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générale.] CAPACITÉ DU SOL POUR LA CHALEUR, LES GAZ ET L'EAU.

(Le chiffre inscrit comme température moyenne de l'air est la moyenne des observations des huit jours qui ont précédé la lecture des thermomètres profonds).

La signification de ce tableau est assez complexe et a besoin d'être analysée. Sur le point que l'on a voulu plus spécialement étudier, il montre nettement que le talus qui ne regarde pas le soleil (côté sud) a plus froid, en hiver, que le talus qui en reçoit les rayons (côté nord), et d'autant plus que l'on explore une couche plus rapprochée de la surface ; en été, il en est encore de môme et il est visible que le maximum thermométrique dù côté à l'ombre retarde à la fois sur le maximum à l'air et sur le maximum dans la profondeur du sol du côté éclairé.

Des observations plus multipliées permettront de rapporter les oscillations de la température du sol à la nature minérale ou géologique de ses éléments. D'après Wolny et Pott, le sol humecté a des oscillations moindres que le sol sec; la tourbe posséderait la température la plus égale et le sable, les oscillations les plus considérables; l'argile tiendrait le milieu. Littrow a exprimé des lois plus précises encore et plus étendues ; ainsi : 1° la constitution mécanique a la principale influence sur les aptitudes thermiques des sols secs, de telle sorte que la qualité des parties entraînées par le lavage, déterminable par le microscope, mette en évidence leur action ; plus ténues sont les parties constituantes du sol, plus faible est leur conductibilité pour le calorique ; 2° la constitution pétrographique et chimique s'efface devant l'importance de la constitution mécanique. La présence de la chaux et de la magnésie paraît diminuer la conductibilité calorique du sol ; 3° tous les sols humectés conduisent mieux la chaleur que les sols secs, attendu que l'eau est meilleur conducteur que l'air; 4° cependant, les sols humectés conduisent mieux le calorique que l'eau; 5° en effet, en soi, les matériaux constituants du sol sont meilleurs conducteurs que l'eau; 6 les courbes de conductibilité des sols secs sont comprises entre celle de l'eau et celle de l'air ; les courbes des sols humides sont, au contraire, toutes supérieures à celle de l'eau, qui est comme la transition entre les premiers et les seconds.

Enfin, il est certain à priori que la couleur des sols influe pour une bonne part sur leurs aptitudes thermiques : l'humus, qui est noirâtre, et diverses marnes de couleur sombre s'échauffent plus rapidement que la craie et divers sols siliceux, de couleur éclatante. Mais c'est là un sujet à explorer et sur lequel nous ne possédons que des indications (Wolny) rassemblées en vue de l'agriculture.

Au surplus, toutes les recherches de ce genre et celles dont il va être parlé ont besoin d'être répétées par localités, de s'associer aux observations météorologiques et d'être rapprochées des tables mensuelles de morbidité et de mortalité, pour atteindre à toute leur valeur. C'est ce qui a été fait pour la période de 1851 à 1863, par le professeur Dove, à Berlin. Il existe, d'ailleurs, dans cette capitale, quatorze stations où l'on observe à la fois la température du sol et les oscillations de l'eau souterraine. Le docteur Albu, qui ne croit guère aux influences étiologiques de la chaleur des couches terrestres superficielles, s'est précisément servi des chiffres fournis par ces stations pour montrer qu'ils n'avaient pas de rapport fixe avec les allures de la pathologie de la ville.

Arnould. — Hygiène. 3

DU SOL

[Hygiène

B. Gaz €iu sol. — Les faits dont on va s'occuper dans les lignes qui suivent sont dominés par celui de la perméabilité et de la porosité du sol. Les couches superficielles de la croûte terrestre renferment des gaz et de l'eau ; mais la nature, la quantité, le mouvement de ceux-ci, sont intimement liés aux allures de la climatologie atmosphérique. Le trait d'union entre l'air et l'eau du ciel et les mêmes éléments dans le sol, c'est évidemment l'aptitude des couches terrestres superficielles à se laisser traverser par l'eau et les gaz, à les retenir, ou au contraire à mettre obstacle à leur passage.

Perméabilité et porosité du sol. — Ces deux termes sont souvent pris l'un pour l'autre et employés indifféremment. Il importerait cependant d'introduire entre eux une nuance distinctive, répondant à de réelles divergences dans les choses. Il s'agit, en définitive, du pouvoir d'absorption du sol pour les gaz et l'eau. Or, vis-à-vis de cette propriété, le sol peut présenter l'une des trois conditions suivantes : a, ou bien il n'admet (ou à peu près) ni l'eau ni l'air, comme le granit; b, ou bien il reçoit l'une et l'autre, mais se laisse traverser par ces fluides à toute profondeur : le sable, par exemple; c, ou enfin, il accepte plus ou moins lentement, en quantité plus ou moins grande, l'eau et l'air et les retient énergiquement, de telle sorte qu'il n'y ait plus accès pour une autre proportion de liquide ou de gaz ; l'argile est dans ce cas. Ce sont assurément des circonstances assez différentes et qu'il est bon de pouvoir exprimer. Nous sommes disposé, suivant l'exemple de v. Fodor (de Buda-Pesth), à appliquer le terme de perméabilité à l'aptitude du sol à recevoir, et celui de porosités, la propriété de garder les gaz ou l'eau. Ainsi, le granité n'est ni perméable, ni poreux ; le sable est très perméable, mais non poreux; l'argile est poreuse, mais peu perméable. Il va sans dire qu'entre ces terrains, qui peuvent servir en quelque sorte de types, il y a des degrés intermédiaires et des transitions dans une grande mesure. Les terrains, par exemple, où domine le calcaire fragmenté sont assez perméables et médiocrement poreux; l'humus est à la fois poreux et perméable à un degré élevé; la craie est très perméable et très peu poreuse, etc. On a remarqué, et l'explication va de soi, que les sels déliquescents, propres au terrain, augmentent son aptitude à prendre et à garder l'eau.

L'insalubrité du sol croît, en général, à peu près comme la capacité d'absorption. Il est évident que les propriétés des couches superficielles peuvent être corrigées ou aggravées par la nature des couches profondes, par la proximité ou l'éloignement de celles-ci, par la disposition absolue ou relative des couches, les pentes, etc.

Les conditions qui viennent d'être définies ont une même action vis-àvis des gaz et vis-à-vis de l'eau. Chacun de ces deux éléments se montre en outre sous des aspects particuliers qu'il convient d'étudier séparément.

Provenance, nature et oscillations des gaz du sol. — La puissance de diffusion des gaz est extrême et il n'est pas de sol si compacte qu'il ne donne accès à l'air atmosphérique. Dans des circonstances, sans doute peu favorables, Wiel et Gnehm ont pu établir qu'en moyenne le sol sec renferme

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le tiers de son volume d'air. A plus forte raison, l'air pénétre-t-il dans les sols remaniés par l'homme ; Hervé Mangon a trouvé de 2 à 10 volumes de gaz pour 1 volume de la terre d'un champ cultivé. On a remarqué maintes fois que des ouvriers, surpris par un éboulement dans des mines, pourvu qu'ils ne fussent pas écrasés, recevaient à travers d'épaisses couches de terre assez d'air pour l'entretien de leur vie. Cette même circonstance prouve aussi le renouvellement spontané de l'air profond et les échanges incessants entre celui-ci et l'air atmosphérique, comme la théorie pouvait le prévoir. D'ailleurs, l'air du sol est dans une perpétuelle mobilité, soit au point de vue de sa quantité, soit au point de vue de sa composition. Il est clair que les variations de pression atmosphérique, les oscillations de la température extérieure et intérieure, sont essentiellement les régulateurs des mouvements, verticaux et dans le sens latéral, de l'air du sol et des proportions dans lesquelles il se présente.

Pettenkofer démontre la perméabilité à l'air des matériaux de construction à l'aide d'un appareil fort simple (fig. 1). A un cylindre de mortier solide, formé d'é-

fig. I. — Appareil de Pettenkofer pour démontrer la perméabilité à l'air des matériaux

de construction.

gales parties de chaux et de sable et exactement recouvert de cire, s'adaptent deux entonnoirs de verre terminés en tubes ; si l'on soulfle par l'un de ces tubes sur une flamme placée en regard de l'extrémité de l'autre tube, on arrive aisément à l'infléchir et même à l'éteindre. Le cylindre employé a 15 centimètres de long sur 5 de diamètre.

Ces mouvements et ces échanges gazeux font pressentir que l'air du sol pénètre dans nos demeures et, n'y eût-il que ce motif, il importe tout d'abord de déterminer la nature et les proportions des gaz qui le composent. Disons tout de suite que cet air est rarement identique à celui de l'atmosphère.

Si le sol était inerte et sans action sur les gaz qui peuvent pénétrer dans son intimité, ses couches superficielles, c'est-à-dire celles qui intéressent essentiellement la vitalité humaine, devenues à peu près étrangères aux phénomènes chimiques qui s'accomplissent encore dans les entrailles de la terre (sauf sur quelques points restreints), ne renfermeraient que de l'air, sous une constitution très voisine de celle de l'air atmosphérique et dans des proportions qui dépendraient essentiellement de la porosité et de la perméabilité du terrain, propriétés dans lesquelles git la raison de l'accès et du

[Hygiène

séjour de l'air dans les couches terrestres. Les oscillations barométriques et thermométriques de l'air extérieur feraient le reste. Mais, le sol contient naturellement et, surtout, reçoit des principes attaquables par l'air atmosphérique et qui empêchent les deux agents de rester neutres l'un vis-à-vis de l'autre. Ceux de ces principes qui méritent la plus grande attention sont les détritus organiques, les résidus de la vie végétale et animale à tous les instants et sous les formes les plus variées, qui tombent naturellement à sa surface et, à la faveur des précipitations pluviales, gagnent avec l'eau les premières couches jusqu'à la profondeur où se rencontre une couche imperméable. De sorte que le pouvoir d'absorption pour l'eau s'associe incessamment au travail d'où résulte la constitution de l'air du sol.

La réaction qui caractérise ce conflit de l'air, de l'eau et des matières organiques, dans les couches telluriques superficielles, est une oxydation, une combustion lente ; on dit aussi volontiers aujourd'hui : putréfaction et fermentation. Le premier résultat du phénomène est l'appauvrissement de l'air en oxygène et l'élévation de la proportion d'acide carbonique : v. Fodor a, du reste, prouvé que l'acide carbonique du sol représente réellement de l'oxygène disparu.

Quand la vie n'existe pas à la surface du sol, la richesse de l'air tellurique en GO'2 ne diffère pas de celle de l'atmosphère au même point de vue. Petlenkofer a pu analyser à Munich, en novembre 1874, des volumes d'air atmosphérique et d'air tellurique, rapportés des déserts de la Lybie par le professeur Zittel, à son retour d'une expédition avec Rohlfs, au mois de mai précédent. L'air atmosphérique du désert renfermait, comme le nôtre, de 2 et 1/2 à 5 dix-millièmes de GO2. Mais, ce qui est plus curieux, c'est que l'air tellurique de quelques points du désert, nus et sans végétation, n'en contenait pas davantage ou quelquefois même en contenait moins ; jamais la proportion n'atteignait 1 millième. Au contraire, l'air du sol, emprunté à un point planté de palmiers, présenta une proportion de 31,5 dixmillièmes d'acide carbonique. 11 est donc clair que, là où il n'existe pas de volcans ou de sources minérales dans le voisinage, ce sont les matières organiques et l'eau qui provoquent l'élévation des proportions d'acide carbonique dans l'air du sol.

Ce sont les agriculteurs qui, les premiers, ont analysé l'air du sol et dosé son acide carbonique : Boussingault, qui trouvait de 2,4 à 9,74 de GO2 p. 1000 dans l'air d'un sol récemment cultivé, et Michel Lévy, en se plaçant à ce point de vue économique, ont laissé des indications intéressantes mais peu utilisables pour l'hygiène. Pettenkofer pensa que l'acide carbonique, qui est non la cause absolue mais le critérium de l'insalubrité de l'atmosphère, au moins habituellement, pouvait servir aussi à construire l'échelle d'insalubrité du sol, du moment que ce gaz résulte incontestablement ici de l'évolution des processus de putréfaction. Ses recherches de 1854 sur la propagation du choléra, en lui révélant l'étendue possible des influences du sol, le dirigeaient naturellement vers des explorations qui devaient donner, jusqu'à un certain point, la clef des faits surprenants d'immunité ou d'affinité cholérique, constatés antérieurement. Il y avait un

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témoin, des opérations dangereuses, spontanément effectuées au sein du sol qui supporte nos demeures et le rendant apte à favoriser (quelque soit, d'ailleurs, le mode de cette influence) le progrès des fléaux épidémiques ; ce témoin, c'est l'acide carbonique: il fallait donc être en mesure de le doser aux diverses époques de l'année, en divers lieux, en toutes circonstance. Pettenkofer a réalisé ce vœu de l'hygiène, en ouvrant une voie dans laquelle Fleck, v. Fodor, R. Angus Smilh, Millier, Port et d'autres, ont obtenu des résultats dont les applications, déjà évidentes pour une part, s'étendront de jour en jour.

Acide carbonique de l'air du sol. — L'acide carbonique, dans le sol des lieux habités, cultivés, ou même simplement occupés par la végétation spontanée, constitue toujours une part bien plus importante de l'air tellurique que de l'atmosphère. Le professeur v. Fodor (de Buda-Pesth) a consacré huit mois d'observations au dosage de CO2 en divers points et à diverses profondeurs ; les dosages ont été faits tantôt par le procédé de Liebig, tantôt à l'aide de celui de Pettenkofer (Voy. plus loin : Analyse de l'air). Le tableau ci-dessous résume ses principaux résultats dans cette direction.

PROFONDEUR