MÈTRES

0,6ft

Moyenne. . .

En jetant les yeux sur ce tableau , on est d'abord frappé de rextrême irrégularité, soit de l'aocroissement, soit du décroissement dans les diverses expériences. Le décroissement varie de o*^,i4 à 1^,69 pour 100 mètres; l'accroissement, de 0^,11 à 3^29; écarts considérables si on les compare à l'accord qui existe entre les expériences dans le tableau de la page précédente, et surtout dans celui page 299. Ces irrégularités sont donc nécessairement dues à une cause d'une intensité variable, et agissant d'une manière intermittente et irrégulière; cette cause, c'est l'action réfrigérante des glaciers et des glaces flottantes.

Décroissement de la température pour de petites profondeurs. — Etudions d'abord les cas où la température décroit avec la profondeur. Toutes les expériences où la surface de la mer a été trouvée plus chaude que les couches inférieures, ont été faites à

une assez grande distance des glaciers et des glaces flottantes. Dans la sonde la plus rapprochée du glacier (tableau VI, n*^ a), le canot était mouillé à 3oo mètres au moins du glacier du fond, par 24 mètres de profondeur, et pendant la marée descendante, c'est-à-dire , à un moment où la mer ne baigne pas la surface inférieure du glacier. La seconde, n** 7, a été faite à i4oo mètres du glacier, et à 3oo mètres de quelques grosses glaces flottantes. Dans toutes les autres expériences, le canot était à une distance beau* coup plus grande du glacier et des glaces flottantes. On comprend dès lors que la surface de la mer n'étant point refroidie, la température ait été décroissante, comme elle l'est toujours quand les couches d'eau salée se superposent dans l'ordre de leurs densités. La faiblesse du décroissement , comparée à celui que nous donnent les tableaux précédents, pages 3^4 et 325, démontre de nouveau que ce décroissement n'est pas uniforme , mais s'accélère avec la profondeur. C'est une conséquence à laquelle nous avions déjà été amenés par la comparaison de ces tableaux.

Accroissement de la température pour de petites profondeurs. — A des profondeurs moindres que 5o mètres, la température a quelquefois été supérieure à celle de la surface, comme le prouvent les 3® et 4® colonnes du tableau précédent. La réalité du phénomène ne saurait être contestée; car les températures intermédiaires entre la surface et le fond , qui dénotent cet accroissement, sont les moyennes des

indications concordantes de trois ou cinq tliermO' mètres à déversement, comme le prouve le tableau VI. Très-difîérent dans les cinq expériences , cet accroissement est en moyenne de i%3o pour loo mètres. Nous retrouvons ici, sur une petite échelle et dans une baie, le phénomène observé par Scoresby en pleine mer pendant les mois d'avril et de mai. Il reconnaît les mêmes causes , le refroidissement de la surface par des masses de glaces. Leur fusion abaissant sans cesse la température de la surface ^ celleci est plus froide que les couches inférieures, jusqu'à ce que les glaces flottantes soient entraînées au large , et que les couches aient eu le temps de se disposer suivant l'ordre de leurs densités relatives. Aussi , trois de ces sondes sur cinq sont-elles les plus rapprochées des glaciers du fond et de la Pointe aux Tombeaux; les distances sont i6o, 260 et 220 mètres. Toutes les sondes, au contraire, qui donnent des températures décroissantes, sont à des distances plus grandes du glacier et des glaces flottantes. Mais je ne saurais expliquer pourquoi la température était croissante dans les expériences n®* 2 et 3 , qui ont été faites loin des glaciers. Dans l'une d'elles il y avait quelques glaces flottantes dans le voisinage; dans l'autre, faite à l'entrée de la baie, la mer était libre. Ce sont là de ces effets des vents, des courants et des marées, qui échappent à l'analyse la plus attentive.

Températures du fond inférieures à zéro. — 11 me reste à parler des températures inférieures à zéro,

que j'ai trouvées au fond de la mer dans Magdalena- Bay. Si l'on a égard aux précautions minutieuses que j'ai employées et qui sont exposées p. 3 19^ on ne saurait jeter aucun doute sur ces températures, quoiqu'elles aient été déterminées à l'aide de thermométrographes. Une dernière remarque suffira d'ailleurs pour lever tous les scrupules. Dans ce genre d'instrument, où la cuvette est en haut, toutes les causes d'erreur qui peuvent agir sur l'index du minimum^ telles que la pression sur le réservoir, la poussée de l'index , sa chute, suite de secousses; toutes ces causes, dis-je , tendent à donner des températures trop hautes. Néanmoins, si l'on consulte la 7^ colonne du tableau VI , qui contient les indications brutes des thermométrographes, on reconnaît qu'elles sont toutes au-dessous de zéro, dès que la profondeur dépasse 70 mètres. L'existence de ces températures est d'ailleurs conforme aux lois de la physique , puisque le maximum de densité et le point de congélation de l'eau de mer sont tous deux au-dessous du zéro des thermomètres. C'est le résultat concordant des expériences de MM. Marcet ', A. Erman * et Despretz ^. Une autre circonstance remarquable, c'est que ces températures inférieures à zéro étaient toujours celles

' On the spécifie gravity and température of sea waters ( Philosophical Transactions y for^ 1819, p. 161).

' Ueber die Ausdehnung der Meerwassers zwischen H- 8** und — 3® R. [Poggendorffsj Annalen der Physik^ t. XII , p. 463. i8a8).

^ Recherches sur le maximum de densité de Teau et des dissolutions aqueuses [ Annales de chimie et de physique, t. LXX, p. 5).

de la couche qui recouvrait le fond de la mer à des profondeurs plus grandes que 70 mètres. La profondeur moyenne à laquelle elles ont été trouvées est de ] 10 mètres; la moindre de 73, la plus grande de i36. Dans deux expériences, où le fond se trouvait par a3 et 36 mètres de profondeur, la température était encore supérieure à zéro.

On est tenté de supposer h priori que les couches les plus profondes doivent être aussi les plus froides. Il en serait, je crois, ainsi, sans Finfluence perturbatrice des glaces, des marées et des courants. Mais ces actions troublent sans cesse l'état statique de la masse liquide. En voici la preuve : c'est à la distance de i35o mètres du glacier du fond, et à 1 10 mètres de profondeur, que j'ai trouvé la température la plus basse, — I^9f ; tandis qu'à 3oo mètres plus près, et à i36 mètres de profondeur, le thermomètre ne descendait qu'à — 1^78. Toutefois, la température la moins basse — '^^^9? est aussi à la plus faible profondeur, 73 mètres; et dans les moyennes, la loi de la superposition des couches suivant leur densité se révèle par l'étude des températures inférieures à zéro, comme dans l'examen de celles qui sont au-dessus du point de congélation. En effet, si l'on divise ces expériences en deux groupes , l'un comprenant les sondes moindres que 1 10 mètres , l'autre celles où la profondeur est plus grande, on obtient les résultats suivants :

■OTENNES-

A la profondeur moyenne de 87 mètres — i®,6i'

A la profondeur moyenne de ia3 mètres — i ,7^

La température de — i^75 correspondait à la profondeur moyenne de i lo mètres, et la couche dont la température était celle de la glace fondante se trouvait comprise entre 60 et ^o mètres environ. Dans son mémoire, M. Despretz fixe à — 2^,55 le degré de la congélation de Feau de mer dans l'état d'agitation. La plus basse de nos températures est encore supérieure de 0^,64 à ce point, et de i^,83 au maximum de densité que M. Despretz fixe à — 3^,67. Mes expériences sous-marines confirment donc les résultats que ce physicien a obtenus dans le cabinet. En effet , dans la baie de la Madeleine , les couches dont la température était au-dessous de zéro remplissaient les dépressions du fond de la mer, tandis que les hautsfonds étaient recouverts d'eau supérieure à zéro.

L'existence de couches à température inférieure à zéro dans Magdalena-Bay n'est point difficile à comprendre. Elle dépend de la même cause qui a produit les températures croissantes avec la profondeur, que Parry et Scoresby ont trouvées en avril et mai. Au commencement de l'hiver du Spitzberg, savoir, en octobre ou en novembre, les couches d'eau refroidies jusqu'à — i^ou — 2% au contact d'un air inférieur de plusieurs degrés à zéro , descendent, en vertu de leur densité, dans les parties les plus profondes; puis le froid devenant de plus en plus intense, la température de la mer s'abaisse sans cesse jusqu'à ce qu'elle gèle à la surface. Deux causes conspirent alors à maintenir les couches profondes à l'état liquide : 1^ la croûte de glace qui les défend contre le froid de

l'hiver; 2^ la chaleur dégagée par la congélation successive des couches d'eau qui sont en contact avec la face inférieure de cette croule solide , et augmentent son épaisseur en s'ajoutant à elle. Au mois de mai ou de juin y la mer dégèle; mais la présence des glaciers et des glaces flottantes empêche le réchauffement de la surface , et par suite celui du fond. Les eaux du Gulfstream, pénétrant plus difficilement dans les baies , ne se mêlent point à ces eaux intérieures ; et les couches les plus froides étant aussi les plus lourdes, le fond de la mer est toujours recouvert d'une couche dont la température reste inférieure à zéro pendant tout le cours de l'année. C'est un phénomène analogue à celui que présentent les lacs de la Suisse. A de grandes profondeurs, l'eau y conserve toujours une température qui oscille autour de 5^ , tandis qu'en été la surface s'échauffe souvent jusqu'à 1 5 ou 18 degrés, et se gèle quelquefois en hiver. Cette comparaison fait voir, ce me semble,, d'une manière évidente, combien la connaissance du degré auquel l'eau douce et l'eau salée atteignent leur maximum de densité est importante en physique; et tout le monde comprend que, dans un lac d'eau douce du Spilzberg qui dégèlerait en été, on trouverait une distribution de la chaleur complètement différente de celle que nous avons observée dans Magdalena-Bay.

Résumé général des observations sur la température de la mer dans le voisinage des glaciers du Spitzberg, — Si nous résumons en peu de mots les résul-

lats principaux de nos observations sur la température de la mer dans le voisinage des glaciers qui bordent les deux baies du Spitzberg que nous avons visitées , nous émettrons les propositions suivantes :

I® Aux mois de juillet et d'août, la température de la surface, quoique très-voisine du point de congélation , est toujours supérieure à zéro.

2® Delà surface jusqu'à 70 mètres de profondeur, la température est tantôt croissante , tantôt décroissante.

3® A partir] de 70 mètres jusqu'au fond, elle est toujours décroissante.

4^ Le décroissement de la température , entre la surface et le fond, n'est pas uniforme ; il va en s'accélérant avec la profondeur.

5® Entre la surface et 70 mètres de profondeur, la température n'est jamais inférieure à zéro.

6® A partir de 70 mètres , la température de la couche qui recouvre le fond de la mer est au-dessous de zéro.

7** En moyenne , la température de cette couche est de — 1^75, et par conséquent supérieure à celle du maximum de densité et du point de congélation ^e l'eau salée.

8** Ces faits s'expliquent aisément, si l'on se rappelle que le maximum de densité et le point de congélation de l'eau de mer sont à plusieurs degrés audessous de zéro , et si l'on a égard aux influences complexes, intermittentes et d'intensité variable, exer-

cëespar la solidification de la surface pendant l'hiver^

les glaciers , les glaces flottantes , les marées et les

courants.

Applications. — Ces résultats sont fertiles en applications à la physique du globe. Les températures croissantes avec la profondeur en avril et mai, nous montrent qu'en hiver la surface se refroidit plus que le fond; par conséquent , c'est à la surface et non au fond que la mer gèle en premier lieu. La formation de glace de fond {grundeis) y est donc aussi impossible que dans les lacs d'eau douce. Scoresby a décrit avec détail les phénomènes qui accompagnent la congélation de la mer à sa surface '. Il n'a jamais observé de grundeis, pas plus que John Ross, qui avait imaginé un instrument appelé deep sea clammsj avec lequel il ramenait la vase du fond de la mer de Baffîn, dans le but spécial d'élucider cette question ^. Nonseulement cette vase n'était pas gelée , mais elle renfermait ordinairement des animaux vivants.

La température de la mer, à la surface, étant supérieure à zéro en juillet et août , même dans le voisinage des glaciers du Spitzberg , il est facile de se rendre compte de la démolition incessante de ces glaciers et de la formation des glaces flottantes. Ces glaciers, comme tous les autres, sont animés d'un mouvement de progression, dont le maximum de vi-

* Account ofthe arctic régions j 1. 1, p. a38. ^ A voyage of discopery in H. M, ships Isahella and Alexandery for the purpose of exploring Baffins bay, Appendix, p. cxxxv.

tesse coïncide avec l'époque du dégel V Parvenu à la mer, le glacier continue à marcher; mais il fond au contact de l'eau, qui est supérieure à zéro. Il en résulte qu'il surplombe la mer, et s'avance ainsi au-dessus d'elle. A la marée haute, il repose sur l'eau ; à la marée basse, on voit très-bien l'intervalle qui les sépare; mais alors il se démolit et s'écroule. Ces débris, entraînés au large, sont les glaces flottantes. Elles ne sauraient être bien hautes dans les baies que j'ai visitées, puisque leur partie émergée n'est qu'un huitième environ ^ de la hauteur totale de l'escarpement des glaciers. Or, le plus élevé d'entre eux , celui de la Pointe aux Tombeaux , avait 76 mètres de haut. Il aurait donc pu fournir des glaçons de dix mètres environ d'élévation ; mais il est rare qu'une portion du glacier se détache sans se briser en fragments : aussi la plupart des glaçons n'avaient-ils pas plus de trois . à cinq mètres de haut^. C'était ce que les Anglais ont désigné sous le nom de brash ou drift ice^.

Dans la baie de Baflin , au contraire , les glaciers

"Voyez, sur ce sujet, Agassiz, Nouvelles études et expériences sur les glaciers^ p. 435. — 1847.

' Densité de la glace de glacier analogue à celle du Spitzberg, 0,898. Densité de l'eau de mer, loaî (voy. plus haut, p. a86).

^ Voyez, pour plus de détails, les Observations sur les glaciers du Spitzberg , comparés à ceux de la Suisse. Bibliothèque universelle de Genève y a* série, t. XXVIII, p. iSg. — 1840; Edinburgh new philosophical Journal y t. XXX, p. 284. — 1 841; et Voyages au Spitzberg de la corvette la Recherche, Géogr. ph.,t. I, p. 176.

* Scoresby, An account ofarctic régions y p. 226.

descendent dans la mer sans être fondus par elle. John Ross a décrit et figuré \ au nord du cap Dudley Digges,un glacier qui s'avançait de 1800 mètres audelà du rivage. Aussi, dans ces parages , les glaces flottantes dépassent-elles souvent la mâture des navires , ce qui leur a fait donner le nom de ice bergSj ou montagnes de glace ^. Cependant cette partie visible est le huitième au plus de l'escarpement terminal du glacier; mais cet escarpement ayant pour hauteur totale la somme de la partie immergée qui repose sur le fond de la mer, et de la portion émergée qui s'élève au-dessus des flots, les navigateurs trouvent ^ des montagnes de glaces échouées par 72, 1 13, et même 180 mètres de profondeur.

La hauteur des glaces flottantes est donc une conséquence de la puissance des glaciers , combinée avec la température et la profondeur de la mer près du rivage. Sur les côtes du Spitzberg , baignées par les eaux tièdes du Gulfstreaniy les glaces flottantes sont peu élevées, parce que les glaciers sont fondus à leur base dès qu'ils dépassent le rivage. Dans la baie de Bafïin 4, où le Gulfstream ne pénètre pas, la tem-

' A voyage of discopery in H,-M, ships Isabella and Alexander for the purpose of exploring Baffins hay^ p. 141. * * i8ï9»

' Voy. ihid.y planche xlvi, xlvii, lviii et cxli.

^ Ihid.y p. 58 et i36.

^ Voy. le paragraphe sur les glaciers et les glaces flottantes de la baie de BafHn, dans les Observations sur les glaciers du Spitzberg^ Géographie physique ^ t. I , p. 182 , et Bibliothèque universelle de Genève, 2® série, t. XXVIII, p. i65. — 1840.

pérature de la surface de l'eau est presque toujours au-dessous de zéro , et les glaciers s'avancent dans la mer en glissant sur son fond, et sans être diminués à leur base.

On serait tenté de croire , au premier abord , que toute vie végétale et animale doit être éteinte dans les eaux si froides qui baignent les glaciers du Spitzberg. Rien de plus erroné : des ours blancs, des dauphins , des phoques, et des milliers d'oiseaux marins, tels que les mouettes, les pétrels, les guillemots, les stercoraires, se meuvent avec rapidité à leur surface ; des millions de clio et de bérôe flottent suspendus dans leur sein ; des crustacés et des mollusques vivent au milieu des algues qui bordent le rivage. Quelques poissons se tiennent dans leurs profondeurs, où habitent des oursins et des térébratules. Preuve bien frappante que la vie organique peut encore se maintenir même au milieu des circonstances les plus défavorables à l'accomplissement de ses fonctions.

TABLEAU I

TBMPEBÀTUBBS DB LA SUBFÀGÉ DE LÀ MEB À DIFFB|UBN1!E8 DISTANCES DB LA CÔTE DU SPITZBBBG 9

Entre 76* 47' et ir 28' de Lat. N.

BORDÉES