PRÉFACE. IX

logie »; Roth, son « Allgemeine und chemaische Geologie » ; E. Reyer, sa « Theoretische Geologie », et je me borne à citer les noms de Dana, Gilbert, Prestwich, Heim, Suess, Geikie. J'ai suivi la tradition de mes maîtres; l'expérience acquise par des années de travail a confirmé en moi l’enseignement que j'avais reçu. Je ne saurais admettre que le dernier mot de la science de la terre consiste en une carte géologique et que le jour où la surface du globe tout entière sera représentée ‘sur un dessin peint de diverses couleurs, la géologie aura achevé sa tâche. Des pierres éparses ne sont pas un monument, un Catalogue n’est pas de l’histoire. Les phénomènes possèdent leur enchaînement ; chacun d’eux après avoir été conséquence devient cause à son tour; nous devons découvrir le lien qui les unit et montrer alors, dans sa majestueuse splendeur, l’admirable tableau de la terre suivant une marche dont la fatalité même fait la grandeur de la science et passant, à travers ses transformations successives, par ce qu'on pourrait nommer les phases de sa vie. Laissant de côté les roches éruptives, l’histoire de la terre est l’histoire de la mer. On prétend étudier l'océan silurien, dévonien, jurassique ou crétacé, l'océan datant de millions d'années et l’on ignore les lois de l'océan actuel! Connaissons d’abord ce qui est, puis nous nous occuperons de ce qui a été et nous chercherons ensuite à en conclure ce qui sera ; procédons du certain à l'incertain, du présent au passé et du passé à l’avenir. Quand l’océanographie nous aura enseigné comment se forment, se distribuent et se déposent les sédiments, quelles actions physiques, chimiques, biologiques s'effectuent au fond des eaux, quels motifs imposent leurs cours aux courants marins ; lorsque nous saurons par elle les lois auxquelles obéissent les vagues, les effets de transport des glaces, l'économie des densités ou des températures dans les abîmes, alors nous

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x PRÉFACE.

serons en mesure d'aborder les problèmes du passé avec chance d’en tirer autre chose qu'une énumération ou des hypothèses peut être vraies mais le plus souvent encore dépourvues de. sanction.

Il me reste un devoir à accomplir : adresser l'expression de ma respectueuse gratitude à M. l'amiral Mouchez et à M. Bouquet de la Grye, pour les nombreuses preuves de bienveillance et d'intérêt qu'ils m'ont fait l’honneur de me témoigner; au Ministère de la Marine, qui a bien voulu m’accorder l’hospitalité dans les colonnes de la Revue Maritime et Coloniale. Je remercie les savants qui m'ont communiqué des documents ou conseillé, M. John Murray d’Edimbourg, directeur du Challenger Office; M. le professeur H. Mohn, directeur de l'Institut météorologique de Christiania, le Coast and Geodetic Survey des États-Unis; M. le docteur F.-A. Forel de Morges, le sagace et infatigable explorateur des lacs suisses, et je ne veux pas oublier M. Baudoin, éditeur, qui a mis tant de soin et d’obliseance au service de la publication de ce livre (1).

Nancy, juin 1890. J. THouzer.

(1) I m’est encore possible de réparer ici une omission dans l’historique paru depuis longtemps déjà; je regrette de n’y avoir point mentionné Aimé, l’auteur de nombreux et ingénieux travaux, le seul savant français qui ait fait de la véritable océanographie. Comme il s’est surtout occupé de problèmes relatifs à la dynamique de la mer, je n’ai été, je l'avoue, mis sur la trace de ses divers mémoires que lorsque, moi-même, j'ai dans mes recherches abordé l'étude de questions analogues. MM. L. de Folin et Périer, dans une publication intitulée : « Le Fond des Mers », dont le premier volume date de 4867 et le troisième de 4580, ont réuni une série de notes et de mémoires, la plupart concernant la zoologie de la mer, mais parmi lesquels il en est qui intéressent tout particulièrement l’océanographie.

OCÉHANOGRAPHIE

L'océanographie; sa définition, ses rapports avec les autres sciences. — L’océanographie est la science de l'Océan; c’est l’ensemble de toutes les lois applicables à la mer, déjà découvertes ou à découvrir non seulement dans le domaine de la chimie et de la physique mais encore dans celui des mathématiques, de la mécanique et de l’astronomie. L'océanographie s'efforce de connaître et d’expliquer la forme du relief sous-marin, la nature, le mode de déposition, l’induration des couches sédimentaires qui s'accumulent dans les profondeurs, la composition chimique des caux, leurs propriétés physiques diverses, la répartition au sein de leur masse de la chaleur, de la salure, de la densité, des différentes substances gazeuses ou non gazeuses, les courants qui sillonnent la surface de l'Océan, les glaces qui le couvrent dans certaines régions.

La science, après avoir constaté l'existence d’une série de faits, étudie ceux-ci dans toutes leurs modifications, d'abord par l’observation plus ou moins passive, puis ensuite par l’expérimentation active et intelligente, par la mesure et par le nombre; elle résume

alors ses découvertes dans l’énoncé d’une loi de généralisation qui,

2 INTRODUCTPON.

la rendant parfaite maîtresse de l’ensemble des phénomènes, lui donne enfin la faculté d’en prévoir désormais dans tous leurs détails l’apparition, la marche et le retour. La science prévoit et prédit ; quiconque se contente de regarder et de décrire ce qu’il a vu est condamné à ne jamais posséder qu'une simple connaissance. Dans la recherche de la vérité, il faut être guidé par une idée préconçue et savoir d'avance ce que l’on veut voir afin d’être absolument certain de le voir ou de ne pas le voir. C’est ce que Mohr exprimait en disant que la nature répondait à toute question que lui adressait l'homme, soit par une affirmation, soit par une négation, soit par le silence. Mais il faut avant tout que la question soit nettement posée. Est-il besoin de parler ici de cette scrupuleuse bonne foi qui est Phonneur du savant.

Un phénomène naturel est une équation à un grand nombre d’inconnues : Pexplication de l’un, la solution de l’autre sont impossibles à aborder directement. Il n’est point de manifestation, pour simple qu’elle soit, où ne se trouve combinée l’action d’une foule de forces, et ainsi s'explique le pouvoir de l’expérimentation. L’expérimentateur fait appel à l’acuité de son intelligence aussi bien qu’à l’adresse de ses mains: il saisit en quelque sorte la nature corps à corps; incapable d’anéantir, pour s’en débarrasser, tant de facteurs qui troublent sa recherche, il les rend, ou du moins essaye de les rendre tous constants, sauf un seul qu’il a choisi et dont il suit l'influence sur le phénomène. Après avoir agi, il observe et son examen lui livre une portion du secret désiré. Il a restreint les limites entre lesquelles varie l’une des inconnues de léquation. Il rend ensuite constante cette inconnue dont 1l est devenu le maître et, procédant avec la même méthode, il agit pour une seconde inconnue comme pour la première. Ce n’est qu'après avoir tracé la courbe de chaque élément du phénomène qu’il connaît tout entier ce dernier dans le passé, dans le présent et dans l’avenir. Il a pesé, 1l a mesuré ; ses chiffres sont vrais ou faux et la discussion sera désormais féconde parce qu’elle s'appuie sur eux comme sur une base inébranlable.

Toutes les sciences se touchent et se confondent en quelques-uns de leurs points puisque toutes se proposent de connaître la nature, qui est une, et c’est pourquoi 1l serait puéril d'essayer de cantonner chacune d’elles dans un champ rigoureusement délimité. Néanmoins, il est hors de doute qu’il existe aujourd'hui parmi elles trois catégo-

DÉFINITION DE L’OCÉANOGRAPHIE. 3

ries : les sciences dites naturelles comprenant la botanique et la paiéobotanique, la zoologie et la paléozoologie ; les sciences dites physiques comme la chimie, la physique, la minéralogie, la météorologie, la géologie; enfin les sciences mathématiques, l'astronomie et la mécanique. Le progrès qu'amène lentement chaque journée du travail humain accomplit l’évolution des sciences naturelles vers les sciences physiques et de ces dernières vers la mécanique. La minéralogie, jadis l’apanage des naturalistes, est maintenant devenue rigoureuse et la géologie commence à suivre cette marche ascendante. En admettant une telle classification, on peut affirmer que l’océanographie n'appartient pas aux sciences naturelles et se range parmi les sciences physiques ; mais, selon ses besoins, elle se sert de tout ce qui lui est utile. Quand, par exemple, elle étudie les courants, elle constate qu’ils résultent en partie de l’évaporation, ce qui concerne la physique ; cette évaporation provient du passage de vents plus ou moins chargés d'humidité, ce qui est de la météorologie ; leur marche dépend de la rotation du globe, ce qui est de l’astronomie ; leur vitesse est fonction de la différence de niveau entre leur source et leur embouchure, ce qui est de la mécanique; elle est modifiée par les pluies, par le voisinage des bassins continentaux, par la forme géographique des terres, par la profondeur du lit océanique, causes multiples dont chacune se rapporte à une science spéciale et qui cependant se réunissent toutes pour donner naissance au courant, à ce phénomène dont l’étude et la théorie appartiennent en propre à l’océanographie.

La chimie et la physique du fond des mers sont des chapitres nouveaux. Au sein des abîmes, les phénomènes de nos laboratoires sont modifiés, peut-être même transformés par d’effroyables pressions. En effet, à 1000 mètres de profondeur, chaque centimètre carré de la surface d’un corps immergé supporte une pression de 100 atmosphères environ, c’est-à-dire Le poids d’une colonne de mercure ayant 76 mètres de hauteur ou plus de 100 kilogrammes. La formation des nodules manganésiens si fréquents dans le Pacifique n’a point été exphiquée non plus que celle des zéolithes reconnues par M.-Renard dans les argiles rouges. Jusqu'à présent, dans les grands sondages, une foule de faits étranges ont été constatés et la plupart sont encore à étudier.

La science de la mer a déjà fourni de précieux renseignements à

la science de la terre. Il ne pouvait en être autrement, et l’étude de la géologie devrait, logiquement, être précédée de l'étude de l'océanographie. En faisant abstraction du petit nombre de roches dont l’éruptivité ne donne lieu à aucune objection, la majeure partie de la croûte solide du globe est constituée par des roches sédimentaires c’est-à-dire nées au sein des flots. Jusqu'ici on s’est à peu près borné à les décrire, à Les désigner par des noms au sujet desquels 1l arrive trop fréquemment aux pétrologistes de n'être point d'accord, à énumérer les villes, villages, maisons supportés par telle ou telle couche, à couvrir les cartes de teintes multiples. Est-ce lidéal que doit se proposer l'intelligence humaine ? Si, au contraire, après avoir décrit — ce qui est un simple début — la géologie veut chercher à savoir en vertu de quelles lois les terrains sédimentaires se sont déposés, ont pris la forme, l’aspect sous lesquels nous les connaissons, pourquoi certains grès ont des grains anguleux tandis que d’autres les ont arrondis ; pourquoi il en est qui sont verts, d’auires blancs ou rouges ; pourquoi certains dépôts sont incohérents, sans consistance, à l’état de sables ; d’autres, au contraire, sont durs; comment prennent naissance les calcaires, les argiles, les marnes; si elle désire remonter à la connaissance grandiose d'événements se succédant sans interruption dans la suite des temps, maniant et remaniant la face de notre planète et laissant leur marque au plus humble fragment de roche ; si elle veut conclure du présent au passé et du passé à l’avenir, c’est à l’océanographie qu'il lui faudra s'adresser. Ne semble-t-il pas étrange de prétendre s'occuper de ce ui s’est accompli il y a des millions d'années et d’être encore 1gn0rant de phénomènes à peu près identiques qui s'effectuent aujourd’hui même dans l'Océan sur lequel flottent nos navires. Pour la paléontologie, dont les découvertes faites au sein de l'Océan ont tellement modifié la portée, elle fait retour sous le nom de paléozoologie aux zoologistes, sous le nom de paléobotanique aux botanistes qui, dans leurs travaux, poursuivent l’étude de la chaîne ininterrompue des êtres par delà le passé.

L’océanographie se relie de la façon la plus étroite à la météorologie, car l'air et la mer ont les mêmes lois. Les deux fluides obéissent à la pesanteur, se dilatent par la chaleur et se contractent par le froid de manière à devenir plus lourds ou plus légers selon les variations de la température ; tous deux poursuivent, sans Jamais

MORTE RTE Ur EE ON RE Pr AR TERRE A

DÉFINITION DE L'OCÉANOGRAPHIE. 5

l’atteindre, un équilibre toujours troublé par la chaleur solaire et qu’ils s'efforcent de retronver par des courants. Et là encore, si de ces deux sciences l’une devait être étudiée avant l’autre, l’océanographie posséderait logiquement la priorité parce que l'étude d’un fluide maniable, presque incompressible, pesant comme l’eau, est moins cempliquée que celle de Pair, fluide éminemment mobile, élastique, capricieux, affecté par mille influences auxquelles l’eau est presque insensible, se dilatant pour une différence d’un seul degré du thermomètre de 0,00366, tandis que l’eau ne se dilate que de 0,00012 de son volume, sans cesse agité sous les multiples influences du jour et de la nuit, de l'été et de l'hiver. Qu'on observe ces lois ou qu'on les expérimente dans le laboratoire, la tâche, quelque difficile qu’elle soit, l’est moins pour l’eau que pour Pair. La clef de la météorologie est l’océanographie ou plutôt ces deux sciences s’enchevêtrent, se lient l’une à l’autre comme le navire dont les flancs sont baignés par les courants marins tandis qu'il offre ses voiles au souffle des courants aériens ; continuellement nous irons de la météorologie à l’océanographie et de l’océanographie à la météorologie ; le cycle de phénomènes commencé au milieu des flots se continuera dans l'atmosphère pour revenir à la mer et retourner une fois encore à l'air.

L’océanographie n’est pas la géographie physique, même restreinte au domaine de la mer. Celle-ci explique moins les formes extérieures de notre globe qu’elle ne les décrit et elle ne commence à raisonner que lorsqu’elie signale les relations existant entre ces formes et les événements humains dont elles ont été le théâtre. Elle s’appuie sur la géologie, mais elle doit se hâter de passer à l’histoire qui raconte les batailles de la vie de l'humanité, tandis qu’elle-même, observant la topographie du lieu du combat, y cherche l'explication des faits accomplis. Ce qui eut lieu aux premiers temps de l'apparition de l’homme aussi bien que ce qui a eu lieu hier en Europe, en Asie, au fond de l'Afrique ou de l'Amérique, aussi bien que ce qui sera demain, telle haine de race, telle fondation de colonie, tel groupement politique se rattache à ce qui s’est passé il y a mille siècles, à un soulèvement de montagne ou à un affaissement du sol, à un phénomène géologique qui, lentement, a détourné le cours d’une rivière, creusé un golfe ou comblé un estuaire.

L'hydrographie aborde un autre champ d’études : elle apprend à

relever une côte, elle fournit aux vaisseaux les renseignements nécessaires pour faciliter leur route au voisinage de la terre, elle leur indique la place qu'ils doivent occuper pour y mouiller en sûreté; c’est une science essentiellement technique et cependant locéanographie lui rend des services ainsi qu’à la navigation. Pour résoudre le problème général qui consiste à déterminer la position d’un navire au milieu de lOcéan, on s'était à peu près borné à employer l’astronomie, méthode qui n’est pas toujours applicable comme, par exemple, pendant les temps de brume si fréquents dans certains parages. Faute de coordonnées astronomiques, on peut fixer une position par des coordonnées physiques : profondeur, nature du fond, caractères de l’eau, en se servant de cartes bathymétriques tracées par courbes isobathes et de cartes géologiques sous-marines. Les unes et les autres sont du ressort de l’océanographie. Ainsi que l’a montré M. Trudelle 1, ces données sont précieuses pour faciliter et raccourcir les traversées ; elles le seraient bien davantage encore en temps de guerre. À un autre point de vue, la réussite du voyage de Nordenskiôld autour du continent asiatique n’est-elle pas l’application heureuse d’une considération d’océanographie pure. Les fleuves de la Sibérie coulant du sud au nord apportent sur la fin de l'été des masses d’eau douce relativement chaude qui flottent au-dessus de l’eau froide et salée de la mer Glaciale et laissent un passage libre le long de la côte; par conséquent l’époque de l’année la plus favorable pour la traversée est la fin et non le commencement de l’été ainsi que l'avaient cru à tort les précédents explorateurs dont l'erreur avait eu pour conséquence immédiate l’insuccès.

Les conditions de multiplication, d'habitat des divers poissons comestibles, harengs, sardines, morues, des crustacés, des huîtres, sont en relation étroite avec la nature du milieu. Dans un très intéressant mémoire, M. Hautreux? a montré que les environs du cap Blanc, sur la côte occidentale d’Afrique, pourraient servir de lieu de

1 Voyez les ouvrages suivants de M. Trudelle, ancien lieutenant de vaisseau, capitaine du paquebot de la Compagnie générale transatlantique « la France » : New-York, atterrissage à La sonde pour les bâtiments à vapeur. — La Manche ; atterrissage et navigation des bâtiments à vapeur par temps de brume. — Essai sur l'emploi de la sonde dans les environs du cap Guardafuy.

* À. Hautreux, Péche de la morue au Sénégal, Bulletin de la Société de géographie commerciale de Bordeaux, 5 mars 1888.

DÉFINITION DE L'OCÉANOGRAPHIE. 7 pêche pour la morue et que nos nationaux, évitant les dangers, les fatigues et les difficultés des parages de Terre-Neuve et d'Islande, y trouveraient en abondance le poisson qui, venu du nord, a suivi à des profondeurs diverses le courant froid pour remonter avec lui à la surface de l'Océan. Non seulement la Commission des pêcheries des États-Unis (U.-S.-Fish-Commission) base ses travaux sur les résultats obtenus par le Coast and Geodetic-Survey, mais encore elle les complète et le navire Albatross, spécialement affecté à ce service par le gouvernement américain, est muni en outre de ses dragues et de ses filets, de tous les appareils sondeurs perfectionnés, thermomètres, aréomètres nécessaires aux recherches océanographiques. Il est unanimement admis aujourd’hui que l'industrie des pêcheries est tout d’abord une question de topographie, de géologie, de températures, de densités et de courants marins. Or la France, avec sa population de 85,000 pêcheurs ! et une quantité de poisson capturé annuellement représentant 110 millions de francs, ne doit pas vlus se désintéresser de ces études que l'Angleterre avec ses 120,000 pêcheurs prenant pour 300 millions de francs de poisson; les Étais scandinaves, avec leurs 130,000 pêcheurs et un produit de 400 millions de francs ; la Russie, avec 100 millions de francs ; les nations du bassin de la Méditerranée, avec 100 millions de francs, et l’Amérique du Nord où la valeur du poisson dépasse 500 millions. Le monde pêche et consomme annuellement pour deux milliards de francs de poisson.

On commence à peine l’exploration méthodique du bassin océanique et néanmoins on est frappé du nombre de problèmes dont la solution, intéressant la science pure autant que la science appliquée, s'impose aux investigations. Le fait le plus humble prend une importance extrême ; 1l suffit d'un simple coup de sonde, d’un dragage, et aussitôt des principes que les savants étaient habitués à considérer comme des axiomes sont bouleversés. La découverte, au fond des océans, d’annélides, de gastéropodes et de lamellibranches qui n'étaient jusqu'alors connus qu’à l’état fossile, d’échinodermes et de coraux d’un facies identique à ceux des terrains tertiaire et crétacé, de polypiers semblables à ceux du terrain jurassique, de dents de squales offrant la plus complète similitude avec les dents de Carcha-

1 Revue scientifique de la France et de l'Étranger, t. XLII, p. 510, 20 octobre 1888.

rodon du tertiaire de l’île de Malte, a prouvé l'exactitude de la grande loi de l'influence des milieux qui régit les formes des êtres vivants à travers des siècles de siècles. Profitant de la maturité de l'esprit scientifique à notre époque, l’océanographie, dès son début, a marché droit à la conquête de la vérité; elle ignore bien des faits, mais elle attend patiemment qu’ils lui soient révélés et elle ne cesse pas de mettre en ordre les matériaux qu’elle possède déjà et d’en profiter. Sa force consiste en ce qu’elle ne parle que par chiffres et par mesures; elle a le bonheur d’être du premier coup une science exacte. Chacun lui vient en aide: les particuliers lui consacrent leur travail, leurs fatigues, leur dévouement, les gouvernements lui prêtent leur appui et ses progrès s’accomplissent avec une merveilleuse rapidité.

Il est nécessaire de réunir sous un terme commun et précis un ensemble de connaissances nouvelles. Comme l'introduction dans la science d’un mot nouveau est toujours fâcheuse et doit être évitée autant qu'il est possible, il faut se résigner à ne point adopter le nom de thalassologie, qui n’a point encore été employé. Agassiz se sert du mot thalassographie ; celui de thalassologie eût été préférable. Au point de vue étymologique, sa dérivation était conforme au génie de la langue française, fille du grec et du latin. L’expression « physique de la mer » se compose de plusieurs mots et est peu exacte, car, dans ce que la science de la mer regarde comme son domaine, si beaucoup appartient à la physique pure, beaucoup aussi se rapporte à la chimie, à la mécanique, à la minéralogie et à la géologie. Nous employons le mot océanographie parce que la plupart des auteurs l’ont adopté, sans nous dissimuler qu’il convient mal à la science qu’il désigne, car la terminaison graphie signifie une simple description tandis que logie indique un corps de considérations raisonnées, d'expériences et de mesures. La géographie, la topographie sont des connaissances descriptives, mais on peut appeler minéralogie, physiologie des sciences précises ou qui tendent à le devenir. La géologie a cessé d’être une géographie souterraine ; elle commence à mériter la terminaison de son nom; la thalassologie en eût été digne dès maintenant.

Les sujets que traite Pocéanographie peuvent se partager en deux grandes catégories. La première est l’océanographie statique qui s'occupe de ce qui se rapporte à l'océan considéré indépendamment de son mouvement, c’est-à-dire du relief sous-marin, de sa forme et