Corals and Coral-islands, London

santé. Sous l'empire de cette impression, celui qui écrit ces lignes, ayant à rédiger, pour son Traité de géologie, le chapitre des formations coralliennes, n'avait pas cru qu'il lui fût possible de chercher un autre guide, et s'était borné à analyser, aussi fidèlement que possible, le livre sous le charme duquel son esprit était resté.

Mais, depuis lors, il s'esL produit un fait de la plus haute portée. Le navire anglais le Challenger^ inaugurant avec éclat la série des grandes croisières scientifiques où devaient plus tard s'illustrer les vaisseaux français le l'raDailleur et le Talisman, a sillonné le Pacifique en tous sens. M. John Murray, l'un des membres de la mission du Challenger, en a profité pour recueillir de nouveaux documents sur les récifs de coraux et spécialement sur ceux de Taïti. qui avaient précisément servi de base aux spéculations de Darwin. Le résultat de cette enquête a été de faire peser les doutes les plus sérieux sur la théorie du savant naturaliste anglais. Au même moment, M. Alexandre Agassiz, qui continue si dignement en Amérique les traditions paternelles, se livrait à l'étude des récifs de la Floride, et confirmait de son côté les conclusions de M. ÎNIurray. Aujourd'hui, après le magistral exposé que M. Archibald Geikie a fait de ces découvertes devant la Société royale d'Edimbourg, il nous semble bien difficile de ne pas se rendre. C'est ce que nous allons chercher à démontrer, en rappelant tout d'abord, dans un rapide exposé, les

traits principaux de la doctrine précédennment admise.

II existe un très grand nombre d'êtres qui, par le seul entassement de leurs dépouilles, peuvent donner naissance à des calcaires. Mais ces dépôts, formés par simple juxtaposition de coquilles d'animaux morts, n'ont rien de commun avec les récifs proprement dits, élevés par de véritables organismes constructeurs, qui, de leur vivant et en face du choc des vagues, ont pour fonction d'édiûer. en plein océan, des massifs aussi solides que les mortiers les mieux cimentés. Ces êtres constructeurs sont de diverses sortes: on y compte tout d'abord des polypiers proprement dits; puis des bryozoaires, c'est-à-dire de petits mollusques vivant en colonies; ensuite des Jiydrozoaires, enfin des algues de la famille des nuUipores et des corallines.

Ces diverses catégories d'êtres absorbent, pour l'incorporer dans leurs tissus à l'état de carbonate, la chaux que l'eau de mer renferme toujours sous la forme de sulfate. Il se fait ainsi, sur les fonds appropriés, une véritable plantation corallienne, qui meurt sans cesse par le pied, tandis que la partie extérieure continue à croître. Les portions mortes forment un squelette calcaire, dans les vides duquel s'accumulent tous les fragments que le choc des vagues arrache aux individus vivants; et cette masse, parcourue par des infiltrations d'eau chaude,

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chargée de sels calcaires, finit par devenir une roche compacte. d*où la structure organique primitive disparaît parfois d'une manière absolue. Si, à l'état isolé, les espèces d'organismes constructeurs ont des conditions d'existence assez largement définies, elles ne deviennent coralligènes que dans des limites de circonstances physiques très étroites, depuis longtemps bien fixées par les naturalistes. Tout d'abord, leur ' prospérité est indissolublement liée au climat des tropiques. Xulle part elles ne peuvent se développer, si, dans le mois le moins chaud de l'année, la température moyenne do la mer des-^i cend plus bas que vingt degrés au-dessus de * zéro. En second lieu, elles ne s'accommodent pas d'une profondeur sensiblement supérieure à 40 mètres, et, d'autre part, elles ne peuvent supporter l'exposition à l'air libre pendant une durée dépassant le temps de la basse mer. Enfin il leur faut une eau pure, exempte de matières solides en suspension ; et le voisinage d'un cours d'eau apportant dans la mer de la vase ou du sable suffit pour en entraver absolument la croissance. Au contraire, le choc violent des vagues est pour les espèces coralligènes un élément de succès; et le bord extérieur des récifs, celui qui reçoit directement l'assaut de la lame, est toujours plus vivace que le bord opposé.

Ces conditions générales étant données, on remarque que tous les récifs coralliens peuvent se grouper autour de trois types principaux, sui-

vant leurs relations vis-à-vis de la terre ferme : 1° les récifs frangeants, qui bordent presque immédiatement une cote, ne laissant dans l'intervalle que de petites lagunes ou des canaux sans profondeur ; 2° les récifs barrières, qui forment à une certaine distance de la côte une sorte d'ouvrage avancé sous-marin, se révélant par une ligne de brisants; 3° les atolls ou récifs annulaires, isolant du reste de l'océan une lagune de forme ovale irrégulière, dont le centre est tantôt vide, tantôt occupé par un ou plusieurs îlots.

Quand au profil même des récifs, Darwin avait été frappé, à ïaïti, de sa forme abrupte. Il s'était assuré que le bord extérieur d'un récif était souvent vertical, parfois même en surplomb, et que, à quelques encablures au largo le fond se trouvait en général à une distance de la surface qu'un plomb de sonde ordinaire était impuissant à mesurer. Sans doute, de ces profondeurs, la drague ne ramenait pas de coraux vivants ; mais le calcaire qu'elle rapportait se montrait identique avec celui dont le corps du récif était formé à quelques décimètres de la surface et ainsi il semblait impossible de méconnaître que certains récifs doivent avoir au moins 200 ou 300 mètres d'épaisseur. D'ailleurs, il y a, sur certains points [du Pacifique, d'anciens récifs, aujourd'hui ame- I nés par des mouvements du sol à une grande i hauteur au-dessus du niveau de la mer, et dont I la roche, en apparence identique de la base au

sommet, se poursuit avec la même compacité sur plusieurs centaines de mètres.

Comment concilier cette épaisseur avec le fait, absolument hors de doute, que les organismes coralligènes se développent seulement entre la surface et une vingtaine de brasses de profondeur? C'est ici qu'intervient l'hypothèse fondamentale de Darwin.

Les océans correspondent évidemment à des dépressions de l'écorce terrestre. Or ces dépressions paraissent être, pour la plupart, d'ancienne date dans leur dessin primitif; mais la géologie nous enseigne qu'elles se sont progressivement accentuées, en même temps que se prononçait le relief des parties continentales. Il est donc tout naturel de les considérer comme s'approfondissant encore de nos jours. Admettons cette notion, et supposons que lé mouvement d'affaissement du fond du Pacifique soit très lent. La vitesse d'accroissement en hauteur d'un massif de coraux, très variable d'ailleurs suivant les circonstances, se tient aux environs de 1 à 2 millimètres par an. Pourvu que la vitesse d'affaissement du fond de la mer ne soit pas, en moyenne, supérieure à ce chiffre, ou, si cet affaissement s'accomplit par saccades, pourvu qu'aucune de ses étapes n'amène le sommet de la plantation corallienne à plus de vingt brasses au-dessous de la surface, la plantation se développera indéfiniment; la hauteur du récif ira toujours en croissant, et son épaisseur, à un

Tioment donné, pourra en quelque sorte servir ie mesure au temps écoulé depuis l'origine du nouvement. Ainsi, à raison de 1 millimètre et lemi par an, un récif de 1 mètre suppose un travail de six cent soixante-dix ans, et 100 mètres l'épaisseur exigeraient à la fois un minimum de loixante-sept mille ans, et un affaissement d'au noins 60 mètres. Dans de telles conditions, l'exisence de récifs de 300 mètres d'épaisseur conduiait à assigner une durée énorme à ce qu'on ►eut appeler Vère actuelle, c'est-à-dire la période icoulée depuis que les relations mutuelles de la erre ferme et de l'Océan ont été fixées, sous la éserve du lent mouvement de descente de ceraines parties du fond des mers.

De la sorte, si le phénomène corallien est, par on essence même, indépendant de la plus ou noins grande stabilité du sol. du moins le déveoppement qu'il a pris exigerait, de la part de 'écorce terrestre, dans les régions tropicales, me mobilité constante; sans quoi l'épaisseur des écifs ne dépasserait nulle part un maximum .'une quarantaine de mètres. Mais ce n'est pas out, et la même explication semble rendre un ompte très satisfaisant de la variété de formes les récifs.

En effet, imaginons une île située dans la réion de la mer où les espèces coralligènes peuvent prospérer, et offrant, dans sa partie immerée, une pente convenable pour que les coraux y rouvent leur assiette. Une plantation corallienne

s'y développera tout près du bord, et quand elle atteindra le niveau de la basse mer, donnera naissance à un récif frangeant. Comme d'ailleurs le récif s'accroît mieux du côté du large, et que, tout contre le rivage de l'île, le ruissellement des eaux pluviales peut entraîner des sédiments nuisibles aux coraux, il subsistera généralement, entre l'île et le récif, un petit espace, formant une ligne d'étroites lagunes. Si maintenant l'île s'affaisse lentement, le récif continuera à croître en épaisseur, en même temps que la largeur de la lagune augmentera. Un jour viendra où la distance du récif à la côte sera devenue assez grande pour que la digue corallienne forme un récif -barrière. Mais que le mouvement continue à se prononcer : ou bien l'île disparaîtra tout entière, ou elle se réduira à quelques îlots insignifiants, autour desquels s'étendra une barrière annulaire, interrompue ou non par d'étroits passages. Cette barrière pourra d'ailleurs être totalement ou partiellement émergée. En effet, les vagues des grandes tempêtes en dégradent constamment le bord extérieur ; tandis que la plupart des blocs ainsi arrachés tombent dans la mer, au pied du récif, quelques-uns viennent s'entasser sur la plate-forme, et dépassent définitivement le niveau des plus hautes mers. Les vents et les oiseaux y apportent des semences et ainsi peut se constituer un anneau de verdure, entourant un lac intérieur, dont la tranquillité contraste avec l'agitation des flols au dehors.

A cet état de perfection, le récif est devenu un atoll. Sa forme, plus ou moins irrég-ulière, n'est que le reflet des contours de l'ile à laquelle il était originairement accolé, d'abord en qualité de frange, puis sous forme de barrière. L'ile a disparu, pendant que l'atoll élevait sans cesse de nouvelles assises sur sa base primitive, et, le mouvement d'affaissement ayant un jour cessé de se produire, l'anneau corallien, d'ordinaire immergé à marée haute, a été définitivement conquis à la terre ferme. Un jour peut-être, sa lagune intérieure elle-même se comblera, soit par des sables coralliens que rejetteront les vagues, soit par le progrès de la végétation de l'atoll ou par des accumulations de déjections d'oiseaux.

En résumé, pour employer une ingénieuse expression de Dana, chaque atoll serait une sorte de monument funéraire, marquant la place d'une île engloutie, en même temps qu'il attesterait la mobilité du fond de l'Océan au point en question. Ajoutons qu'en de nombreux endroits du Pacifique on observe des preuves directes d'immersion, et que tout un ensemble de faits, très habilement groupés par Darwin et Dana, semble établir l'existence de grandes lignes de charnière, dont un côté présente surtout d'anciens récifs aujourd'hui soulevés, tandis que, sur l'autre, on voit surtout des récifs-barrières, et, plus au large, seulement des atolls. Ainsi, d'après Dana, si l'on lire une ligne droite, dirigée

N. 700 0., depuis l'ile Pitcairn, la plus méridionale de l'archipel de Paumotou, jusqu'aux îles Pelew, en passant par les îles Gambier, l'archipel des Navigateurs et les îles Salomon, on peut dire que tous les atolls du Pacifique sont au nord de cette limite, tandis que la plupart des récifs aujourd'hui totalement émergés sont au sud. Entre cette ligne et les îles Sandwich, sur une superficie large de 3.700 kilomètres et longue de 11.000 kilomètres, il y a deux cent quatre îles, qui, presque toutes, appartiennent à la catégorie des atolls, tandis que les barrières de récifs abondent dans le voisinage même de la limite, et que, au sud, certains récifs d'ancienne formation, comme celui de Metia, sont maintenant à 80 mètres au-dessus du niveau de la mer.

De tels faits semblent décisifs, et dès lors on comprend sans peine la séduction que la théorie darwinienne a longtemps exercée, séduction d'autant plus naturelle, qu'en regard de cette doctrine, si simple et si harmonieuse, il n'y avait rien qui se montrât en état d'expliquer ni la forme annulaire des atolls ni la grande épaisseur de certains récifs. Seul, Chamisso avait tenté de justifier la première de ces deux circonstances, en supposant que chaque atoll était édifié sur le pourtour d'un cratère. Mais on n'avait pas eu de peine à objecter que la figure d'un cratère serait nécessairement beaucoup plus régulière, et que, d'ailleurs, la formation des appareils volcaniques à cavité cratériforme se comprenait mal en

pleine iner, alors que la projection et la chute des débris s'accomplissent dans un milieu résistant.

Cependant la presque unanimité avec laquelle la théorie de Darwin et Dana était acceptée n'empêchait pas quelques contradictions de se faire jour. Dès 1851, Louis Agassiz montrait que cette théorie n'était pas applicable aux récifs de la Floride et, en 1863, M. Semper la trouvait en défaut pour les îles Pelew. En effet, dans cet archipel, tous les types de récifs se montrent juxtaposés, de telle sorte qu'il faudrait imaginer une succession compliquée de mouvements discordants, sans que, d'ailleurs, aucune preuve directe y permette de conclure à la réalité d'un afîaissement. Le môme auteur renouvelait ses objections en 1869 et, l'année suivante, M. Rein émettait l'opinion que les Bermudes, où l'on n'observe pas non plus d'indices d'affaissement, avaient pu constituer, à l'origine, une éminence ou une plate-forme sous-marine, sur laquelle des colonies de polypiers, de mollusques et d'échinodermes étaient venues s'établir, se développant en assez grande abondance pour élever peu à peu le niveau de la plate-forme jusqu'à la zone où les coraux constructeurs peuvent prospérer.

Tel était l'état des choses, lorsque M. John Murray fît paraître, en 1880, un important mémoire ',

1. Proceedings ofthe Royal Societjj of Edinburgh, X, p. 505..

OÙ se trouvaient consignées les observations recueillies pendant la croisière du Challenger. Voici le résumé de ces observations et des conséquences que M. Murray en a tirées.

Les îles auxquelles les récifs coralliens sont associés sont, presque sans exception, d'origine volcanique. Il n'y a, dans l'intérieur du Pacifique, aucune trace d'un ancien massif continental, dont la submersion progressive aurait donné naissance à la dépression océanique, et tout ce qui dépasse ou atteint à peu près le niveau de cette mer peut être considéré comme le produit d'éjaculations internes. De même, on sait aujourd'hui que, là où les dépôts d'origine organique, tels que la vase à globigérines, font défaut, la sonde ne ramène, des grands fonds du Pacifique que des débris de nature volcanique.

I] semble donc tout à fait légitime d'admettre que c'est l'activité éruptive seule qui a fait surgir, au sein des mers à récifs, les inégalités qu'on y observe. Tandis que les unes, après avoir dépassé le niveau de la nappe liquide, ont pu s'y 1 maintenir en formant des îles, auxquelles les coraux sont venus constituer des ceintures ou des barrières, d'autres, battues par les flots ou ruinées par les agents atmosphériques, se sont réduites à des plates-formes immergées; et, comme l'action mécanique des vagues a pour limite, à très peu de chose près, la profondeur à laquelle les espèces coralligènes peuvent se développer, ces dernières ont dû trouver, dans les

concs volcaniques, ainsi rasés, un terrain propice au déploiement de leur activité.

Mais, parmi les accumulations de débris, édifiées au sein du Pacifique par l'action volcanique, beaucoup ont dû s'arrêter à une distance de la surface supérieure à vingt brasses. Etaientelles pour cela condamnées à ne jamais servir d'assiette à des coraux? En aucune façon. Ea effet, c'est un dos résultats les plus saillants des dernières explorations maritimes, que la constatation de l'extrême richesse, en organismes calcaires,, des fonds situés sous la zone tropicale. Les eaux de la surface, dans les mers largement ouvertes, nourrissent en abondance des foraminifères calcaires, surtout des globigérines, dont les menues enveloppes s'entassent sur le fond, partout où la hauteur de l'eau ne dépasse pas notablement 4000 mètres. Déjà l'accumulation de ces débris peut faire naître des dépôts calcaires ; mais surtout la matière organique de ces protozoaires fournit un aliment à des êtres beaucoup plus élevés, polypiers, rayonnes, mollusques, lesquels se développent sur le fond. Le phénomène est surtout remarquable sous le parcours des grands courants chauds tels que le Gulf-Stream. Les récents sondages du Blake ont montré qu'au-dessous de ce fleuve d'eau chaude, qui charrie de la matière organique en grande abondance, il est constitué une véritable plateforme d'un calcaire très dur, résultant de l'agglomération des coquilles. ?s'ulle part, d'après

Alexandre Agassiz ', ce résultat n'est mieux marqué que dans la mer des Antilles et dans le golfe du Mexique, entre 500 et 2000 mètres de profondeur. Les mollusques, les échinodermes, les polypiers, les alcyonaires, les annélides, les crustacés se développent en nombre incroyable sur les plateaux sous-marins qui bordent la côte de la Floride, et les recouvrent, par l'accumulation de leurs enveloppes, d'une couche de calcaire répandue sur plusieurs milliers de kilomètres carrés. M. Agassiz n'hésite pas à attribuer cette abondance aux matières organiques charriées par les courants tropicaux et qui, venant s'ajouter à celles que contiennent toujours les eaux littorales, assurent aux êtres marins une nourriture copieuse. De même une riche faune, sans doute explicable par la même cause, a été constatée par le Challenger au-dessous du courant chaud de la côte japonaise. Par contraste, les côtes occidentales des continents, le long desquelles les courants issus des tropiques font défaut, manifestent une moins grande richesse biologique. -.

Cela posé, un grand nombre des protubéran-1 ces volcaniques, qui dans l'origine, n'atteignaient pas la zone bathymétrique des coraux, ont pu s'exhausser peu à peu par des accumulations d'organismes calcaires, sous l'influence des conditions tropicales, et arriver ainsi assez près de