DE LA MER

Océan Arctique. . .

Pes. sp.

Mer de Marmara. . . .

Pes. sp.

Hémisphère nord. .

Mer Noire

Equateur

Mer Blanche

Hémisphère sud . ,

Baltique .

Mer Jaune

Mer Glaciale .

Méditerranée. . . .

Lac Ourmia

Le même auteur a conclu de ses observations :

1° Que l’Océan méridional contient plus de sel que l’Océan septentrional, dans le rapport de 1,02919 à 1,02757.

2° Que la pesanteur spécifique moyenne de beau de mer, près de 1 équateur, est égale à 1,02777, ce qui forme un intermédiaire entre celles de beau de la mer dans les hémisphères nord et sud.

3° Qu’il n’y a pas de différence sensible dans la salure de beau de la mer sous différents méridiens.

4° Qu’aucune preuve suffisante n’établit que la mer soit plus salée à une grande profondeur qu’à la surface ‘.

5° Que la mer, en général, contient plus de sel là où elle est la plus profonde et la plus éloignée des continents, et que sa salure diminue toujours dans le voisinage des grandes masses de glaces.

6° Que les petites mers intérieures, quoique communiquant avec l’Océan, sont beaucoup moins salées que lui.

7° Que cependant la Méditerranée contient plutôt une plus grande proportion de sel que l’Océan \

Les différences dans la salure de la mer, particulièrement dans celle de sa surface, paraîtraient en grande partie dépendre de la proximité des glaces éternelles, et de celle de grandes et nombreuses rivieres. Ainsi, comme on 1 a vu ci-dessus, la mer Baltique, la mer Noue, la mei Blanche et la mer Jaune sont moins salées que le grand Océan, parce que, comparativement, elles reçoivent de plus grandes quantités d’eau douce. Par suite de la petite proportion de sel contenu dans la mer Noire et dans la mer d’Azof, les golfes de la première contiennent fréquemment de la glace, et on a reconnu que la seconde est gelee pendant quatre mois de l’année. La salure plus forte de la Méditerranée, quoique ce soit une mer intérieure est attribuée à l’évaporation qui se produit à sa surface, que bon sup-

1 L’auteur de l’Extrait des observations du docteur Marcet, inséré dans le Journal philosophique d’Édimbourg, cite, à l’appui de cette conclusion , les observations suivantes de M. Scoresby :

Lat.

à la surface, à 738 pieds .

à 1580 id.. .

Pes. sp.

Lat.

Pes. sp.

/à la surface. . . 1,0265 1 à 1 20 pieds. ... 1 ,0264

< à 240 id 1,0266

/à 360 id 1,028

\ à 600 id 1,0267

2 Trans, phil ., 1819 ; et Journ. pkii. d’Edimb., vol. 2.

pose être plus grande que la quantité d’eau douce qu elle reçoit . et en effet, deux grands courants , l’un venant de la mer Noire , 1 autre de l’Atlantique, y pénètrent pour remplacer la perte occasionnée

par l’évaporation.

Il est nécessaire de connaître la nature des éléments salins que renferme la mer, en ce qu’ils doivent modifier plus ou moms tous les changements chimiques ou les dépôts qui s y forment. Mais la pesanteur et la pression de la mer sont d'une bien plus haute importance-, car, la pression augmentant avec la profondeur, certains effet& possibles à telle profondeur, deviendraient impossibles à telle autie. Ainsi, par exemple, il est constant, d après les expériences ingénieuses de sir James Hall , que le carbonate de chaux peut être fondu par la chaleur, sans perdre son acide carbonique, lorsqu’on le soumet à une forte pression , telle , par exemple , que celle qui existe dans les profondeurs de la mer. La pression de la mer doit aussi avoir une influence considérable sur les espèces d’animaux ou de v égétaux qui y vivent ou végètent à différentes profondeurs : et nous pouvons conclure qu’au sein de mers très profondes il ne doit pas exister d’êtres vivants, la grande pression et i absence de la lumieie nécessaire étant aussi nuisibles à la vie que le froid et la rareté de 1 air le sont dans les hautes régions de l’atmosphère.

La compressibilité de l’eau , qui a été longtemps mise en doute , a été prouvée par des expériences, et a été évaluée à 51,3 millionièmes de son volume pour une pression égale à une atmosphère 1 . Il en résulte qu’à de grandes profondeurs, et sous une forte pression de l’Océan , une quantité donnée d’eau doit occuper moins d’espace qu’à la surface, et que par conséquent cette circonstance doit à elle seule augmenter beaucoup sa pesanteur spécifique.

Température de la terre,

La température superficielle de notre planète est fortement influencée par la chaleur solaire , si même elle ne lui doit pas être entièrement attribuée. Il est évident que la différence des saisons et des climats à différentes latitudes est due à une plus ou moins parfaite exposition au soleil} mais on sait aussi que des circonstances locales amènent de grandes variations dans la température de la surface. Néanmoins on admet généralement ce principe, que, toutes circonstances égales d’ailleurs, la température décroît depuis les tropiques jusqu’aux pôles.

i Eléments de chimie de Turner, et Annales de chimie et de physique , t. xxxvi.

11 serait superflu de rapporter ici en detail les observations diverses de température qui ont été faites dans différentes localités, et les modifications qui sont dues à des causes locales : on les trouvera dans divers ouvrages spéciaux sur ce sujet, et particulièrement dans le traité de M. de Humboldt sur les lignes isothermes.

Relativement à la température de notre globe, M. Arago a fait les remarques suivantes :

1° Dans aucun lieu de la terre sur le continent, et dans aucune saison, un thermomètre élevé de 2 à 3 mètres au-dessus du sol, et à l’abri de toute réverbération, n’atteint 46 degrés centigrades;

2° En pleine mer, la température de l’air, quels que soient le lieu et la saison, n’atteint jamais le 31e degré centigrade;

3° Le plus grand degré de froid qu’on ait jamais observé sur notre globe , avec un thermomètre suspendu dans l’air, est de 50 degrés centigrades au-dessous de zéro ;

4° Enfin, la température de l’eau de la mer ne s’élève jamais, sous aucune latitude et dans aucune saison, au-dessus de 30 degrés centigrades ‘.

Les observations géologiques ont conduit à admettre que la température superficielle de la terre n’est pas toujours restée la même, et qu’elle a certainement éprouvé un décroissement très considérable. Il est inutile en ce moment d’en développer les preuves; nous aurons occasion d’en citer fréquemment dans la suite de cet ouvrage, toutes les fois que nous aurons à parler des débris organiques. Il est bon cependant de remarquer que ce décroissement de température est fondé sur la découverte de débris de végétaux et d’animaux enfouis dans le sol de différentes contrées, dans lesquelles l’existence d’animaux et de végétaux de même espèce serait aujourd’hui impossible, faute de la température qui leur est nécessaire. Sans doute, cette induction repose sur l’analogie supposée entre les animaux et les végétaux qui existent actuellement, et ceux d’une organisation en général semblable que l’on trouve dans différentes roches et à différentes profondeurs au-dessous de la surface de la terre; mais, comme nous trouvons maintenant tous les êtres, soit animaux, soit végétaux, placés dans les localités qui leur sont propres, nous sommes en droit d’en conclure qu’il y a eu un plan dans la nature à toutes les époques et dans tous les états possibles de la surface de la terre, et par conséquent d’admettre que les animaux et les végétaux semblablement organisés ont eu en général des lieux d’habitation semblables.

' Ann . de phy-s. et de chim., 1. 27, p. 432, et Journ. de phi 7. d' iïdintb., 1825.

Ce décroissement dans la température de la surface peut naître de trois sortes de causes: extérieures, superficielles et intérieures.

Influence extérieure . La chaleur qui dérive du soleil produisant actuellement de si grands effets, on a supposé qu’une différence dans la position relative de notre planète et de l’astre qui nous éclaire produirait un changement correspondant dans la température de la surface du globe. On a imaginé des théories suivant lesquelles on suppose que , par suite d’un changement dans 1 axe de la terre , les contrées qui sont aujourd’hui aux pôles auraient été jadis placées sous l’équateur-, qu’ainsi elles auraient été alors revêtues de la végétation des tropiques, laquelle aurait graduellement disparu, pour être remplacée par celle des plantes qui peuvent exister au milieu

des neiges et des glaces.

M. Herschell, en considérant ce sujet avec les yeux d’un astronome, admet qu’une diminution de la température de la surface peut naître d’un changement dans l’ellipticité de l’orbite de la terre, cet orbite devenant peu à peu, quoique lentement, de plus en plus circulaire. Aucun calcul n’ayant encore été fait sur la valeur probable du décroissement de la température par suite de cette cause, on ne peut , quant à présent , l’envisager que comme une explication possible de ces phénomènes géologiques qui nous conduisent à admettre des altérations considérables dans les climats.

Influence superficielle. Un décroissement de température peut être occasionné par une variation dans la position relative des continents et des mers, et dans l’élévation et la forme de ces premiers. En effet, cette variation peut altérer le climat dans une certaine partie de la surface de la terre, au point qu’une chaleur plus faible succède à une plus forte, et que le sol, jadis capable de faire vivre les animaux et les végétaux des climats chauds, en devient incapable à une autre époque. Cette théorie ingénieuse est due à M. Lyell 1 ; elle suppose le concours simultané de causes extérieures et intérieures, les dernières élevant ou abaissant les continents dans les positions convenables, et les premières fournissant la chaleur nécessaire. Elle suppose aussi la possibilité du ictour d’un climat chaud , de manière que les mêmes contrées peuvent être alternativement soumises à l’influence d’une température plus élevée ou plus basse. Nous avons si peu de données pour apprécier la valeur de cette théorie, qu’on ne peut la considérer que comme une des manières possibles d’expliquer une diminution de température. Il faut toutefois admettre que dans tous les états de la

i Principles of geology, t. p. 105.

surface de la terre , la distribution relative des terres et des mers, et la forme ou l’élévation des continents, ont toujours dû avoir, comme elles l’ont aujourd’hui, une influence considérable sur le climat.

Influence intérieure. Depuis les temps les plus reculés, des savants ont été portés à admettre au sein de la terre l’existence d’une chaleur centrale 5 opinion qui dérive naturellement des phénomènes des volcans et des sources chaudes. Mais, malgré l’ancienneté de cette conjecture, ce n’est que depuis très peu de temps que des expériences directes ont été entreprises pour déterminer si la température augmente ou non avec la profondeur, c’est-à-dire en s’enfonçant de la surface vers le centre.

Diverses observations ont été faites sur la température des mines dans la Grande-Bretagne, en France, en Saxe, en Suisse et même au Mexique. Toutes celles qui sont antérieures à 1827 ont été réunies, mises en ordre, et commentées par M. Cordier ‘. Ces expériences sur la température des mines ont été faites de différentes manières, en constatant, tantôt la chaleur de l’air dans les galeries, tantôt celle des eaux stagnantes à différents niveaux 5 d’autres fois en observant la température des sources à différentes profondeurs, ou celle des eaux élevées au jour par les pompes; quelquefois, quoique rarement, en prenant la température des roches mêmes à différents niveaux.

On ne tarda pas à réfléchir que, quoique ces expériences tendissent à établir l’accroissement des températures à mesure que l’on s’enfonce, la présence des mineurs avec leurs lampes ou leurs chandelles, et les explosions de la poudre dans quelques mines, devaient produire dans la température de Fair des galeries une augmentation assez notable pour causer de très graves erreurs. M. Cordier a cherché à déterminer la véritable valeur de ces objections et autres semblables. On a calculé qu’un mineur dégage, en une heure, une quantité de chaleur suffisante pour élever la température de 542 mètres cubes d’air d’un degré au-dessus d’une température de 12a centigrades; on a aussi déterminé que quatre lampes de mineurs produisent autant de chaleur que trois mineurs; on a calculé, en outre, que la présence de 200 mineurs et 200 lampes, convenablement répartis, suffiraient pour élever de 1° centigrade en une heure la température d’une masse d’air égale à celle que contiendrait une galerie d’un mètre de large sur deux mètres de haut, et de 93,000 mètres de longueur. M. Cordier rapporte aussi que , dans la mine

1 Essai sur la température de l’intérieur de la terre. Mémoires de l’Académie, t. 7.

de houille de Carmeaux, département du Tarn, 24 mineurs avec 19 lampes, placés à deux niveaux différents et occupés continuellement durant 6 jours par semaine, avaient produit, par heure, une chaleur suffisante pour élever la température de l’air dans les galeries de 1°,68 -, le volume de l’air de ces galeries était évalué à environ 12,560 mètres cubes.

Une autre source d’erreurs vient de la circulation de l’air dans les mines, et de son introduction de la surface dans l’intérieur-, cela doit varier suivant la distribution locale des galeries dans une mine : mais il doit toujours exister une force qui tend à remplacer 1 air dilaté et échauffé par celui qui est plus dense et plus froid. Par conséquent, quelle que soit la cause qui produise de la chaleui dans une mine , si l’air qu’elle renferme est plus chaud que celui de la surface, comme c’est le cas le plus ordinaire, l’air froid doit toujouis tendre à pénétrer dans la mine, et l’air chaud à en sortir : il en résulte que l’introduction de l’air du dehors tend à abaisser la température de la mine , et en quelque sorte à compenser la chaleur fournie par les ouvriers. M. Cordier observe à ce sujet, que la température moyenne de la masse d’air introduite dans une mine , pendant un an, est inférieure à la température moyenne de la contrée pendant le même temps , et il estime que cette différence est entre 2 et 3 degrés centigrades dans le plus grand nombre des mines de nos climats 1 •

En observant la température des eaux des mines, on peut obtenir un résultat, ou trop haut, ou trop bas, suivant que ces eaux viennent de la profondeur ou de la surface. Si les eaux descendent de la surface dans la mine, elles apporteront avec elles leur température primitive , modifiée par la chaleur des masses à travers lesquelles elles filtrent -, de sorte que la différence entre leur température dans la mine et celle qu’elles avaient à la surface dépend de leur abondance ou de leur petite quantité et de la lenteur ou de la rapidité de leur mouvement. De plus^ elles doivent tendre constamment à ramener à leur propre température la surface des

1 Essai sur la température de V intérieur de la terre. On a supposé que Pair des mines étant soumis à une plus grande pression que celui de la surface, et éprouvant ce changement en peu de temps , cette pression pouvait développer une chaleur suffisante pour produire en apparence un accroissement de température correspondant avec l’accroissement de la profondeur. Mais , comme 1 air froid ne tarde pas à être dilaté par l’air échauffé des travaux , et comme le changement de pression ne peut être très soudain , ce fait ne paraît pas suffisant pour rendre compte des phénomènes observés. D’après M. Ivory {Phil, mag., et Annal, ofphil., vol. 1, p. 94), un degré de chaleur de l’échelle de Fahrenheit est dégagé par un air qui éprouve une condensation de 777. Et si une masse d’air était ramenée tout à coup à la moitié de son volume, la chaleur développée serait de 90°.

roches à travers lesquelles elles passent. Les mêmes remarques s appliquent aux eaux qui viennent d’un niveau plus bas.

La température observée sur les roches mêmes doit être plus ou moins affectée, suivant les circonstances, par celles de l’eau ou de 1 air qui les avoisine. Cela est si vrai, que les parois d’une mine peuvent avoir, jusqu’à une certaine distance , une température differente de celle de la masse de roches au même niveau.

Par suite de ces diverses sources d’erreurs, auxquelles on peut en ajoutei dauties, les observations faites dans des circonstances qu’elles peuvent influencer ne peuvent être regardées que comme

des approximations qui permettent d’apprécier la valeur de ce mode de recherches.

Pour donner à chaque série d’observations la véritable importance qu’elle mérite, M. Cordier a classé séparément celles qui ont été faites dans des circonstances différentes. Ses tables, ainsi formées, ont aussi le grand avantage d’être réduites à des mesures communes de température et de profondeur.

Parmi ces observations, on a choisi les suivantes, comme étant peut-être les moins sujettes à erreur.

Table d observations faites sur les sources dans les mines.

LIEUX , AUTEUES