tristesse que la géologie ne peut, actuellement, étudier qu'un peu plus du quart de la superficie totale de notre globa.

Si l'on se borne, au contraire, à faire l'étude des 4^oaebûs sédimentaires qui ae déposent actuellement sur le fond des mers, on peut arriva à des résultats du ptee haut intérêt. Nous avons vu. que des dépôts se produisaient sur les c6tes et à l'embouchure des fleuves. U eu est d'autres qui sont destinés à une submersion, soit périodique, soit permaneAte.

Examinons d'abord ce qui prend naififian^e sur h région de la côte soumise au jeu périodique des marées, c'est-à-dire alteroativenaienl; couverte et découverte par les eaux marines. En se basant sur des considéraiions de flore et de faune, on a classé les divers étages que le jeu <te marées dessine sur une côte. Ces étages se répartissent sur une hauteur, variable suivant l'unité de haateur, et qui est de 9 mètres à fioscoff-et de 15 mètree à Saint- Halo; mais, toujours, les •éléments se succèdent dans le même ordre. Cette bande se nomme la bAnde ifUercotidale et se subdivise en trois zones : Iol JS^one subterrestre^ la zone littorale et la zone sublUtorale* Au-^dessous de celle-ci viennent i^ 2one des laminaires, la zon« des cbrallines et la zone des coraux de mers profondes.

La zone subterrestre s'étend de l'étiage des pleines

mws nflaims d'équinoxo à celui d«B pleines mers minùBa de Tive eau. La zone snblittorale s'étend de l'étiage des baesee mers ma»ma de vive eau à celni des basses mers loauma d'éqainoxe. La xone littorale comprend les étiages interniMiaires.

L'borizoD inférieur de la zone sabterrestre est caractérisé par l'abondance extraordinaire des Balaoes ; la zone est également abondante en végétaux du genre Lichina. La zone littorale aboa^ en Fucus, et est très riche en animaux de toutes sortes: épongea, actiniee, étoiles de Eser, crabes; à sa partie inférieure croissent en foule les Himanthulia, algues glissantea qui peuvent atteindre trois mètres de longueor. Quant & la zone suUittorale, eUe canflne à la zone des hiaiaires qui marque le commencement des régions marines proprement dites.

Cette zone des laminaires, qui s'étend du nÎTean des plus basses mers à la profondeur d« 30 mètres, «st caractérisée par les grandes alguee LaminaTia digitala et Laminaria sacckarina. Elle est le lieu d'habitation normale dee huîtres comestibes, et c'eet dans ses limites que l'on trouTe bomi^ds, langoustes et tourteaux.

La zoae des eorallines qui vient ensuite s'étend de ia profondeur de 30 mètres & celle de 90; elle doit son nom à une espèce d'algues.. On y trouve des mollusques caraiTor«s, des mollusques berbivores, des bivalves. Elle eomprend les régions des grandes pèches, et c'est là qu'abondent les morues, les merluches, le.s turbots, les plies et les soles.

Enfin, la zone des coraux de mer profonde s'étend de 90 & 110 mètres; les coquillages y sont nombreux, les individus petits. Les wîations de la température de l 'air y sont déjà très peu eensibles.

Au deli de cette zone commencent les dépoli terrigènes.

Parmi les dépéts que m>us allons étudier maintenant, les uns peuvent voir le jour au moment des plus basses

292 LBS PROBLÈMES DE L'ociAN

mers : ce sont les dépôts de plages ; les autres demeurent toujours submergés : ce sont les dépôts de mer profonde»

Parlons d*abord des dépôts de plages : Tensembie des galets, des graviers, des sables, des vases provenant de la désagrégation du rivage se dépose, en général, au pied de celui-ci. Les matériaux les plus gros sont ceux que la vague pousse le plus loin vers la terre ; les matériaux les plus fins sont entraînés vers le li^ge.

Après avoir refoulé les galets les plus gros, la vague se retire en entraînant les galets plus petits et les graviers, et }es oblige à glisser jusqu'à ce qu'elle ait atteint le niveau où elle recommence son mouvement de progression vers la terre. Là elle dépose sa charge de sable. Il se forme ainsi, petit à petit, une plage de sable fin.

Les sables, généralement quartzeux, qui forment les plages, sont caractérisés par l'uniformité de leurs grains. Quand la dimension de ceux-ci tombe au-dessous d'un dixième de millimètre, leur dépôt se fait au large ; ils tombent alors sur le fond où ils forment des sédiments. Sur les dépôts de sable qui constituent les plages, on observe souvent des rides appelées Ripple marks^ dues aux ondulations de la couche d'eau peu épaisse qui vient lécher le sable*

Les sables dont les grains ont moins d'un dixième de millimètres se déposent, avons-nous dit, au large : tombés sur le fond, ils y constituent les dépôts d'eau profonde^ qui forment, autour des îles et des massifs continentaux, une ceinture continue. Les jprogrès des sondages, ont permis d'en dresser une carte exacte et de fixer leur largeur moyenne à 250 kilomètres, soit près de 3 fois celle du plateau continental.

On classe les dépôts terrigènes en dépôts littoraux, dépôts d'eau peu profonde et dépôts d'eau profonde.

Les dépôts littoraux comprennent les graviers et- les sables. Ils forment un ruban qui comprend les profondeurs jusqu'à risobathe de 200 mètres et qui, en Europe,

LE FOND DE LA Ueh 293

englobe les lies Britannique! et la mer du Nord. Les grains de grarier ttn ont, environ, 3 millimèlres; ceux des sables varient de 1 millimètre à 1/10* de millimètre. Sables ;et graviers appartiennent d'ailleurs à la classe des dépôts d'eau peu profonde. Ce n'est qu'au delà que commencent les dépôts d'eeu profonde, formés de boues et de vaset de diverses espèces.

Les vases èleudlres, ainsi nommées à cause de leur couleur d'ardoise, due h des maUères organiques et à du sulfure de fer très divisé, dégagent souvent une odeur d'hydrogène sulfuré ; elles forment les dépôts les plus étendus de la classe des vases; on en a trouvé depuis 200 mètres jusqu'à 5.000 mètres de profondeur. Les vases rougedtres sont déversées dans l'Atlanliques par i'Orénoque et l'Amazone, et dans le Pacifique par le Yang-tsé-Kiang. Elles doivent leur coloration à du peroïyde de fer. C'est la présence abondante de cette vase, de couleur jaune-rouge, qui a donné son nom à la mer Jaune. Les boues et vases verdâires abondent surtout dans le PaciQque, au voisinage des côtes où ne se déverse aucun fleuve important. On les trouve entre 500 et 1.300 mètres de profondeur. Analogues aux vases bleu&tres, les vases verdàtres en dilTèrent par la présence de la glauconie, qui est un hydrosilicate de fer avec potasse, et d'un nombre assez important de forammifères. Les boues et sables volcaniques se rencontrent surtout autour des lies volcaniques et au voisinage des rivages à volcans. Ils sont généralement de couleur noîr&tre; autour des fies Sandwich, ils s'étendent à plus de 300 kilomètres du rivage.

Enfin les vases et les sables coralliens se forment, de la même manière, autour des Iles et des récifs à coraux. La vase corallienne est formée d'une grande quantité de matière calcaire amorphe, avec des débris de coraux et de forammifères calcaires, et seulement 2 à 3'!^ de restes d'organismes siliceux.

D'après Sir John Murray, les dépôts terrigènes re-

294 LES PBOBl&VES DE l'oCÉAH

couvrent, dans leur ensemble, 73.500.000 kilomètres carrés, smt enTÎron le cinquième de la saperficie totale des mers»

Les éépàU ierrigènes ne s'étendent (jn'à e&TiroD 200 kilométras des rivages, en moyenne. Mais l'étendue des Océans est inflniiMHt ^«s graiide :, sur PAtlantiqne, on peut trourer des espaces de plus de 4.O0O kiloosètres sans une seule terre émergée, et dans le PacSqva, des espaces doubles. Sur ces Tastes aires, dans ces yérU tabies « déserts d'eaa i», l'effort des Tagues ne trouve aucune côte k désagréger pour en précipiter les débris sur le fond. Mais on rencontre, dans ces vastes plaines sousmarines éloignées de toute terre, des dépôts de mers profondes ou dépôts pélagiques de deux catégories : les uns sont d'origine organique et provieimeirt de raccumalation de squelettes calcaires ou siliceux ; les autres so&t de structure minérale et constituent Vargile rouge des grands fonds.

Parlons d'abord des dépôts d'origine organique. On les classe en b&ues à globigérines, houes à ptéropodes^ boues d radiolaires et boues à diatomées. Les carapaces de ces petits êtres, carapaces calcaires ou siliceuses suivant les cas, forment, par leur accumulation sur le fond, après la chute très lente qui suit la mort de l'individu, ces vastes dépôts qui tapisseat le sol des grands Océans.

C'est un bien curieux « processus » que celui par lequel ces petits êtres, en fixant sur leurs tissus Texcès de calcaire et de silice que les fleuves apportent à la mer, maintiennent constante la composition de ses eaux. Cet excès est grand : on peut estimer à 600 triilions de tonnes le calcium total contenu dan» l'eau des Océans; d'autre part les fleuves en jettent chaque année, dans rOcéan, environ 900 millions de tonnes. Il suffirait donc de 680.000 années pour que les fleuves eussent réalisé, par leur apport constant, la teneur actuelle.

Qoant à la silice, la plus grande partie semble provenir des particules argileuses, PotraÎDées en nombre si considérable dans le milieu marin.

Gomment ce calcaire et cette silice aont-ils assimilés par les organismes de ces petits animauT? C'est une qaestion encore obscure. Dans l'eau de mer, on trouve, en moyenne, 12 centigrammes de carbonate de calcium par litre, tandis que le sulfate de calcium arrive à la dose de 3 ou 4 °/„ de la salinité totale. La décomposition de ce sulfate paraît tout à fait propre à favoriser le développement des êlres marins, car ils y trouvent d'une part la chaux nécessaire k leur carapace, d'autre part le soufre qui, mis en liberté par la réduction des sulfates, facilite Ja production de ralbumine,dans laquelle, comme l'on sait, le soufre est uni au carbone, à l'hydrogène et à l'azote.

La Boue â Globigérines forme le plus abondant des dépAts marins d'origine organique. Elle provient de l'accumulation, sur le fond, des enveloppes calcaires de foraminitères appartenant aux genres Globigerina, Orbulina, PtUvinula, qui habitent les eaux chaudes superficielles des Océans ouverts. Les foraminifëres qui la constituent y sont en telle abondance qu'on a pu en compter plus de 100.000 par centimètre cube.

La teneur de cette boue en carbonate de calcium peut atteindre 97 '/,. Elle renferme également des minéraux divers en proportions variables.

Les carapaces calcaires des globigérines se rencontrent sur toute l'étendue du fond des mers, de l'Ëqnateur aux régions polaires. C'est, toutefois, sur le fond de l'Atlantique que la boue à globigérines sp rencontre avec la plus grande abondance car elle en occupe presque toute la saperOcie, tandis que le fond du Pacifique est à peu jirës entièrement recouvert d'argile rouge. Cela tient, sans doute, à. ce fait que, le Pacifique étant plus profond

Les organismes marins ne se rencontrent pas partout; dfe plus, diverses causes, parmi lesquelles il faut placer les courants marins, s'opposent à ce que leurs squelettes tombent sur la verUcale des points où ils sont morts. II doit donc exister sur le fond des Océans de vastes espaces où, ni l'action sédimentaire d'origine mécanique, ni celle d'origine organique ne peuvent s'exercer.

Hais alors ces espars sont recouverts d'une Argile rouge ou grise^ parsemée de nodules concrétionnés d'oxyde de fer et de manganèse. C'est encore à l'expédition du Challenger que l'on doit cette découverte.

Ces formations sont constituées par du silicate d'alumine hydraté que la présence de peroxyde de fer colore en rouge dans l'Atlantique, tandis que dans le Pacifique, la présence de petits grains maoganésifères lui donnent une coloration brune. On y trouve toujours une quantité de matières étrangères d'origine volcanique, telles que des ponces et des cendres, ainsi que des débris d'animaux, des dents de squales, des caisses tympaniques de cétacés et des nodules manganésiens.

Selon toute probabilité, l'argile et les nodules de manganèse ne doivent former, sur le fond, qu'une couche de très faible épaisseur. Ce qui doit le faire supposer, c'est l'abondance avec laquelle certains débris sont répandus à sa surface.

C'est ainsi qu'au cours de la campagne du Challenger, un seul coup de drague, donné par 400 mètres de fond, a ramené plus de cent dents de requins et trente caisses tympaniques de cétacés, sans que la drague ait pénétré de 4 ou 5 centimètres dans l'argile. Or, parmi les ossements ainsi recueillis, les uns étaient recouverts d'une couche incrustée d'oxyde de manganèse de plus de 2 centimètres, tandis que d'autres offraient des surfaces nues absolument nettes.

Mais, ce qu'il y a de remarquable, c'eet que les dents desquales ramenées de l'argile rouge rappellent surtout des formes fossiles. On peut donc en déduire que, sur ces vastes espaces des profondeurs océaniques, il y a peut-être réunion de débris organiques appartenant à des âges très éloignés les uns des autres, et que l'absence de tout sédiment susceptible de les recevoir oblige à se mélanger ainsi.

L'expédition du Challenger a également trouvé des traces de cuivre dans l'argile rouge, ainsi que des « cbondres », très petits globules de fer et de nickel, attirables k l'aimant, et, peut-être, d'origine météorique. Enfin, on y trouve aussi des traces de poussières que le vent transporte très loin des terres ; on rencontre également ces poussières dans les dépdts d'origine organique. C'est ainsi qu'on trouve, sur le fond de l'Atlaatique, des poussières d'origine Saharienne.

Comme l'a fait remarquer justement le D' Richard, le long des itinéraires des grandes lignes de navigation, une véritable pluie d'escarbilles tombe incessamment dans la mer et va, par conséquent, s'accumuler sur le fond. Il y a U, pour l'avenir, l'origine de réaction chimiques nouvelles et importantes.

Les dragages profonds ramènent souvent des « nodules » noirs ou bruns, formés d'oxyde de fer et de manganèse, dont la forme extérieure est assez variable, mais qui présentent un caractère commun ; toujours, dans leur intérieur, se trouve un " noyau », dent de requin, fragment de pierre ponce, etc.. Autour de ce noyau se sont déposées les noires couches eoucentriques qui forment le nodule- Quelquefois plusieurs de ceux-ci se groupent les uns avec les autres, formant ainsi un nodule plus gros, b. noyaux multiples. On y a constaté la présence du titane, du cobalt et du nickel.

Enfin, disons que les squelettes de foranimifères sont souvent remplis par un silicate ferro-potassique de couleur verd&tre : la glauconie, qui subsiste à l'état de

grains lorsque les squelettes^ qui lui ont senri de moule, Tiennent à disparaître.

L'argile rouge des grands fcmds occQpe^mnm 130 millions de kilomètres earrés, c'est-à-dire à peu près 35 */• de la surface océanique.

Quels sont les résultats d'ensemble, au point de vue statistique, de cette répartition des fonds marln$? Le tableau suivant va les résumer :

Les dépôts terrig^es oocupeot 73.5aS.00O kil. earrès. Les boues à globigérines — 123.674.000 — — Les boues à ptéropodes — 2.300.000 — —

Les boaes à radiolaires — 7.000.060 — —

Les boues à diatemées — as.SOO.Otta — -^.

L'argile rouge des grands fonds — 130 . 000 . 000 — —

Total. 364.474.00f — —

sur les 3^5 millions de kilomètres carrés qui forment la surface du domaine océanique. Le reste est insuflisamment étudié.

On peut mettre ces nombres sous la forme suivante :

Dépôts lerrigènes 20^>o de ia sorfàoe océaaiq^.

Boues à globigérines. . . . 33*/« — —

Boues à diatomées *•/» — —

ArgRe rouge ......... 3&«/« ,— —

Total 9^0/0 — —

Telle est, actuellement, la répartition connue des fonds marins.

Il y a, toutefois, toute une catégorie de « foads » qui ne rentre dans aucune des clasees piréeédemment étudiées : elle est foraée par les rèdf^ coraMien^* ^

Ce sont des récifs édifiés à fleur d'^m 011 à de laftles profondeurs par des animaux appelés polypiers congpmc' teurs ou polypiers coralligènes.