ET LA PÉRIODE GLACIAIRE

Il y a quelques années, nous avons tenté d'exposer ici même (1) l'ensemble des connaissances acquises sur les glaciers actuels et leur ancienne extension pendant la période de froid qui a précédé immédiatement celle dans laquelle nous vivons. L'intérêt du sujet a stimulé le zèle des physiciens et des naturalistes; de nouveaux documens sont venus s'ajouter à ceux que nous possédions déjà. Les nombreuses questions que soulève ce grand problème sont loin d'être résolues définitivement, elles ne le seront même jamais entièrement; mais toutes tendent vers une solution plus ou moins approchée. Le moment paraît donc venu de faire un court historique des progrès accomplis pendant les huit dernières années dans un domaine qui touche à la fois à la physique du globe, à la géologie, à l'astronomie et à la connaissance des phases préhistoriques de l'homme sur la terre.

GLACIERS ACTDELS.

Semblables à ces fleuves, tels que le Saint-Laurent, le Nil et le Rhône, qui sortent de grands lacs isolés ou communiquant entre eux , les glaciers sont les émissaires des champs de neiges éternelles occupant les cirques et les plateaux dominés par les plus

(1) Voyez la Revue des 15 janvier, 1" février et 1" mars 1867.

a LES PLACIERS ACTUELS.

hautes cimes des Alpes, de rflimalaya, du Caucase ou des Pyrénées. Ces émissaires descendent plus ou moins bas au-dessous de la limite ou de la ligne des neiges éternelles. Tel est le terme usité dans la science olïicielle. Il est temps de le changer et de combattre cette croyance à l'existence d'une ligne des neiges éternelles dont il est toujours question dans les ouvrages de géographie même les plus récens. La paternité de cette erreur remonte à Alexandre de llumboldt, et la grande autorité de cet illustre voyageur nous explique la longévité de cette malheureuse conception. En voici l'origine. Quand de la plaine suisse on contemple les Alpes, l'oeil aperçoit en effet une ligne blanche , continue en apparence, audessous de laquelle tout est vert ou sombre, tandis qu'au-dessus tout est blanc ou sans végétation. Cette ligne est formée non point par des neiges, mais par des glaciers dits de second ordre, suspendus aux flancs des montagnes. Nulle part, ni sur les hauts sommets, ni sur les plateaux élevés, la neige ne persiste à l'état de neige pendant tout le cours de l'été; elle disparaît ou se transforme, sous l'influence des températures supérieures à zéro, en névé, c'est-à-dire en neige grenue et pénétrée d'eau. Regelant à plusieurs reprises quand le thermomètre descend au-dessous de zéro, ce névé se convertit peu à peu en glace de plus en plus compacte. Dans les Alpes, un grand nombre de pics et de plateaux élevés au-dessus de 2 800 mètres, hauteur de cette prétendue ligne des neiges éternelles, sont libres de neige pendant l'été. Le Mont-Cervin en Valais, l'Aiguille- Verte, dans la vallée de Chamounix, le Finsteraarhorn, dans le canton de Berne, laissent voir leur ossature rocheuse sur toute leur hauteur. La neige qui de loin semble persister dans les crevasses, les cavités ou les simples dépressions, est du névé ou de la glace. Vainement, le baromètre en main, s'efforcerait-on de déterminer la hauteur de cette limite des neiges éternelles. Quand on l'essaie, on trouve d'abord des flaques de névé dans les points abrités des rayons du soleil ou les pentes tournées vers le nord; mais ces flaques sont isolées et séparées par des intervalles gazonnés oi'i la terre est à découvert. Si l'on s'élève davantage pour atteindre enfin un tapis de neige continu, on met le pied sur la glace, on est sur un glacier. Il y a déjà longtemps, M. Desor proposait de substituer à la prétendue ligne des neiges éternelles celle des névés, qui est en effet bien marquée. Quiconque a remonté l'un des grands glaciers de la Suisse a reconnu qu'il marchait d'abord sur de la glace; mais à une certaine hauteur, variable pour chacun d'eux et pour chaque année, on arrive au névé; le pied enfonce dans une neige grenue qui recouvre le glacier comme un linceul et masque souvent les crevasses dont il est sillonné. Le névé forme ces ponts perfides qui

s'écroulent sous les pieds du voyageur et le précipitent dans l'abîme. On a donc proposé de remplacer la ligne des neiges éternelles par celle des névés; mais M. Desor dans les Alpes bernoises, M. Julius Payer dans celles du Tyrol, ont vu que cette ligne variait suivant les années de 300 à /iOO mètres. En général, on la trouve vers l'altitude de 3 000 mètres. Ces oscillations annuelles ne nous permettent pas de la considérer comme une ligne fixe et invariable pouvant remplacer l'ancienne ligne des neiges éternelles.

L'existence de celle-ci dans les régions arctiques, au Spitzberg, au Groenland, à la JNouvelle-Zemble, n'est pas mieux établie. Dans ces parages, la neige fond au bord de la mer pendant l'été et ne persiste à l'état de névé que dans des fentes ou des cavités. Souvent elle disparaît sur les pentes découvertes ou tournées vers le midi jusqu'à 100 mètres au-dessus de la mer, et au Spitzberg quelquefois jusqu'à 300 mètres. La limite des neiges éternelles est donc une conception de l'esprit engendrée par une trompeuse apparence et qui ne correspond pas à la réalité. Tous les calculs mathématiques auxquels elle a donné lieu sont de pure fantaisie. En effet, la neige fondant par en dessous au contact du sol échauffé par les rayons solaires, la couleur et la conductibilité du sol pour la chaleur jouent un rôle prépondérant dans le phénomène. La neige fond plus vile sur un terrain noir que sur un terrain de couleur claire; or comment faire entrer l'inlluence de la couleur dans un calcul mathématique? Il n'y a donc pas de ligne des neiges éternelles, il n'y a qu'une hauteur variable à laquelle le névé persiste toute l'année comme celui qui constitue les avalanches tombées au printemps dans les basses vallées des Alpes et des Pyrénées, où elles forment sur les torrens des ponts solides que l'on traverse pendant tout l'été. Je suis heureux de pouvoir invoquer sur ce point l'autorité d'un savant autrichien, le lieutenant J. Payer (1), qui, après avoir exploré les montagnes du Tyrol, a pris part à plusieurs campagnes dans les régions arctiques et dirigé, avec le capitaine Edouard Weyprecht, deTrieste, l'expédition austro-hongroise à laquelle nous devons la découverte de l'archipel François-Joseph, qui s'étend entre la Nouvelle-Zemble et le Spitzberg, du 80^ au 83'^ degré de latitude. Ce sont les terres les plus rapprochées du pôle qui aient été explorées par les voyageurs arctiques.

Les grands glaciers, avons-nous dit, descendent bien au-dessous de la ligne des névés; leur progression, comparable à celle d'une rivière qui coule sur une faible pente, est un fait avéré depuis longtemps. Les causes de cette progression, méconnues par L. Agas-

(1) Peterraann, Geographische Mitlheilungen, 1871, p. 123.

siz et J. Forbes, ont été élucidées par Tyndall (1). Pour lui, le poids des masses supérieures du glacier pressant sur les inférieures est la cause unique de leur progression ; il a montré de plus que la glace des glaciers est non pas semi-iluide, comme le voulait Forbes, mais éminemment compressible, c'est-à-dire susceptible de diminuer de volume quand on la comprime et de prendre la forme du moule dans lequel on l'emprisonne. Sous cette pression, les parties séparées par des fentes ou des lacunes se resoudent et redeviennent une masse compacte et continue. Un géomètre anglais, M. Moseley, a cherché à faire intervenir comme facteur de la progression des glaciers les changemens de température des molécules de glace, dont la chaleur, transformée en mouvement, serait la cause principale de cette progression. 11 s'appuie sur ce fait, que ces masses marchent plus vite en été qu'en hiver, et s'appuie sur des expériences personnelles exécutées dans le laboratoire. Les conclusions de ces calculs ont été réfutées par MM. GroU et Bail; ils pensent que le rôle de la chaleur, incontestable, mais inconnu, n'est qu'un adjuvant secondaire de la pesanteur. Le mode d'action de la température réclame donc l'attention des physiciens sédentaires et de ceux qui transportent leurs instrumens sur les glaciers eux-mêmes pour en étudier directement les phénomènes.

La progression plus rapide des glaciers pendant l'été et leur immobilité relative pendant l'hiver sont la cause des oscillations annuelles. En effet, pendant l'été le glacier avance, mais en même temps il fond: la fusion contre-balance les effets de la progression. Si l'été est chaud, si des neiges abondantes tombées pendant l'hiver n'ont pas réparé les pertes que le glacier a subies pendant l'été, alors il semble reculer et remonter pour ainsi dire dans le couloir qui lui sert de lit; c'est le phénomène dont nous sommes témoins en Suisse et en Savoie depuis vingt ans. En lS5/i, le glacier des Bossons dans la vallée de Ghamounix s'était tellement avancé qu'il menaçait le village du même nom; mais depuis cette époque, les hivers n'ayant pas été neigeux, les étés au contraire assez chauds, lui-même et tous les glaciers des Alpes ont reculé. On ne les voit plus descendre dans les vallées au milieu des forêts, menaçant d'envahir les prairies et les cultures, tous se sont retirés dans leurs couloirs, et devant eux s'étend une surface dépourvue de toute végétation, nivelée, polie, striée et recouverte de pierres et de blocs. La moraine profonde^ autrefois ensevelie sous le glacier, est maintenant à nu. En même temps que le glacier a reculé, la partie superficielle a fondu, le niveau s'est abaissé; c'est ce qu'on nomme V ablation. En 18(35, j'ai

(1) Les Glaciers, Paris, Germer-Baillière.

constaté qu'elle était de 20 à 25 mètres pour la Mer de glace au Montanvert; l'été dernier, j'ai reconnu qu'elle dépassait 30 mètres sur le glacier d'Aletsch, près de la Belalp. Au lieu de remplir son lit comme autrefois, ce grand glacier, semblable à une rivière près de son étiage, était dominé par deux escarpemens de rochers polis, striés et recouverts des débris qu'il y avait abandonnés. Jadis on montait sur le glacier pour le traverser, aujourd'hui on descend. Peut-être serons-nous témoins à la fin du siècle d'une nouvelle progression des glaciers. Le dernier hiver a été très neigeux, et, si l'été prochain n'est pas chaud, les glaciers avanceront. Une série d'hivers pareils à celui-ci, suivis d'étés courts et froids, les ramèneraient en quinze ou vingt ans au point qu'ils avalent atteint en 185Zi et peut-être à celui où ils étalent arrivés en 1818, le plus extrême qui ait été positivement constaté. MM. Dufour et Forel, étudiant le glacier du Rhône, ont trouvé en 1870 que l'ancienne moraine -de 1856 de ce glacier était de 320 mètres en avant de son extrémité inférieure, et celle de 1818 en était éloignée de liW mètres. Tous les voyageurs qui s'arrêteront à l'excellent hôtel qui les avolsine, après avoir franchi la Meyenwand, traversé la Furca ou remonté la vallée du Haut-Valais, pourront s'en assurer par eux-mêmes. M. Venance Payot a constaté de son côté que le glacier des Bossons dans la vallée de Chamounlx avait reculé en quarante-sept ans (de 1818 à 1865) de 480 mètres.

La plupart des glaciers avancent ou reculent d'un pas lent et uniforme; Il en est cependant qui, grâce à des circonstances topographiques spéciales, se précipitent quelquefois avec une rapidité Inusitée et donnent lieu à des catastrophes subites : tel est le Vernagt-ferner, au haut de la vallée d'Oetz, dans le Tyrol autrichien. Ce glacier, glissant sur une pente très forte, progressait dans l'été de 18Zi5 avec une vitesse de 10 mètres par jour; Il barra la vallée, un lac se forma, et deux fols par an 11 se vidait et grossissait d'une manière inquiétante les eaux du torrent qui parcourt VOetzthal. Plus curieux et plus redoutable encore est le glacier de Devdorok : Il descend sur le versant nord du Kasbek, une des sommités les plus élevées du Caucase, et s'arrête à 2 300 mètres au-dessus de la mer. Émissaire d'un vaste cirque de névé, il glisse sur une forte pente resserré dans un couloir étroit pour s'étaler de nouveau dans une vallée dont l'extrémité Inférieure aboutit à une gorge par où s'échappe le torrent du glacier. Comme celui de Zmutt au haut de la vallée de Zermatt en Valais, Il est presque entièrement couvert de débris et de blocs tombés des montagnes voisines. Quand le glacier s'accroît outre mesure, la gorge située en aval ne saurait donner issue à la glace amoncelée; celle-ci forme un barrage qui arrête le cours du

torrent; les eaux, retenues par cette digue infranchissable, s'accumulent sous le glacier et dans les crevasses qui le traversent; des craquemens intérieurs se font entendre; le torrent change de couleur, passant du blanc au jaune et au noir, et il arrive un moment où la débâcle a lieu. Alors un mélange d'eau, de glace, de pierres et de boue se précipite à travers la gorge, atteint la vallée du Terek, et intercepte la grande route stratégique par laquelle la Russie communique, à travers le Caucase, avec la Géorgie. Dubois de Montpereux a vu en 183/i les restes de l'avalanche de 1832 : ils formaient encore sur les côtés de la route deux escarpemens puissans, composés de fragmens de glace, de blocs de rochers et de cailloux qui, se détachant sous l'influence du dégel, menaçaient la vie du voyageur. Les eaux invisibles du Terek grondaient sous ces amas, à travers lesquels elles s'étaient frayé un passage souterrain sans pouvoir les entraîner. La circulation fut interrompue pendant deux ans. Une nouvelle débâcle eut lieu le 2/i novembre 18/12; mais elle n'atteignit pas la vallée du Terek. Le 20 juillet 1855, la masse de glace se sépara du glacier, elle s'élevait de 213 mètres de hauteur à l'entrée de la gorge; l'eau n'eut pas la force de l'entraîner. Tels sont les faits que les observations de Kolenati, du colonel du génie Statkowski, de M. Ernest Favre, de Genève, et de M, Abich ont successivement révélés et éclaircis. La neige, avons-nous dit, répare pendant l'hiver les pertes que le glacier a faites pendant l'été par suite de sa fusion et de son évaporation. La théorie indiquait un autre mode de réparation; mais l'expérience n'avait pas parlé, et toute estimation numérique était impossible. Cette lacune vient d'être comblée. Les glaciers sont d'immenses réfrigérants, car la température de leur surface est toujours à zéro ou au-dessous de zéro. De même qu'une carafe d'eau frappée se couvre de rosée pendant l'été, de même les glaciers doivent condenser et condensent en effet la vapeur d'eau dont l'atmosphère est toujours chargée. Deux professeurs de l'académie de Lausanne, MM. Dufour et A. Forel, ont voulu se rendre compte de l'importance de cette condensation. Après des expériences préalables faites au bord du lac Léman avec des bassins de cuivre remplis de fragmens de glace et ayant 200 centimètres carrés de surface, ils se sont transportés sur le glacier du Rhône en juillet 1870. Leur premier soin fut de creuser une grotte dans la paroi verticale d'une crevasse, afin de mettre leur balance à l'abri du vent; puis ils ont repris les expériences des bords du lac dans l'atmosphère même qui baigne la surface du glacier. L'augmentation de poids du bassin rempli de glace, exposé à l'air pendant un temps variable, leur indiquait la quantité de vapeur d'eau condensée par la

glace et déposée à sa surface sous forme liquide. La température de l'air a varié entre li" et 11° au-dessus de zéro, et l'humidité relative ou fraction de saturation entre 53 et 88 pour 100. Les résultats généraux de ces pesées sont que, dans les conditions au milieu desquelles on a opéré, il se dépose en moyenne chaque heure 150 grammes ou centimètres cubes d'eau par mètre carré à la surface du glacier, savoir 150 mètres cubes d'eau par kilomètre carré. Or, la surface totale du glacier du Rhône étant de 23 kilomètres carrés, il en résulte qu'elle condensait en une heure 3 /i50 mètres cubes d'eau qui s'écoulaient avec celle due à la fusion de la glace ou bien s'ajoutaient à la masse du glacier en se congelant pendant la nuit. Transportés h l'ensemble des glaciers du bassin du Rhône dans le Valais , dont la suiface totale est de 1 000 kilomètres carrés environ, ces résultats annonceraient une condensation de 150 000 mètres cubes d'eau par heure, et en une année une quantité égale à 1/7 du débit du Rhône à sa sortie du lac Léman ; or ce débit a toujours été trouvé supérieur à la quantité de pluie et de neige tombées pendant le cours de l'année sur le bassin helvétique du Rhône depuis sa source jusqu'à Genève. Ajoutons que la chaleur latente dégagée par la vapeur d'eau qui se condense à la surface du glacier contribue encore à favoriser la fonte de la glace et à augmenter le volume des sources du Rhône. On voit par cet exemple quel rôle considérable des effets physiques, minimes en apparence, .jouent dans l'économie de la nature, puisque la seule condensation de la vapeur d'eau atmosphérique par la glace des glaciers augmente d'un septième le débit d'un fleuve tel que le Rhône.

La distribution géographique des glaciers actuels, leur présence ou leur absence dans les différentes régions du globe, sont des élémens très importans pour l'appréciation des conditions topographiques et climatologiques de leur développement. Ces études comparatives peuvent seules nous dévoiler les causes de l'ancienne existence des glaciers dans les contrées où ils n'ont laissé que les traces d'un séjour temporaire plus ou moins prolongé. M. Siegfried, de Zurich , a fait la statistique des glaciers actuels de la Suisse, du Tyrol et de la Savoie. C'est un manuel (1) interfolié de pages blanches où les membres du club alpin suisse pourront consigner leurs observations. Chaque notice particulière renferme tous les élémens connus. Faire le même travail pour les glaciers du Dauphiné et des Pyrénées est une tâche qui incombe au club alpin français, nouvellement constitué à Paris à l'imitation de ceux de l'Angleterre, de la Suisse, de l'Autriche et de l'Italie. Les études

(1) Die Gletscher der Schiveiz nach Gebieten und Gruppen geordnet, Zurich 1874.

topographiques de MM. Tuckett et Bonney ont déjà posé les premiers jalons (1). Une carte du Mont-Blanc a été publiée en 1865 par M. Mieullet, capitaine d'état-niajor; une autre est due à un savant irlandais, M. Adams-Reilly. Bientôt nous verrons paraître une nouvelle carte due à M. VioUet-Le-Duc, le célèbre architecte. Ses études poursuivies pendant sept ans autour du Mont-Blanc et son talent exceptionnel comme dessinateur nous feront connaître exactement le relief et la physionomie de ce massif important (2). Une autre carte de M. Adams Reilly nous donne une idée de l'ensemble des glaciers appuyés sur le revers méridional du Mont-Rose, ce rival du Mont- Blanc. M. Julius Payer, officier autrichien, qui s'est illustré depuis dans plusieurs expéditions arctiques, a publié (3) deux cartes des glaciers de l'Ortler, le groupe culminant des Alpes tyroliennes; elles sont accompagnées du récit des ascensions que ces travaux géodésiques ont nécessitées. Enfin c'est dans les régions circumpolaires arctiques que les voyages récens des Suédois, des Américains, des Allemands et des Autrichiens nous ont révélé l'énorme développement que les glaciers peuvent acquérir sous l'influence des circonstances météorologiques les plus favorables à leur accroissement. Ces régions sont la fidèle image de l'époque glaciaire qui a régné si longtemps dans les zones tempérées de l'Europe et de l'Amérique.

Un fait important a été reconnu par Rink, Nordenskiœld et Whymper, c'est que le Groenland méridional forme un immense plateau s'étendant de la baie de Baffîn à la Mer-Glaciale, et que ce plateau est recouvert d'une calotte de glace continue dont les glaciers qui arrivent de la mer ne sont que les émissaires. Ainsi des glaciers peuvent s'établir sur des surfaces unies, ils n'ont pas besoin de s'arc-bouter contre des chaînes de montagnes et de descendre, comme on le croyait autrefois, le long de couloirs inclinés. On comprend donc très bien que les plaines de l'Amérique du Nord, de l'Angleterre et de l'Irlande aient été envahies jadis par des glaciers, quoiqu'ils n'eussent pas eu derrière eux comme point d'appui une chaîne de montagnes élevées.

Dans les parties les plus septentrionales de la côte orientale du Groenland explorées jusqu'ici, c'est-à-dire entre le 73'' et le 77'' degré de latitude, le pays est plus accidenté, et les montagnes atteignent de 2 000 à h 000 mètres. On s'est même demandé si le pays tout entier n'était pas un archipel de grandes îles séparées par des détroits, mais réunies par des glaciers. En effet, le 11 août 1870, le

(1) The alpine Journal, t. 1", p, 145.

(2) Voyez Bulletin de la Société de géographie, juillet 1874.

(3; Petennann, Geographische Mittheilungen, Ergaenzungs-Band, 1808.

navire la Germania est entré dans un golfe ou fiord étroit et profond, situé sous le 73* degré de latitude. D'immenses glaciers couvraient les montagnes. La plupart étaient suspendus au-dessus de falaises escarpées qui semblaient couronnées d'un diadème étincelant sous la froide lumière du jour perpétuel des étés polaires; abritées des vents du large, les eaux tranquilles du fiord réfléchissaient comme un miroir les cimes d'alentour. Un morne silence régnait dans ce canal étroit et sinueux où l'homme pénétrait pour la première fois. Seulement de temps en temps une avalanche de glace, détachée de l'un de ces glaciers aériens, se précipitait avec fracas dans la mer, l'eau jaillissait à une grande hauteur, une légère houle se produisait et balançait le navire pendant quelques instans, puis tout rentrait dans le calme. Remplissant une vallée creusée entre deux montagnes, d'autres glaciers dépassaient le rivage et s'avançaient dans la mer. Des portions entières de ces grands glaciers se détachent de la masse : entraînées par les marées et les courans, elles deviennent des îlots de glaces flottantes, chargées souvent des blocs erratiques qui formaient les moraines superficielles. Partout dans les régions circumpolaires des deux hémisphères, les navigateurs ont retrouvé ces glaciers. Dans l'archipel François-Joseph, le navire le TegetthoffsiY>a,ssé les deux hivers de 1873 et de 187/i, emprisonné loin de la côte et soulevé par une banquise de glace ayant 12 mètres d'épaisseur. La nuit hibernale dura 125 jours, régnant sans discontinuité du 2g octobre au 24 février. Le froid atteignit 50 degrés au-dessous de zéro. Dans ces îles, les glaciers remplissaient toutes les vallées et bordaient quelquefois la mer sur une longueur de 100 kilomètres. L'œil attristé n'apercevait que neige, glace ou névé; les escarpemens même des rochers qui en sont ordinairement dépourvus étaient recouverts d'un verglas qui en dessinait exactement les contours. Quelques herbes rabougries, derniers représentans de la flore polaire, végétaient misérablement entre les pierres, mais ne voilaient jamais la nudité du sol. La vie animale persistait seule : l'ours polaire, les phoques, les morses, les renards bleus et les lièvres blancs résistent à ces affreux hivers. Ces animaux ont été le salut des intrépides explorateurs, et la chair de 67 ours tués sur la glace les a préservés des atteintes mortelles du scorbut. Loin de se laisser abattre, les oflîciers ont continué leurs observations pendant les deux hivers à la lueur des aurores boréales, exploré l'archipel dans deux excursions en traîneaux attelés de chiens esquimaux, et planté le 12 avril 187/i le drapeau autrichien au-delà du 82^ degré de latitude ; mais, sous peine de passer un troisième hiver dans les glaces, ils durent abandonner le navire le 20 mai 187/i et regagner à travers mille périls la Nouvelle-Zemble, d'où un pécheur russe les

12 l'époque glaciaire.

ramena en Norvège. La ville de Vienne a fait à ces braves marins et à ces savans dévoués un accueil enthousiaste; cette réception honore à la fois ceux qui l'ont méritée et ceux qui payaient ainsi la dette de la science et de l'humanité tout entière. L'une et l'autre profiteront des travaux de ces intrépides voyageurs, dont le conrage n'a pas reculé devant les ennuis, les fatigues, les privations et les dangers inséparables d'une mission comme celle qu'ils s'étaient volontairement imposée.