LETTRE DEUXIÈME

I. Climat de* lacs subalpins. — II. Température de la mer à «I i versos profondeurs. — III. Température des eaux de source. — IV. Effets présumables du refroidissement total de la terre.

I. Dans la première lettre, je t’ai montré à quel immense foyer de matières incandescentes l’écorce solide denotre globe continue de servir d’enveloppe. L’homme, qui possède dans la chaleur l’agent de sa plus grande puissance matérielle, ne peut encore utiliser à volonté celte masse de feu renfermée dans les entrailles de la terre. Mais qu’appliquant avec persévérance les forces dont il dispose, il creuse assez profondément pour atteindre une couche où l’eau soit très- voisine de l'ébullition, alors, au

prix d’une petite quantité de charbon, il pourra * «

développer la vapeur qui donne la vie à ses ateliers. Aujourd’hui, à peine les sondages les plus profonds parviennent-ils à une couche de - 30 à 32 degrés. Tu vois combien est sujette à

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changement la valeur relative d’une quantité! la couche de 100 degrés (température, de l'eau bouillante) n’est qu’à minime distance de la surface terrestre, si nous la comparons au ra}mn du globe; mais, par rapport à nous, à nos unités usuelles de mesure, à nos œuvres, elle est à une profondeur effrayante.

La nature cependant ne nous prive pas du bénéfice de ce trésor de chaleur enfoui dans la terre; voici comment ;

Tu as souvent admiré la beauté, la variété pittoresque des lacs subalpins, la douceur du climat qui y sourit et y fait croître les orangers et les oliviers, comme une oasis enchantée au milieu des neiges des Alpes, en* présence de la nature sévère du septentrion. Or, suppose que tout l'espace qu’y occupe l’eau soit, au contraire, comblé par la terre; qu’au lieu de ce limpide miroir que bat l’aviron , s’étende le plus beau tapis de verdure. Les lauriers, les orangers, les oliviers mourront :1e froid hiver établira son empire sur ces belles rives que caresse maintenant et rend célèbres un printemps sans fin. Et tu remarqueras que, malgré ce changement supposé, subsisteront encore inaltérés les rapports de ces paj-s avec le soleil, avec l'astre dispensateur de la lumière, de la chaleur et de la vie. Tu auras peut-être

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observé que, tandis qu’en plein mois de janvier, tout à l’entour, l'eau des ruisseaux, des étangs, l’humidité même de la terre sont converties err glace dure, l’eau des plus grands de nos lacs ne gèle pas. Tu as Vu sans doute, dans quelcflies-uns de ces cruels hivers, le lac de Varèse parcouru non plus par des barques flottantes niais par des ^chariots, tandis qu’il n’y avait rien do sensiblement changé tout près de lui dans les conditions ordinaires du lac de Côme.

Or, sache bien que ce n’est pas au soleil que ce lac doit le privilège de jouir d’un air doux et printanier au milieu des plus froides saisons, niais à la grande profondeur de son bassin, dont un fil à plomb de plusieurs centaines de mètres n’arrive pas, en plusieurs endroits, à toucher le fond. Si au lieu de plomb tu suspends au fil un thermomètre construit exprès, et si tu veux avec cet instrument mesurer la chaleur de l’eau à différents niveaux, tu auras un résultat opposé à celui qu’on obtient par les sondages dans l’intérieur de la terre.

L’eau de la surface du lac est à peu près également chaude dans toutes les saisons, tandis que le thermomètre, descendu à des profondeurs toujours croissantes, fournit les indices d’une diminution croissante de chaleur. Certainement les rigueurs de l’hiver tendent, par une loi im-

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manquable, à refroidir les couches superficielles, mais à l’instant celles-ci disparaissent pour céder leur place à d’autres couches nouvelles qui arrivent du fond, rendues plus chaudes par la chaleur centrale de la terre.

Lorsque dans les eaux paisibles du lac, que ne ride pas même le vent le plus léger, se reflètent ses rives comme dans un limpide miroir, l’eau te semble parfaitement tranquille et immobile : cependant elle ne l’est pas en réalité. Ses particules sont dans un lent mais continuel mouvement vertical, dans une perpétuelle alternative démontée et de descente, semblable» * à celle que tu peux facilement observer dans l’eau renfermée dans un vase en verre sous lequel tu allumes une petite lampe à esprit de vin. Voilà le fait. Maintenant, avec quelque peu d’attention tu pourras en comprendre toutes les raisons.

L’effet général de la chaleur sur les corps qu’elle envahit est de les dilater: — d'agir de telle sorte que leur matière devient moins dense

— c’est-à-dire que, par leurs particules portées entre elles à une grande distance, ces corps occupent un espace plus grand * ou, ce qui re- , vient au même, — que dans un espace égal,

— la quantité de matière et le nombre de ses particules soient moindres. Si tu chauffes un

vase parfaitement plein d’eau, tu verras en peu de temps, par l'effet de la chaleur, cette eau déborder; le vase se maintiendra plein avec une moindre quantité de liquide, et conséquemment dimiquerade poids; — de cela tu infères aisément que l’eau quand elle est chaude doit avoir plus de légèreté que lorsqu’elle est froide, à volumes égaux.

Réfléchis maintenant à la distribution de la chaleur dans la matière homogène remplissant un abîme très-profond — comme serait, par exemple, le bassin du lac de Cômo. Les couches supérieures de cette matière devront être plus froides que les inférieures, sans tenir compte dans ce cas-là de l’action solaire, faible en comparaison et pénétrant à une petite profondeur. Cette matière est l’eau, et, comme dans tous les liquides, ses particules glissent avec une mobilité extrême les unes sur les autres. Il en résultera comme conséquence que les couches les plus froides, et par cela même les plus pesantes, tendront à se porter de la superficie vers le fond, chose qui ne peut arriver sans qu’au même instant remontent les couches profondes rendues plus chaudes et partant plus légères par la chaleur propre de la terre. Néanmoins, celui qui penserait que l’eau montant ainsi apporte à [la superficie du lac toute la chaleur acquise au

fond serait dans l'erreur; ses parcelles en cèdent, pendant le trajet, aux autres parcelles qui redescendent des couches plus froides; de sorte que la chaleur réellement sensible à la surface du lac n’est qu’une fraction de la chaleur communiquée à l’eau qui y remonte du fond du bassin. Ce résidu suffit cependant pour influer sur le climat du lac, et d’une manière d’autant plus sensible que la masse de ses eaux se trouve plus profonde. Tu vois donc par quelle raison ' on doit, en grande partie, à la chaleut de la terre, la végétation des oliviers et des orangers qui fleurissent le long des rives des lacs subalpins. — Dans les galeries les plus profondes des mines du Hartz et de la Cornouaille, le degré de cette chaleur propre et constante est si élev.é, que sous son influence pourraient facilement croître et prospérer les plantes mêmes de la zone torride, si ces cavernes étaient ouvertes à l’accès d’un autre puissant stimulant de la végétation : la lumière, dont lo soleil est le dispensateur.

II. L’expérience vulgaire démontre aussi que sur les plages maritimes la saison hivernale est plus douce que dans les pays de l’intérieur placés sur le même parallèle. Sur les bords de la mer, en effet, l’homme jouit du bénéfice de la chaleur interne de la terre dont l’eau est le vé-

hicule; et si à cette circonstance vient se joindre celle d’une bonne exposition au midi, si de plus une ceinture de montagnes intercepte l’action des vents froids du nord, on atteindra à cette

heureuse combinaison qui enlève à l'hiver toute sa rigueur. Celui-ci ne sera plus alors qu’une continuation de l’automne et un commencement de printemps. — C’est précisément dans cette position fortunée que se trouve Nice, où se réunissent pendant la saison rigoureuse , de tous les points du septentrion, le malade, le convalescent, et le sybarite ami des douceurs et des mollesses de la vie.

Pour confirmer ce qui précède, voilà quelques exemples de la distribution verticale de la chaleur dans les eaux de l’Océan :

Le capitaine Sabine a trouvé aux latitudes 10° 30’ N. la température de l’eau à la superficie, de 28* 33’; à la profondeur de mille brasses, seulement de 7° 50’ ; Kotzebue sous la ligne 28° 05’ à la surface; à la profondeur de 300 brasses , seulement de 12° 77’. Lenz à 7° 20 N. trouva également l'eau de la surface, chaude à 25° 80’ ; et à la profondeur de 539 toises , de 2 p 20’.

La diminution de la température avec l’augmentation de la profondeur dans les eaux de la mer est donc très -sensible entre les deux tro-

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piques; elle devient toujours moindre dans les mers des zones tempérées de 30° à 70' de latitude. Du parallèle de 70° vers les pôles, on obtient un résultat inverse. Au pôle, à 700 brasses de profondeur, l'eau de la mer se trouve encore de 2 à 3 degrés de chaleur tandis que la température de la superficie se maintient à 0°.

A cela contribuent plusieurs causes qui toutes ne sont pas connues. On peut signaler la suivante :

L'eau, comme j'ai déjà à eu occasion de le démontrer, change de densité à divers degrés de chaleur. Si on veut déterminer auquel de ces degrés elle atteint sa plus grande densité, ou son plus grand poids à volume constant, on trouvera que ce degré correspond à-|- 4 dulhermomètre centigrade. Au-dessous de ce degré l’eau commence de nouveau à se dilater ou à diminuer de densité (par un procédé cependant bien différent de celui qui résulte d'une augmentation de chaleur) : nous en avons une preuve dans la grande force expansive qu'elle acquiert en se congélant, — sujet dont je devrai t’entretenir plus loin. Dans les régions polaires; l'eau à la surface de la mer se maintient constamment à 0°; et il est alors naturel qu’on retrouve une augmentation graduelle de température avec l’accroissement de la profondeur jusqu’à rejoindre la couche de -f- 4.

Observant dans son ensemble le mouvement très-lent et continu de la grande masse liquide de l’immense Océan, dû à l’influence de la chaleur propre de la terre, nous arrivons à nous persuader qu’il n’est pas parfaitement vertical, mais dans la direction d’un double courant qui transfère vers les pôles l’eau échauffée entre les tropiques, et reporte aux mers équatoriales l’eau froide des mers polaires.

III. Les eaux qui coulent à la surface libre de la terre sont douées de degrés de chaleur infiniment variés, même dans les étroites limites d’une petite contrée. 1 1 y en a quelques-unes dont la température change en raison de la variation de la saison ; ce sont les feaux dont le lit est placé à la surface du terrain ou à une très-médiocre profondeur et qui se trouvent en situation de participer aux vicissitudes thermométriques extérieures. D’autres, — comme celle de nos puits ordinaires, s'échappant d’une couche profonde très- proche de celle dite de température variable, — conservent le même degré de chaleur dans toutes les saisons, équivalant à peu près à la température moyenne du pays. Si ces eaux te semblent fraîches pendant l’été , tièdes pendant l’hiver, la cause doit t’en être assez claire. Enfin, il existe des sources qui ont une température plus forte que la moyenne du pays,