ELEMENTS

minéraux.

PenpUw

Énble

Liège...

Sapio..»

BoolesQ.

Faux Ébénier

Noisetier

Mûrier blaac

Surcâu» •••••••••

Acajou...

Ëbtae

Mojeoiie.*..

0,iO

Foin* • •

Mm •

Lin

Seigle (feuille)

Fromoit (id.)

Toiiinamboiin

Pois

Luzernes

Vcsoc? • • »•••••••

Tabao (UavaDo)....

Id. départ, do Nord.

Hoyeane

Cette première distinction suffit poar nous faiire comprendre comment les sols considérés comme impropres à prodnîre les piaules utiles, ne sont pourUmt pas toujours dénués de végétation ; comment les arbres et certains vé* gétanx ligneox, tels que les fougères et les bruyères, peu* vent croître et prospéra dans un terrain ofii les plantes alimentaires ne réussiraient pas.

Uncbéne, un cèdre, un sapin, dans les anfiactuosilés d'une rodiç résistante; un pin, dans des sables arides, peuvenl acquérir ôes dimensions énormes. Ils n'ont que peu de chose à emprunter au soi ; ils fixent à peu près uniquement du carbone qu'ils empruntent à Tatmospbère. La con*

stitQtion physique du sol , la manière dont il se comporte au point de vue de Taération des racines, de la conservation de riiiiniidilè, de rabsorplionde la chaleur, ont beaucoup plusd'inllueDce sur la croissance des v^étaux ligneux que la composition minérale de ce même sol.

Le noyer qui se phiil dans les sols calcaires, le châtaignier dans les quai iz et les sciiiâles, le saule et le peuplier dans les terrains frais ou marécageux , ont une composition chimiquement peu diflérente quant au résidu fixe de leur combustion.

Non-seulement la quantité de matières minérales formant la cendre des hois est toujours trés-faihle; la nature

même de ces substances peut encore varier avec celle du sol, pour la plupart des plantes vivant à l'état sauvage, et chez quelque^ines de celles qui, bien que cultivées» ne servent pas à l'alimentation proprement dite , telles que le tabac et la vigne.

La proportion des matières minérales est au contraire rigoureusement invariable dans toutes les plantes alimentaires. La composition des cendres de praines et de fourrages est constante pour une même espèce, ou ne varie > que dans de très-étroites limites ^

Ce nouveau caractère, dont nous devons la détermination à M. de Liebig, étabUt une disliiidiuii niissi marquée que le précédent entre la végétation spontanée et la culture. A la première appartiennent surtout les végétaux ligneux, qui, vivant de l'atmosphère, n'empruntent au sol qu'une très-

1 CbaeiiB dey éléments minéraiu auimUés paralléire, ea outre, dans un rapport défini avec les quantités des divers composés organiifues du végétal : la potasse, en relation directe avec la production du sucre ; le phosphore, avec celle des substances asolées, etc. (Uebig; lois Mfarslto de Vv^tmUun*)

miiiime qu;inlitô d'éléments minéraux dont I«i nnliire n'a ello-mème rien d'absolu ; à la culture au contraire revient la i»rodQClion des végétaax utiles et alimentaires, exigeant l'assimilation d'une quantité considérable d'éléments miné* raux en proportion neltenicnt définie.

On conçoit dès-lors la diflërence que doit présenter le sol, suivant qu'il est destiné à porter l'une ou l'autre végé- Uîlion. Sa constitution physique importe presque seule dans le premier cas, [)uisqu'il ne doit fournir qu'un point d'appui aux végétaux ligneux , un milieu dans lequel leurs racines puissent se développer dans des conditions convenables, suivant l'espèce.

Les végétaux alimentaires ou herbacés exigent eu outre une suffisante variété d'éléments minéraux dans lin état tel que la plante poisse se les assimiler.

c'est seulement aux terrains réunissant à la lois ces conditions physiques et minérales, nécessaires au développement des espèces alimentaires , qu'on devrait réserver le nom de terres végétales. On donnerait le nom de ter^ raiiis géologiques à ceux qui ne sont propres qu'au développement des végétaux ligneux, qui auraient besoin d'une transformation ou d'un amendement quelconque pour passera l'étal de terres végétales.

liCS vérités fondamentales que nous venons de rappeler ne sont connues que depuis peu de temps, dans leur remarquable simplicité. Il y a peu d'années encore, on ignorait le véritable rôle des éléments minéraux. Tout en reconnaissant la nécessité d'établir une distinction entre les végétaux qui croissent spontanément et ceux qui ne se dé*

veloppent que par la caltQre , on s'efllorçdit de trouver la raison de celle différence, plutôt d«ins le mode d'assimilatioD des substances TolaUles que daos la proportion des éléments fixes. On ne pouvait, par exemple, méconnaître l'origine du carbone que les végétaux ligneux enipmntent nécessairement à l'atmosphère; mais, dans les plantes alimentaires, on le considérait oomme provenant de Vhumusy dénomination vague donnée au prodoit mal défini de la désagrégatioa partielle des tissus ligueur enfouis dans le sol.

On attribuait à l'azote une origine analogue : il ne devait

provenir, dans l'ancienne théorie, que des combinaisons nnimouiacales eu dissolution dans le sol.

La proportion d'iinraus, de débris ligneux, étant en général surabondante dans les sols en plein rapport, on ne pensait pas avoir à s'en inquiéter. Toute la difllcullé paraissait consister à leur restituer une proportion sufûsante de composés azotés dans les engrais. Quant aux substances minérales, il n'en était pas question. On ne croyait pas à leur lixité relative ; au besoin même, certains chimistes, s'appoyanf sur des expériences mal faites , ne reculaient pas devant le problême de la transmutation des corps, pour admettre que le sol devait créer lui-même les substances qui loi faisaient nalurelleraeut défaut.

Telle était à peu prés la doctrine universellement admise il y a une vingtaine d'années ; la valeur des engrais se chiffrait au prorata de l'azote qu'ils couteuaieut.

Dès cette époque cependant , nous eûmes occasion de foire une expérience qui nous fil apprécier Tlnsuffisance de cette théorie. Nous cherchions le moyen d'utiliser les eaux ammoniacales d'une usincà gaz. Après les avoir filtrées sur des plâtras et avoir décomposé par la chaleur le produit de

TiiKÛBI£ DU SOL VÉGÉTAL. 7

Vèvaporatiou,nous obttamîesun résida chnrbonneQX contenant une forte proporlionde snUate d'ammonia(]uo eii intils cristaux» qui» d'après les idées admises, nous parut devoir coDstlIaer un engrais d'une grande valeor.

L'essai' en fat fait sur ane prairie réoeinroent fauchée. Quelques carrés tracés à la surface reçurent le niùlMiii,^e charbonneux. Peu de jours après nous revînmes sur les lieux, et les résultats, de prime-abord, nous parurent démontrer refûcacité de l'engrais. lîenouvclant les résultats de lacèlèbre expérience de Franklin sur les effets du plâtre, les carrés se dessinaient de loin fortement en relief sor l'ensemble du pré. Mais grande fut notre surprise lorsque, nous étant approché, nous vîmes que cette exubérante végétation ne se manifestait que sur ie périmètre des emplacements choisis* L'herbe du centre n'était ni plus drue, ni plus vigoureuse que celle du restant de la prairie. Nous nous rappelâmes alors que le jour où nous avions employé notre engrais prétendu, nous avions dessiné les cadres avec la première substance tombée sous la main , qui se trou* vait cire de la cendre de bois. C'était à celle cendre et non au sulfate d'ammoniaque qu'il fallait attribuer la partie Êivorable des effets obtenus.

Si nous rappelons cette expérience, ce n'est pas qu'elle ait [m elle-même beaucoup d'importance, ni qu'elle ait été pour nous» sur ie momeut, d'un grand enseignement. Mais elle eut pour résultat de nous mettre en garde, dés cette époque, contre les principes trop absolus de la doctrine des engrais azotés, alors dans toute sa vogue*. Elle nous revint plus tard en mémoire, torsque nous eûmes à apprécier les mérites de la théorie minérale qui lui a succédé, et dont nous devons à M. de Liebig d'avoir posé les bases principales.

Les matières mioérales assimilées par les végétaux viennent nécessairement du sol. La question est moinsévidente quant à l'origine des siibsUinces organiques. Elle ne saurait être douteuse pour le carbone, tout au moins dans la plupart des végétaux %neux, qui ne peuvent puiser ailleurs que dans Vatmospliére la masse énorme de carbone fixée dans leurs tissus.

On doit se garder sans doute de déduire d'un seul fait des conclusions trop générales ; d'admettre, par exemple, que tous les éléments orpniqnes viennent directement de lalmosplière, comme les éléments minéraux viennent du sol.

Il est cependant une distinction essentielle que le simple

raisonnement nous permet d'établir d'une manière générale. Les éléments minéraux doivent être nécessairement apportés du dehors dans les sols où ils font défaut, car nous ne connaissons pas d'action mécanique qui puisse les reconstituer sur place lorsqu'ils ont clé épuisés. Les éléments organiques, au contraire, peuvent indéOniment se renouveler d'eux-mêmes, par un emprunt à l'atmosphère, non peutêtre par la culture d'un seul Tégétal, mais par celle d'an ensemble convenable de divers végétaux. Lue considération fort simple nous rendra compte de cette différence.

Supposons une terre végétale ridie en éléments minéraux de toute sorte, en bon état de culture, et qui, par un assolement n'ayant rien d'anormal , soit cultivée moitié en céréales, moitié en herbages consommés sur place pour l'engraissement des bestiaux. Les fumiers produits* par les troupeaux suffiront, et au-dcl:MX)nr entretenir indéfiniment la végétation ; et cependant» tous les ans des quantités cou-

âdèrables de carbone et d'azote seront exportées à l'état de blé el de viande, sans que le sol en soit le moins da

monde appauvri en matière organique.

Une culture convenablement variée.peut donc, dans son ensemble, reconstitaer les éléments organiques ; mais tous les végélaux n'agissent pas de même à cet égard, il en est qui puisent directement leur azote dans ralmospbère : telles sont la plupart des plantes fourragères. Il en est d'autres, et les céréales paraissent être surtout dansée cas, qui ne peuvent s'assimiler les substances azotées qu'après une élaboration préalable dans un autre organisme.

Nous retrouvons ici comme une sorte d'analogie entre les espèces végétales et les'espèces animales. Aux animaux berbivoreset carnassiers, qui constituent deux classes différentes des êtres animés , correspondent deux classes de végétaux distincts, suivant qu'ils s'assimilent les éléments organiques directement ou après une élaboration préalable.

Les végétaux de la deuxième classe étant surtout ceux qui, plus ricbes en matière azotée et en principes minéraux, oontribuent à la nourriture de l'homme et des carnassiers, on pourrait, au point de vue de la nutrition générale, les assimiler aux animaux de la première classe, et établir trois degrés seulement dans l'ensemble des 'deux régnes.

1" degré, .g / Végétaux ligneux •^l ou herbacés ^ in/érieurs vivant / directement [ài TaUDospiière.

te

mm»

a* <l«gré.

Végétaux \ se nourrisherl)acé8 I sant

supérieurs I de la décom-

i position Animaux \ des végét.

h«rbivorei J du i«r degré.

s* degré.

supér. consommant indistinct temeit lei Tégélanx

sup. et les animanz infér.du 2e degré.

10 FWQIIËIIE PAATK.

Onoi qu'il en soit do In vnlciir (îe ces rnpprochemenls, la reproduction des subsiaoces orgaoîques assimilables par la coltore est an foit hors de doote. Qalls soient absorbés par les racines, ou directement par les parties vertes extérieures, les éléments decessubstancesprovieiiûeQt toujours, en fia de compte, de l'atmosphère.

Un certain, fonds de roulement peut être nécessaire dans le sol ; mais, ce fonds existant, il sufflra d'une altcrnnnre des cultures pour maintenir la masse moyenne de l'approvisionnement, quelle que soit la quantité exportée à l'état de produits. Tonte la difficulté se réduit à une question pratique d'assolement, dont la solution complexe ne doit pas nous occuper ici.

Il en est tout autrement des éléments minéraux. Les substances eiilevées ne se renouvellent pas, et, si le sol n'en contient pas lui-même une quantité inépuisable, il est nécessaire de réparer les pertes par un apport de L'exlé' rieur.

Une variété convenable d'éléments minéraux, en dehors

des substances organiques, est donc une condition indispensable à la constitution d'un bon soi végétai ; mais elle n*est pas suffisante : un mélange de roches broyées et triturées en poudre impalpable, par nus a«,^Mits niécnniques ordinaires, ne fournirait pas une terre végétale immédiatement propre à la production de toutes les plantes alimentaires.

Le sous-sol d'un champ en bon état de culture, lorsqu'il est ramené à la surface par un labour profond, bien que l'analyse chimique y démontre Texistence d'une grande proportion de tous les amendements minéraux utiles, n'a-

THÉORIE DU SOL VÉGÉTAL. Il

métioce pas tout d'abord la terre arable; bien souvent, ao contraire, 0 agit sor elle comme un véritable poison.

Dans ces deux cas, l'action du temps, les engrais, le travail de la culture, les influences atmosphériques, peuvent à divers degrés modifier ce sol momentanément infertile, et le transformer peu à peu en terre végétale.

11 ne sulût donc pas que le sol renferme en proportions déterminées tous les éléments organiques on minéraux nécessaires; il faut encore qu'il les contienne, sinon en liberté, du moins dans un état de combinaison chimique tel que l'aciion végétale puisse en séparer les éléments.

Cette action végétale peut être, en elfet, considérée comme résultant d'une force naturelle qui tend à détruire les combinaisons chimiques pour en dégager les éléments nécessaires à la nourriture de la plante ; mais celte force ne saurait produire ce résultat sur toutes les combinaisons chimiques au même degré ; elle agit d'ailleurs avec une intensité différente suivant les espèces végétales. Si certaines d'entre elles , les plantes sauvages , la luzerne , le trèfle, peuvent prospérer dans des terres vierges dont elles désagrègent les composés minéraux, le plus grand nombre des plantes alimentaires ne peuvent vaincre que des aiûnltés chimiques beaucoup plus faibles.

L'aciion des agents atmosphériques, et parfois celle de phénomènes chimiques accessoires, peuvent venir en aide à la force végétale, pour lui permettre de surmonter des aflBnités qu'elle n'aurait pu vaincre à elle seule.

Ces réactions expliquent le rôle de certains amendements qui, à part leur action directe comme éléments constituants, peuvent aider à la diflhsion de diverses substances non-seulement mhjérales mais organiques. Tel serait par exemple, d'après M. deJUebig, le moded'aclion delà chaux

\i FREMIËRR PARTIfi.

et de la magnésie , dont rafûnité pour l'acide nitrique , jointe à Faction végétale, pourrait détruire l'azotate de po* tasse ; décomposition qui, produit de l'action de deux forces agissant de concert, n'aurait pas lieu sous l'iuilueuce de i'uoe ^l'elles agissant isolément.

Telle paraîtrait être en principe, bien que le mode d'action en soit peu connu, la couse de l'efljcacilé du plâtre et des sulfates en général. Ils doivent plus encore opérer par les décompositions chimiques qu'ils facilitent, que par les éléments eux-mêmes qu'ils fournissent à la plante.

Il serait donc rationnel de rapporter les engrais à deux classes distinctes^ suivant qu'ils fourniraient directement les principes nutritifs aux plantes, ou qu'ils faciliteraient le dégagement de ceux qui se trouvent à TêtiU inerte dans le sol. Mais cette distinclinn serait bien difficile à établir, car un grand nombre de substances fertilisantes jouent les deux r6les à la fois.

C'est surtout à l'action des amendements de la seconde catégorie qu'il nous paraîtrait convenable de rattacher celle de l'humus considéré comme un simple produit de décomposition de matières ligneuses riches en carbone. Sa présence en quantité plus ou moins considérable dans le sol n'est point une condition essentielle ou un indice certain de fertilité. Par cela même qu'elles sont végétales, les bonnes terres renferment les débris des végétations antérieures ; mais ce caractère est loin de leur être exclusivement propre. Les terres les plus infécondes, au point de vue de la production des plantes alimentaires, les sables de Gascogne, dont nous aurons à nous occuper plus tard, renferment une quantité d'humus certainement beaucoup plus considérable que les terres les plus fertiles de toute autre contrée. Cet luunusn'a par lui-même aucune valeur

THiOUE DU SOL VÉOftTAL. iZ

nutritive comme engrais ; mais il sert d'aliment à une combustion lente qui est la source d'ua dégagement continu de chaleur et d'acide carbonique. Cet acide, à Tétat naissant, doit avoir une très-grande influence sur les décompositions ou réactions chimiques gui rendent actifs et assimilables les éléments inertes du sol.

Les matières assimilables, dont la proportion relative

conslitue seule la puissance productive d'une bonne terre végétale, peuvent exister sur place ou être apportées du dehors à l'état d'amendement. QueUe que soit leur origine, elles ne paraissent pas se trouver en état de complète liberté dans le sol, alors même qu'elles iie sont eû{jagées dans aucune combinaison chimique.

Le sol lui-méroe agit sur elles par une affinité moléculaire, une action de poi osiié capillaire analogue à celle qui permet au charbon iluement [lulvérisé d'attirer certaines substances organiques en dissolution ou en suspension, et de les retenir fortement.

Celle analogie, au point de vue de l'attraclion exercée entre le cbarboa et la terre végétale, résulte de nombreuses eipériences de M. de Uebig.

Le purin ûllré sur la terre végétale ne laisse passer qu'un liquide incolore, sans odeur, qui a perdu la presque totalité des principes minéraux ou organiques, potasse, acide phesphoriqae, ammoniaque , qu'il contenait.

Même n su liai s'obtient sur une dissolution quelconque de sels organiques ou minéraux, qui sont retenus et en quelque sorte fixés dans le sol par le lait de la filtration.

Dans les nombreuses expériences que nous-mcme avons

u PREMl&BE PABm.

eu occasion de faire sur le dessalement des terrains du littoral de la Méditerranée, nous avons constaté la difficulté de débarrasser le sol végétal des dernières parties de sels solables retenus par cette adhérence molécalaîre. En opérant par lessivage et fillration, sur la terre très-meuble et trcs-divisée du marais de Vie, contenant de 0,005 à 0,020 de sels, nous avons dû employer jusqu'à 10 et i 5 litres d'eau distillée par litre de (erre, avant d'arriver à un épui* sèment à peu près complet des sels solubles.

Cette faculté d'absorption du soi végétal est purement physique, car les parties attirées n'entrent pas en combinaison et conservent leurs propriétés chimiques. Elle est d'ailleurs d'autant plus grande que le sol est plus meuble, composé de particules plus ténues ; elle ne se retrouve qu'à un trés-feible degré, aussi bien dans les argiles dures et compactes que dans les sal)Ies çrrenus non jioreux.

C'est grâce à cette action que la terre v^étale se cliarge également, dans toutes ses parties, des matières assimilables mises à sa disposition. Chaque molécule du sol peut être considérée comme étant enduite ou imprégnée d'une # quantité variable de substances alimentaires retenues par

une affinité physique qui suffit pour résister avec une certaine énergie à l'action dissolvante des eaux, sansopposer cependant un obstacle insurmontable à l'action végétale.

Cette sorte d'attraction physique exercée par le sol a une double importance. Non-seulement elle aide à la diflbsion des substances assimilables dans la niasse du sol , mais elle en empêche la déperdition par les eaux courantes ; elle explique comment le dramage arUflciel peut avoir de bons otïcls, ëans produire complètement les résultats nuisibles qu'il amènerait si les eaux d'égouttage emportaient avec elles tous les sels solubles du sol.

M. de Liebi^ dte un grand nombre d'expériences à

l'appui de celle ionocuité à iieu près complète du drainage, procédé d'amélioratioo agricole qui permet aux racines de pénétrer dans les condiespfais profondes da sd, et rend

assimilables de nouvelles substances minérales, sans facililer outre mesure reotraioemeot de celles qui l'étaient

A pari cette attraction tonte physique qu'elle exerce sur

certaines substances, la terre doit réunir d'autres conditions spéciales destinées à favoriser l'action de certains agiBtttSDatarels qoi iconiribnent, à divers points de vne, aft développement de la vie végétale. Ces agents sont princi* paiement l'eau, l'air atmosphérique, la chaleur et la lumière soiaîre. En même temps qu'ils fournissent une partie des éléments organiques, l'eau et l'air interviennent dans tontes les réaclio[LS( iiiriii(|{ies' qui se produisent dans le sol, réactions auxquelles la chaleur et la lumière solaire fournissent aussi leor contingent.

La présence d'une certaine quantité d'ean dans le sol est en eiïel un élément essentiel de production vé^'élnlc ; mais il faut qu'eUe s'y trouve dans un état particulier; que, combinée en qnetqoe sorte d'une manière intime avec les molécules, elle n'obstrue pas les pores, les conduits capillaires qui les séparent. 11 faut, en d'autres termes, que le terrain soit imbibé d'ean et non noyé.

La quantité d'eau que le sol végétal peut ainsi conserver, par une affinité physique de tous points identique à celle qui retient les substances alimentaires en général, est trésvariable aviec la nature de ce sol.

1 Ces réactioDS étani oaturelleibeot très-IeDtes, le temps lui-même deTÎeot «îDsi, dani one certaine mesure, un élément indispensable de Mifisalton âa aoA.

16 PREMIÈRE PARTIB.

Certains terraîDs calcaires penvent retenir jusqu'à

600 kilogr. d'eau par mètre cube, saiis qu'il y ait excédant évacué par le drainage.

La proportion est t)eaQCOQp plus M)le poor les argiles, qui , entre le point de dessiccation complète et celui de submersion, n'absorbent pas plus de 150 à 200 kilof^ram. d'eau par mètre cube. Quant aux sables purs, leur action absorbante est à peu près nulle. Les concbes supérieures se dessèchent complètement, tandis que l'eau s'accumule dans les coucbes inférieures au point de les noyer.

Entre ces termes extrêmes, on conçoit de quelle importance il doit être que le sol puisse conserver' à l'état de combinaison physique une quantité d'eau suffisante pour parer à tous les besoins de la végétation et aux pertes résultant de l'évaporation, en attendant que cette réserve puisse être renouvelée par l'eau pluviale, à dclaul d'une irrigation artificielle.

La présence de Tair n'est pas moins nécessaire qae celle de l'eau dans le sol: la plupart des végétaux périssent asphyxiés dans un sol noyé. Des expériences récentes ont démontré qu'on pouvait, dans certains cas, imprimer une activité toute nouvelle à la végétation, en opérant un aérage artificiel des couches inférieures du sol, par l'appel d'une cheminée placée sur i'qritice du tuyau collecteur d'uu réseau de drainage.

Noos n'avons pas besoin d'insister sur l'importance de

l'action calorifique et lumineuse des rayons solaires. L'état physique du sol n'est pas sans une influence directe sur cette action, et sous ce rapport il doit agir à la fois par sa conductibilité et par sa couleur.

Toutes choses égales d'ailleurs, un terrain foncé absorbera plus facilement qu'une terre blanche les rayons calo-

rifîques et la himière. La coloration du sol est donc loin d'être une chose aussi indifférente qu'on pourrait le croire, et cfest à ce point de we surtout que la présence d'une certaine quantité de fer, qui est le principe colorant le plus habituel, peut avoir son utilité.

En résumé, on peut ramener à quatre principales les conditions physiques que doit présenter unbon sol végétaU savoir : la consistance, qui donne aut racines un point d'ajipui solide et résistant ; la porosité, faculté qu'a le sol de retenir à l'état de combinaison physique Feau et les substances alimentaires ; la perméahUUé^ état de division qui permet à l'air et aux Iluides gazeux de circuler et de se renouveler dans le sous-sol ; la coloration^ enûn, qui iacilite rabsorption des layons solaires.

Le procédé le plus simple de maintenir la fertilité du sol

végétal serait sans doute de lui reslilnei à 1 elat de combinaisons physiques immédiatement assimilables, les éléments qu'il perd. Mais la quantité des engrab propres à jouer ce rôle est trés-limitce, et il est en général beaucoup plus simple de fournir ces éléments tels que nous les ofîre la nature à l'état de combinaisons chimiques, dont il ne reste plus qu'a fociliter la décomposition.

Les actions chimiques, celles qui proviennent par exemple de la désorganisation des substances végétales ou animales, des influences atmosphériques , du fait même de la culture, aident surtout à cette dissociation des éléments minéraux, qui les rend assimilables.

Bien d'autres causes peuvent produire ce résultat ; mais dans le nombre, il en est une sur reffîcadté de laquelle nous

18 mOUÈBE PARTIE.

croyons devoir d'autant plus insister qu'elle parait moins connue ; nous voulons parler de raclion mécanique de& eaoi courdDtes. La trituratioD prolongée des masses minérales au contact de l'eau, si elle ne suffit pas tOQjoars à produire la dissociation chimique, parait du moins la préparer. On ne saurait expliquer autrement Faction exceptionneUe et proverbiale exercée par iesalluvions récentes, lorsqu'elles viennent à se déposer sur un sol de composition identique. Cette action est d'autant plus cner<!iqne que le bassin qui fournit les éléments de l'alluvion est plus étendu, plus riobe en formations géologiques différentes ; qu'il contient une proportion plus variée d'éléments minéraux, naturellement infertiles, mais qui, en totalité ou en partie, deviennent assimilables et actifs par le (ait de la tiitoration et du transport par les courants.

Comment se produit ce changement? est-il k rcsulbt d'une simple action physique et moléculaire, ou celui d'une réaction chimique ? Nous ne saurions le dire ; nous ne pouvons que constater le fait.

Sans rappeler ici des types célèbres, sans parler des limons du Nil ou môme de ceux de la Durance, nous prendrons des exemples plus rapprochés de nous.

Sur la rive gauche de l'Hérault, à peu de distance de son embouchure dans la Méditerranée, il existe autour de la petite ville de Florensac une plaine complètement ravinée et dévastée par les crues de la rivière. A plusieurs reprises, l'Administration locale s'est préoccupée des moyens de défendre ce territoire contre l'irruption des eaux. Appelé par notre service à nous occuper de ces études, nous avons toujours vu les propriétaires intéressés nous dire qu'ils aimeraient uiicux renoncer à toute .'imélioralion, laisser leurs terres à la merci des crues de la rivière, que d'accepter des

Iravaui qui les priveraient complètemeut des eaux limo- Deoses» sans lesquelles leurs terres perâiaieut une grande partie de leur fertilité.

Même résullat nous a été conlirmé sur les rives du Yidourle. Les plaines riveraines sont endiguées; mais il est de notoriété publique que lorsque la rivière rompt ou surmonte ses digues , les terrains qu'elle recouvre sans les raviner, sont améliorés et fumés pour dix ans par les limons.

Pareille chose se produit de toutes parts, sur la Durance comme sur le Rh6ne, dont les sègonnaux compris dans le champ de l'inondation entre les digues , submergés parfois à plusieurs reprises dans le courant d'une même année, ont plus de valéur que les terrains situés en débets de la um submersible.

Cette action toute particulière des alluvions récentes est incontestable. On ne saurait l'attribuer uniquement à la quantité de maUères organiques que oes alluvions contiennent. Ainsi que nous le verrons plus tard, la proportion de ces matières est très-faible. Les alluvions, en eiïet, proviennent mom de bonnes terres végétales déjà toutes formées à la surface du sol , que du mélange et de la tri«turation de matières minérales arrachées par les rnvius au sous-sol de terrains géologiques ioferliles par euiL-méme^. La fertilisation momentanée qu'elles produisent est d'ail* leurs subordonnée à la variété géologique des divers terrains qui ont fourni les débris. Dans le bassin exclusivement crétacé de la Marne, les alluvions de cette rivière ne produisent aucun efifet améliorant sur les terres riveraines; et cependant, à masse égale, elles doivent contenir autant et plus de matières or<,Miiiques que les eaux des torrents ou des rivières torrentieiles du midi de la France , dont les régions supérieures sont désertes ou peu babitées, en com-

paraison des bords de la Haute-Marne, couverts d'usines et de populations.

Mille exemples semblables pourraient démontrer qu'il faal Décessairement attriboer en très-^nde partie aox éléments minéraux la valeur agronomique toute spéciale de la plupart des alluvions récentes. Ën admettant Texactitade da fait , on doit pourtant se demander pourquoi les terres riveraines qui, sur une épaisseur indéfinie, sont composées des mêmes alluvions , perdent si rapidement leur faculté de produire.

La quantité de matières minérales enlevée par une ré<* coite unique aussi bien que par dix recolles, est insigniflante par rapport à la masse totale. L'analyse chimique n'indique aucune différence appréciable entre les alluvions anciennes et lesalluvions nouvelles qui les recouvrent ; elles contiennent les unes et les autres la même quantité de potasse f de silice, de phosphate, etc., et l'on ne voit pas de prime'abord pourquoi les unes sont productives quand les autres ne le sont pas.

Cette anomalie apparente trouve son explication dans la théorie de M. de Liebig *. L'effet des alluvions nouvelles ne tient pas à la quantité totale d'éléments miné-> raux qu'elles renieraient, mais à la proportion relative de celle de ces substances qui ont été rendues assimilables par le transport. Une fois cette quantité probablement très-

' Une eipérienoe récente Tient de jeter un jour nonfetu sur eetle question. M. Dtnhfée a eonMaté que, par le fait de leur trituration au contact de l'eau, les matières ftldspathiques » transformées en boues floides, dégageaient à Tétat d'alcali Kbre une partie de la potasse qu'elles contenaient en combinaison. L'action natureUe des courants torrentiels sur les matiârei entraînées doit produire un effet analogue; entre autres résultats , elle doit mettre en liberté et rendre par suite assimilable aux végétaux une certaine proportion de potasse.

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THÉORIE DIT SOL VÉGÉTAL. îl

miDiroe , épuisée , les alluvions perdeDt leur action directe sur la végétation. Si rien ne les renouvelle, elles rentrent

dans la catégorie des bonnes lei res vêgéUilcs ordinaires, qui exigent les soins de la culture. Il faut les régénérer par les amendements et les engrais, soit qu'ils agissent par euxmêmes comme substances alimentaires , soit qu'ils contribuentà faciliter les dissociations cbimiques destinées à rendre actives et assimilables une partie des substances minérales existant dans le sol à Tétat de combinaison inerte.

Il ne faudrait pourtant pas exagérer la portée de cette explication , et admettre une distinction trop absolue entre les alluvions récentes et les alluvions anciennes de même nature et de même origine. Les différences d'action que l'on remarque entre elles tiennent parfois beaucoup aux conditions physiques du sol végétal. U ne suffit pas qu'une terre renferme tons les éléments minéraux nécessaires au développement de la végétation; il faut encore ciu ellc les contienne dans un état convenable de désagrégaliou et d'indépendance naturelle, et c'est surtout sous ce rapport que les sols oniquement composés d'alluvions profondes peuvent laisser à désirer.

Tel est le cas le plus liabituel des alluvions réputées les plus riches, celles de la Durance. Répandues en couches minces sur on terrain cultivé , elles agissent sur lui comme un engrais ; réunies en grande masse , elles constituent rarement par elles-mêmes une terre immédiatement fertile. Un certain temps d'incubation et de culture préalable est souvent nécessaire pour transformer en terre végétale le produit d'un colmatage opéré sur une grande épaisseur.

L'observation rend aisément compte des causes de ce dernier feit. Les limons de la Dnrance renferment en eux tous les éleuients minéraux utiles à la nutrition des plantes ;

mais ils ûùt une tendance à s'agréger en dépôts sédimentai-

les, compacts et imperméables, qui durcissent cl prennent Faspect de la pierre au soleil, se. transforment en terres gluantes pendant les plaies, et ne laissent pénétrer m Veaa ni Tair dans leur masse intérieare.

La culture et l'emploi des engrais linissent à la longue par détruire cette tendance à ragrégation , toutes les lois qa'iMi ne peot la combattre d'une manière plus efficace, par le mélange d'un corps étranger tel que le sable qnartzenx. Celle maliêre ou toute autre analogue, inerte par elle-même, opère en quelgue sorte une action de présence. £Ue rompt l'homogénéité dn sol» s'oppose aux actions attractives de ses molécules les unes pour les autres , les tient à distance, et empêche les mouvements trop étendus de dilatation on de retrait , qui sont les causes principales du durcissemenl et du feDdillement altematlls des allovions trop pures.

£n général, comme nous le verrons plus tard, les deux éléments différents : le limon fertile et le sable Inerte, coexistent dans les eaux courantes; et c'est surtout lorsque leur dépôt s'opère simultanément ou en couches successives que la culture peut mélanger plus tard, que l'on obtient des terres végétales Irréprochables.

Nous ne croyons pas devoir abandonner les questions qui viennent de nous occuper, sans quelques dernières explications qui, tradant à reproduire les principes de la théorie végétale de I^î. de Liebig en d'autres termes , pourront paraître hasardées dans la forme qui nous est propre , mais qui n'en sont pas moins en accord essentiel avec les bases géné« raies de la philosophie naturelle.

11 s'agit, en effet, de ramener à un même principe de dynamique les forces diverses qui, sous les dénominations et les apparences de force végétale^ de chaleur, de lumière, de réactions cbimiques et d'aetioii mécanique des eaux conranles, interviennent dans le plicnomène de In véaôtation.

Les progrès des sciences physiques nous rapprochant de plus en plus, chaque jour, des idées de Descartes touchant le mouvement, nous conduisent à reconnaître dans toute sa généralité le principe de mécanique sur la conservation des forces vives.

En d^ors des mouvements extérieurs des corps, se traduisant par des phénoinènes visibles de translation ou de rotation de leurs agrégations visibles, on est forcé d'admettre l'eiistence dans leur masse intérieure d'ébranlements statiques, de vibrations surplace, imprimées à certaines molécules matérielles.

Toute force vive extérieure, perdue dans un choc, se traduit par une accélération équivalente du mouvement interne, qui n'est autre chose que de la clialeur ; et , réciproquement, tout dégagement de chaleur équivaut à une perte égale de la forée vive interne du corps.

Telles scmt les bases essentielles de la théorie dynamique de la chaleur, assez généralement admises aujourd'hui pour que nous n'ayons pas besoin de les développer davantage.

Nous considùrons donc coiiimo un fait pratique, dont la science moderne rend de jnnr en jour la démonstration plus évidente, cette identité absolue de la chaleur et du mouvement se transformant l'un dans Vautre, sans jamais rien perdre de la force vive iniliale.

Ce point admis , le phénomène de la végétation peut être considéré comme exigeant-, avant tout, la dépense

u pmaks& partib.

d'une certaine quanlilê de force vive ou de chaleur nécessaire à la dissociation des éléments constitotifs des végétaux retenus dans d'antres corps par Taffinîté chimique, ta plus importante de ces dissociations est Fisolement du carbone, qui doit être dégagé de l'acide carbonique pour être filé dans le tissu végétal.

Le carbone, en effet, dont la combustion par l'oxygène dégage une grande quantité de chaleur ou de force vive , doit être considéré comme emmagasinant dans les végétaux cette force vive à l'état de chaleur latente. Fixation de carbone par un végétiil, sera donc réquivoloiil d'une absorption de force vive par ce même végétai ; de même que la combustion da carbone correspondra à un dégagement de force vive.

L'action employée à dégager le c^irbone de Toxygcne, pour le fixer dans les tissus , n'est pas le seul eflet mécanique qui se produise dans la végétation. Tontes les transformations que subissent les substances minérales engagées dans leurs combinaisons chimiques, exigent également une dépense de force vive ou de chaleur.

Cest surtout au soleil, sous forme de chaleur ou de lumière, (pie les plantes empriiuiciil la lurce vive nécessaire à leur développement : directement dans les parties vertes extérieures , indirectement dans les racines par l'intermédiaire du sol végétal.

Quel est, à ce dernier point de vue, le mode d'action de la terre végétale ? Agit-elle par simple voie de transmission immédiate , ou jouit-elle de la focnlté d'emmagasiner pendant un temps plus ou moins long la force vive perçue?

Les deux hypothèses sont également possibles, mais la dernière est de beaucoup la plus vraisemblable. Elle est d'ailleursconforme aux expériences de M. Niepoe de Salnt-

THÉORIE DU SOL VÉGÉTAL. m

Victor, qui a démontré que certaines substances peuvent retenir et emmagasiner la force vive des rayons chimiques du sol&X. N'est-il pas naturel d'admettre que le sol végétal» anatogae par sa ooDstiliition physique aux tabès noircis dont s'est servi M. Niepce dans ses expériences, joue un rôle semblable ? Cette supposition est d'autant plus pro- Inble qu'elle nons parait seule pouvoir rendre compte de la nécessité d'nne certaine insolation de la terre végétale , avant qu'elle ne devienne productive.

Les terrains de marais récemment desséchés, plus souvent encore les sols de forêts nouvellement défricbéSy restent parfois improductifs tant que de nombreux labours n'en ont pas renouvelé la surface. Sur les sols en état de culture » les façons saperficielles qui , sans pénétrer jusqu'aux racines, ont pour effet de rapprocher d'elles les couches supérieures régénérées par l'action du soleil, sont également un stimulant des plus utilesà la végétation. Comment expliquer, dans Ynn et Tautre cas, la nécessité ou les avantages de cette insolation continue du sol, si l'on n'admet qu'elle a pour résultat d'emmagasiner, dans ses diverses couches, une partie de la chaleur ou de la lumière à rétat de force vive latente, que la végétation pourra plus tard utiliser et mettre en œuvre ?

Mais cette action des rayons solaires n'est pas seule* ment communiquée aux plantes , soit par les feuilles , soit par le sol végétal ; elle nous parait pouvoir se prolonger d'une manière plus indirecte par d'autres intermédiaires constituant de nouvelles réserves.

Tel nous parait être surtout le rôle, d^à indiqué, de l'humus composé de débris charbonneux provenant de végétations antérieures. Par sa lente combustion dans le sol, il constitue un dégagement continu de force vive, dont

SB nuDUÉaiB partie.

la YégétatioQ se sert , soU pour dissocier dû nouvelles goanUtés d'acide cari^ooiqne atmofiphériqae « soil pour faciliter les décompositions chimiques qai metleot eù liberté

les éléments minéraux ou organiques nécessaires à la prodacUûQ des tissus végétaux. Ëuvisagé à ce point de vue, nKQmas eufou dans le sol joaerait m rôle analogue k

celui du sang, ou mieux des malièrcs grasses, qui, [varleur lente combustioo dans l'organisme des espèces anioiales , foaroisseot la force vive nécessaire à toutes les fonctions de la vie.

Si nous admettons cette sorte de sensibilité physique du sol végétal» cette propriété d'emmagasiner la force vive» pour la restituer lentement aux végétaux suivant leurs bor sdns , il n'est pas nécessaire de limiter à telle ou telle aciiuii plus ou moins immédiate Torigine de celte force vive» bien qu'on puisse toij^ours» en principe» la laire dé-* river de la chaleur solaire.

Elle peut, au iiiêine titre que de la combustion de l'humus , provenir du travail mécanique et des diverses (orflMS sous lesquelles il est appliqué à la terre.

Elle peut être due à un développement quelconque de chaleur, tel que celui qui résulte de riiicinération des végétaux dans récobuage. Ou sai4 en efibt^ pan expérience-, que cette opération n'agit pas seulement par les substances

minérales existant dans les cendres ; qu'elle produit une action fertilisante spéciale qu'on doit forcément assigner au lait de la combustion.

Rien n'empêche même de supposer que cette concen^ Iration de force vive disponible , à letat latent, ne puisse résulter, de l'action mécanique des eaux courantes sur les limons qu'elles ont transportés. Telle paratt être, confort mémeul à rexpéricnco déjà citée de M. Daubrée , la

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cause des âiflèrences qui existeot trés-certaiiieineDt entre

unealluvioii, surtout une alluvion récente, et un mélange de composiUou minéialogique analogue * qui n'aurait pas subi de transport prolongé dans le lit d'un cours d'eau.

Teile que nous Vindiquons sons toute rèser?e, cette théorie de la concentration dans le sol végétal de forces vives d^ongine diverse» pourra sans doute paraître fort hypothétique. Si nous afons su l'exposer cependant , nous espérons que, dans sa généralité même, on reconnaîtra qu'elle embrasse les faits les plus positifs résultant des études récemment ^tes sur le phénomène de la végétation.

Peu importent en effet les combinaisons intermédiaires, .les transformations qui paraissent se produire dans les actions chimiques qui accompagnent la végétation ; que l'humosy par exemple, ag^ sous la forme de tel ou tel acide ; . que l'incinération produite par Técobuage ail pour effet de produire tel sel minéral, d'en décompose r tel autre : rapporté à la cause première, le résultat sera totyonrs le même. 11 ^aglt dans Ions les cas d'une réserve de force vive on de chaleur que les végétaux doivent avoir à leur disposition ; qu elle provienne de l'action directe du soleil , de la combustion lente et naturelle de l'humus , de la combustion rapide et artiflci^le des végétaux d'écobuage , peu^ètre même des actions mécaniques exercées par les travaux de la culture ou le transport des alluvions dans les eaux courantes.

* La force Tive accumulée dans Talluvion se manifeste de deux ma* nières différentes : par un développement de l'action T^élale sur les sols déjà existants; par une tendance h l'agrégation physique sur l'ailuTîon elle-mCmc, lorsqu'elle ae dépose stir une trop grande épaisseur en un même point.

SB mBMIÈRE PAimtt.

vm.

Nous venons d'étudier les conditions physiques et minérales qui caractérisent les sols ¥^étaoi ; nous avons ensuite essayé nous rendre compte de la natnre des forces mises enjeu par le développement de la vie végétale.

11 nous reste à examiner les conditions naturelles des terres végétales existant à la surface du gl<d)e. U est aisé de reconnaître qu'elles appartiennent presque toutes à la Gitégorie des terrains de transport. Cest à l'action des eaui courantes qu'elles doivent à la fois les qualités physiques et chimiques qui les distinguent, la division mécanique des molécules du sol, la variété suffisante des élémenls minéraux.

Outre qu'ils peuvent » comme nous l'avons vu précédemment, contribuer à faciliter les dissociations chimiques

qui rendent assimilables par les végétaux les éléments minéraux existant à l'état inerte dans le soi» les courants d'eau sont à peu prés les seuls agents mécaniquesqui aient pu broyer, triturer les roches, et mélanger leurs débris dans un état sufûsant de désagrégation physique et de diversité minérale.

Sauf de rares exceptions, toutes les terres végétales sont donc des terralnsdetransport;malsllfaudraltbien se garder d'admettre que tout terrain de transport soit nécessairement apte à faire une bonne terre végétale. Bien loin de là. Les courants d'eau qui ont à diverses reprises remanié la sui faï c du globe, ont produit plus de terrains géologiques que de terres végétales proprement dites. Non-seulement la trituration des roches n'a pas toujours été poussée à un degré convenable de ténuité ; mais les dépôts se sont le

TiiÉÛBIE DU SOL VÉGÉTAL. 89

plus souvent opérés dans des conditions inégales qui, loin d'assurer le mélange intime des éléments diUérents, les ont séparés les uns des autres.

L'actioii mëcaiiiqae des eaux sur la croûte terresire, daus le passé comme dans le présent , s*est produite de trois manières différentes : action de la mer, des anciens courants diluviens, des courants modernes.

L'action des vagues de la mer , comme nous le verrons plus tard (xxxvm), a surtout pour résultat d'opérer un départ complet entre les éléments minéraux sur lesquels elle opère. Loin de constitoer de nouvelles terres végétales, la mer ne peut que décomposer et ramener à lelat de tcirains géologiques celles qui existent.

Les grands courants accidentels qui, à diverses époques de l'histoire géologique, ont bouleversé la surface du globe, ont mis à nu des masses énormes de matières minérales ; mais rarement ils en ont opéré le dépôt dans des conditions propres à produire des terres végétales. Les terrains diluviens (li) se présentent le plus souvent sous l'aspect de vastes surfaces dénudées , composées de sables ou de cailloux quarlzeux sur certains points, d'argiles compactes dénuées de calcaires sur d'autres. La majeure partie de nos terres arables ont cependant cette ori^jine ; aussi les conditions de fertilité du plus grand nombre laissent-elles beaucoup à désirer.

Le rôle des alluvions produites par nos eourantsmodemes est beaucoup plus restreint. Les terres végétales qu'elles ont produites sont en général de qualité très-supérieure à cdles des terres d'origine diluvienne (lxxvdi); mais 11 s'en faut de beaucoup encore qu'elles soient partout également fertiles.

Leur infériorité dans ce cas tient babituellemwt plus à

90 PR£MIÈR£ PARTIE.

leur natore physique qa'à leur composition chimique. £iles contiennent souvent les éléments minéraux nécessaires à

la nutrition des plantes , mais elles manquent de la matière înerie, qui seule peut s'opposer à la teodance naturelle qu'ont ces éléments minéraux à se reconstituer en terrains géologiques par le tassement et ragrcgalion laulcculaire.

Les sols végétaux présentent en apparence une variété infinie de composition minéralogique. On peut cq^ant» en les rapportant à uneoriginecommune, établir entre eux certains caractères généraux qui les ratlacheut à un trèspetit nombre de types distincts.

Toutes les substances minérales qui composentnon-sealement les icnos végétales, mais l'ensemble des terrains sédimentaires, se réduisent à trois éléments essentiels: le calcaire, l'argile et la silice.

Le calcaire parait avoir préexisté avant les premiers terrains sédimentaircs. L'observation géologique démontre sa préseucedans les plus anciennes formations. 11 n'agit d'une manière efficace sur la végétation que dans un état complet de désagrégation pbysique, sous lequel on lui donne le nom de marne.

L'argile et la silice sont les produits de la désagrégation des roches granitiques on plutoniques, qui se trouvent le point de départ de toute action scdimcntaire originelle. Ces roches en efièt. ne contiennent que deux éléments; les silicates alcalms ou terreux, dont la désorganisation plus ou moins complète fournit l'aigile, et la silice en grains.

Les trois grandes composantes du sol végétal, le calcaire à l'état de marne , l'argile et la silice, sont à la masse des éléments mméraox ce que Toxygène, l'hydrogène et le carbone sont aux éléments organiques des tissus végétaux. Leur proportion relative détermine la nature essentielle d'un

TUëOB» du 80L V^ÉTAL. 31

lonin, car didease améDe avee elle les antres substances

minérales qui loi sont propres, et qui sont plos particulièrement nécessaires an développement de la vie végélale.

Le calcaire» tn eflèl» porte orâinairemeiiil avec loi les sulfates, la magnésie et surtont les phosphates.

La potasse se retrouve dans les argiles provenant de la dèDonpoeition incomplète dn feldspath granitique.

OonU à la sîliee en grains, ^tfa qu'une action de présence purement physique, bien que fort importante.

Il ue s'agit iei» bien entendu» que de conditions générales» car les substances accessoires que nous venons d'énoniérer ne se trouvent pas toujours dans un rapport intime avec les proportions de marne et d'argile contenues dans le sol.

Les calcaires seront d'autant plus chaiigês de pbospbates qtfilsauionl été imnaniés un plus grand nombre de fois; que, par l'effet d'actions sediraentaires renouvelées , ils conti^Mlront en plus grande quantité les débris de dépouilles oqaiiqttes fossiles dans lesquelles le phosphore se trouve aecomulé.

Les silicates alcalins perdant leur pelasse avec le temps , les aigiles seront d'autant plus riches en alcali que la désagrégation du ieldspaâi qui les a produites sera ptos récente.

Ce nesl pas seulement la richesse minérale d uiic terre végétale, mais sa constitution physique elle-même qui dépend du npport des trois grandes composantes dont il est formé.

Le calcaire donne surtout au sol la légèreté, la porosité, cette iacolté d'absorption des liquides et des sucs nourricieis dont nous avons signalé l'importance.

L'argile fournit le liant et la plasticité.

Le quartz, enfin , matière inerte simplement intercalée dans la masse entière, a pour efttde la diviser » de s'op*

3t nOEIlIÈlUS PARTIE.

poser à ragrég^tkm moiécuiaire des autres sobsiaoces , de rompre fat continoilè des effets de durcissement, de dila-

t^ition ou de retrait qui résulteraient do riiinuencc de la chaleur sur un sol trop exclusivement argileux ou calcaire.

Le sable quartzeui agit ainsi dans la terre végétale comme dans les mortiers, et il peut être suppléé par toute autre matière aple à jouer le rôle passif d'un élément inerte, par un excès de calcaire ou d'argile iocomplélement désagrégés, parfois même par certaines substances organiques et pria-cipalement par les débris charbonneux de l'iuimus.

On peut donc, en résumé, défmir la terre végétale luu mélange en propariian varMle de calcaire mamea» , éfargUes désagrégées et éTunemaiUre inerte quiest géné' ralement le sable quartzetix.

11 est dès-lors d'une grande importance de déterminer rapidement les quantités respectives de calcaire » d'argile et de quartz qu'un sol peut contenir.

Cette analyse sommaire est en général sufûsante pour faire apprécier avec de grandes probabilités d'exactitude la valeur agronomique du sol. Elle peut d'ailleurs s'effectuer par des procédés très-simples , sans qu'il soit besoin de recourir à de longues opérations de laboratoire.

Les proportions respectives des trois éléments minéraux qui entrent dans la composition du sol végétal peuvent varier dans de très-grandes limites, non-seulement d'après les cultures, mais suivant les climats.

Les terrains très-sablonneux, ne pouvant emmagasiner qu'une faible quantité d'eau à l'état de combinaison physique, sont d'une affreuse stérilité sous le climat brûlant de l'Afrique, et au contraire d'une admirable fécondité dans les contrées du nord de l'Europe, telles que la Belgique et l'Irlande, rafraicliies par des pluies Irèqueules.

Digitizcd

LliQinQS ii'€8t pas par iDi-méine m élément iodispen*

sable de !a terre végétale, on trouve des terres excellentes qui n'en coûtienDent pas ; mais il joue un graud rôle dans le développemeol des actions chimiqaes (vn), et 11 peut, par son accumulation , nnodifier considérablement les conditions physiques du sol (v), et contribuer dès-lors à son amélioration. Noos aYons d^à va qu'il peut suppléer le sable comine matière inerte et divisante ; il agit en entre comme matière poreuse et colorante, pour faciliter Tabsorption et femmagasinement de Teau et de la chaleur. 11 constitue, en on mot» le grand correctif dn sol, pouvant, tour à tour et dans me certaine limite, remplacer une partie des éléments minéraux qui lui manquent.

Au point de vue du transport par les eaux courantes , les trois âéments minéraux dn sol végétal se groupent en deux classes constituant Yalluvion limoneuse elïalluvion sablons neuse, La première comprend le calcaire marneux et l'argile maintenus en suspension dans les couches supérieares du courant. Elle forme le principe essentiellement actif et ftcondant du sol végétal, l'amendement par excellence.

L'allovion sablonneuse n'est formée (pie par les matières . incomplètement désagrégéesqui, à raison do vdume appréciable de leurs molécules et de leur plus grande densité, se coocentrent dans les couches inférieures du courant, ou glissent et roulent sur le plafond de son lit.

Noos reviendrons plus tard (xxni) snr ces caractères essentiels des sols végétaux, dont il nous suffit pour le moment d'avoir signalé Timportance.

Nous reprenons l'ordre général de nos études, qui, comme nous l'avons dit, doivent porter: en premier lieu, sur Je rôle que les courants d*eau ont joué dans la préparalioD do sol végétal; en second lien, sur le parti qo'on peut

WWMrtBK PâRm.

tirer ctoeaax oouraDieset dœ lirnoog qu'elles charrient pour amender et améliorer les terres végèbdeseiistaiites;

en troisième lieu, entin, sur la possibilité de reproduire et de généraliser TactiOD bieDlaisanle des torre&te» en iabrïqoanlde louteeiiièGeides allovioiisartificielles ayaDtaor te dlvdeiiB nataeDes» comme quantité, eomine aetion fertilisante et comme facilité de distribution, toute la supérk>rilc que le travail raisonné de Thomme peut avoir sur le travail aveugle de la natlue livrée à eUennène.

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GBAPII&Ë U

B¥DAOLOGI£ GÉHÉIULS £T MiTÉOROUNilfi.

Les eaux mi puissamment cootribué à donner à notre globe sa forme eitérieoie et son lelief actuel. — Leurs effets à cet égard se contînn^ journellement sous nos yeux. Les sommets des montagnes, les flancs des collines sont continueUemeot minés et corrodés par les torrents. Des matières minérales de toote formatioD, de toute nature, sont enlrainccs et broyées parles crues. Leurs débris s'arrêtent en partie à l'état d'aiiuvions sur les rives des fleuves oo s'accumulent à leur embouchure ; le lesto sevend à la mer en même temps qae les substanoessolubles. D'innombrables myriades d'animaux , de polypiers et do végétaux s'assimilent ces dernières , et donnent lieu à une abondante production de dépouilles fixes et de coquilles dont les résidus, mélangés aux matières minérales directement charriées à l'état solide, servent à constituer les nouvelles couches géologiques et les roches qui ameutassent au fond de l'Océan.

Cest ainsi que nous voyons les terrains se détruire et se relormer incessamment sous l'action de causes naturelles, jusqu'à un certain pcdnt analogues à cellesqui ont agi aux cpo(|ues géologiques antérieures.

Mais, quelque influence qae puissent avoir eu sur notre globe les cours d'eau qui le sillonnent aqourd'hui, leur

aotioD, si prolongée qu'oa la suppose, ne saurait siUâre à rendre compte de toos les phénomènes dans lesquels Teau

a joué le principal rôle. On est donc conduit à admet tre des courants d'une énergie biensupérieure» pour expliquer ces vastes dénudations qui ont empcnté des portions de montagne et semé leurs débris sur les immenses étendues où nous les relrouvous aujourd'hui. L'étude de la géologie nous moûlre à chaque pas la trace de ces courants accidentels qoi, à diverses époques, avant comme après les dernières dislocations du globe, en ont momcntancoieul parcouru et remanie la surlace.

Les terres végétales sont la prodoction de ces divers courants permanents on accidentels. Suivant leur origine, elles rentrent dans la catégorie des alluvions modernes ou dans celle des terrains diluviens antérieurs.

Les courants diluviens ne nous sont connus» ni dans leurs causes, ni dans leur mode d'action ; nous ne pouvons les juger que parleurs elTets généraux. Nos éludes sur Les formations qn'ils ont produites resteraient donc fort incomplètes, si nous ne pouvions, par analogie , comparer ces formations aux alluvions modernes, dont la création se poursuit sous nos yeui.

Nous étudierons donc d'une manière toute spéciale les courants actuels. Nos recherches porteront en premier lieu sur leur origine et sur leur régime, sur les conditions dans * lesquelles les pluies renouvellent les sources, et les afiluents torrentiels qui les alimentent.

Une fois tixé sur la nature et l'intensité des forces mécaniques mises en jeu, nous pourrons en analyser les effets, indiquer les moyens de diriger l'action de ces forces, . de la modifier , de la combattre au besoin.

Cette première étude des sols dalluviou aura une grande

HYDROLOGIE GÉNÉRALE. 37

importanoe, ea noosdoimani des méthodes rationnelles ponr améliorer lavalear agricole de ces terrains. Elle anni

des résulta tsbieo plus considérables encore, en nous mettant sur la voie des procédés pratiques qui permetlront d'amender et de fertiliser les terres d'origine dllnvi^e, dont

l'étendue sur notre globe est bien supérieure à c6lle des alluvions récentes.

Les courants servant à l'écoulement des eaux du globe sont alimentés par les pluies dans des conditions météorologiques très-différentes suivant les saisons et les climats. Diverses circonstances, les unes générales, les autres locales, influent sur la distribution des eaux pluviales en chaque lieu. Ce phénomène est intimement lié à la direction dominante des vents, régie elle-même par de grandes lois physiques dépendant du mouvement de notre planète sur son axe et de sa rotation autour du soleil, lois générales qu'il est nécessaire de rappeler, avant d'étudier avecdétails les circonstances particulières qui peuvent les modifler.

Le globe terrestre, au point de vue de la température, doit être considéré comme se trouvant dans un état normal d'équilibre. 11 reçoit annuellement du soleil, sous forme de clialeur, une certaine quantité de force vive qu'il restitue intégralement à l'espace par rayonnement. La chaleur solaire , source première de* tontes les actions mécaniques et physiologiques qui se passent sous nos yeux, s'exerce également dans le courant de l'année sur l'oisemblede chaque méridien, mais très-inégalement sur ses diverses parties. Le flux caloriûque agit principalement dans la zone équatoriale, que les rayons solaires frappent normalement; mais un double courant, gazeux dans rat<

88 nUMtRB PARTIS.

iDOSi^re, liquide à la surface des mers, ieûà incessammeot» sinon i èqniUlMrer, da moins à talanoar en partie \ca écarts de température eiistant entre la zone de l'èquatenr et celles qui a voisinent les pôles. Les effets mécaniques de la cbaleor solaire se traduisent en chaque point sous trois formes diflèrentes : èdMQflèment des sobstancœ soMes ou liquides, dilâlation des masses gazeuses de ratmospbère^ vaporisatiou de l'eau.

Pour isoler Tétude des grandes lois physiqaes qui résultent de l'action en apparence, si complexe de la chalear claire, faisons pour un moment abstraction de l'inégale répartition des mm et des continents: supposons que le globe soit nnifonnèment couvert d'un seid et même océan; admettons en outre que le soleil reste toujours dans le plan de l'èquateur terrestre.

Les masses gazeoaes de Tatmosphére, constamment échanflées par l'excès de chalear reçue an Toisinage de réqualeur, se dilateront, et, devenues plus légères, s'élèveront verticalement, pressées et comprimées à mesure par Fair plus dense des zones voisines.

n s^établira ainsi dans chaque hémisphère an coarani giratoire principal, qui, considéré sur un même méridien, ira du pôle à Téquateur dans sa branche inférieure , de l'éqaatear an pèle dans sa brandie sapérienre.

Ces deux direciioiii seront modifiées par le niouvement de rotation de la terre. Les molécules gazeuses du courant inférieur, en retard sur la vitesse propre des parallèleB soGcessivement atteints, exerceront une action opposée an sens du mouvement de relation; elles détermineront dans la direction générale une composante latérale orientée de l'est à Tooest. Dans la branche sapérteoro» an contraire» l'air entraîné se trouvant en avance sur le mouvement dee

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puaUèias traversés, il eo lésulleia une composauie latérale détint le ?eDt dans le flensdeToaeBtà Test.

La chaleur solaire qui frappe à la surface de la mer ne se traduit pas ooiquemeot par une dilatatioQ gazeuse, eHe dèlermiiie en outre aoe production de vapeur d'eau et UDéchanfléfloeot de la sorfooe liquide.

Levaporation liquide, en auf^menlant le volume des matières gazeuses, n'a d'autre elïet immédiat que d'accélérer le mouvement giratoife de l'atmosphère. L'éduniBment superficiel a une autre action, il rend les eaux de la mer plus légères sous l'équateur que sous les pôles» et délermiDe, eu vertu deTinégaité de pression, lumoove* mit giratoire de la masse liquide qui ramène au fond des mers équaloriales l'eau froide des pôles et refoule superûciellenient ters les pôles Teau chaude des mers équaloriales. Tels softt les eflMs généraux qui se produisent ou . plutôt se produiraient à la surface de la terre, et reporteraient une partie de l'excédant delà chaleur équatoriale vers les aones firoides ou tempérées, dans rhypoiiéae admise d'un seul oeéan reoouvraDl fouis la superfisie du globe. Dans l'atmosphère, on aurait : des courants inférieurs souillant des pôles, mais inclinés vers Test, au voisiDage de Féqnateur; des couffanls supérieu» qui, apnès s'être maintem» dans les hantes régions, se rabattraient sur les zones moyennes ou exirùmcs de chaque hémisphère, sous iormee de vents soufflant de l'équateur , avec inclinaiaon vorsl'oueut.

Dans la masse de l'océan, on observerait un courant de ^surface qui porterait sur les zones extérieures l'eau diaude de Téqualenr, et un courant de iond qui ramènerait dan» les mers de l'équateur les eaux fn^des des pôles, à une température avoisinant leur maximum de densité, soit environ + ^>

40 PRBinfellB PARTIS.

L'observation indique un ordre de faits gui se rapproche dans aoD ensemble de cet état théorique, mais en diflere cependant, par suite de l'inégale répartition des continents, dont nous avons fait abstraction jusqu'ici.

L'actioD solaire, tocgours égale dans sou effet méeaniqoe total, eu tous les points d'un même parallèle, s'exerce d'une manière différente sur une surface continentale ou maritime. L'échauffement des surfaces solides n'estque momentané et compensé par le rayonnement qui se produit surplace; 0 ne détermine dans les contrées équatoriales aucun déplacement de chaleur. Le courant giratoire de i'atmosplière produit par la dilatation gazeuse doit donc gagner sur on continent tout ce qu'emporte le courant liquide sur une surface maritime à iiiènie ialilude.

En tenant compte de ce double fait, évident, bien qu'il n'ait peut-être pas été suffisamment remarqué jnsqu'id, d'une égalité d'action totale de la chaleur solaire, mais d'une inégale répartition de ses effets sur tout le pourtour d'un même parallèle , on peut expliquer les principaux phénomènes de la distribution des grands vents à la surface du globe.

Sur les deux grands océans, rAtlanliqne et le Paciflque, qui s'étendent sans interruption d'un pOie à l'autre, le courant giratoire de l'atmosphère agit d'une manière régulière. Il détermine les vents alizés continus, qui soufflent de l'est à l'ouest sur toute la zone êquatoriale , sauf une région de calme intermédiaire correspondant à l'ascension verticale du courant, au voisinage même de l'équateur.

La branche supérieure du courant, ou l'alizé de retour, se maintient à rorigioe dans les hautes régions de l'atmosphère. Divers phénomènes physiques, tels que le transport des cendres des volcans à de grandes distances, dans une

Digitizcd by Gc-'v .'^

RTIHIOLOGIS GÉniRALS* 41

directkm opposée à celle de rdlizé inférieur, en ont constaté la présence sor rAttantiqne, entre les parallèles des

tropiques. En atteignant la région des zones tempérées, ce courant se rapproche de la surface. Sans agir avec une aussi grande régularité que l'alizé infèrieor» il détermine des yents qui, venant de Véquatenr avec une inclinaison vers Vest , réchauffent les eûtes occidentales de deux grands continents.

Sor les côtes de l'Enrope, l'action dominante des vents

de S.-O. est bien constatée; ce qui ne l'est pas moins, c'est la production des grands vents de N.-Ë. correspondant à factioD accélératrice que l'Afrique équatoriale détermine dans le mouvement giratoire du grand courant atmosphérique. L'air des p<Mes, incessamment rappelé par cette fournaise centrale, se précipite vers elle sous la forme de vents glacés qui, desooidos des plaines de la Sibérie, Ira* versent la Turquie et refroidissent les côtes orientales de la Grèce. .

L'action normale des vents alizés est notablement modifiée dans l'océan Indien qui , librement ouvert vers

l'hémisphère austral, est au contraire entouré de surfaces continentales dans l'hémisphère boréal.

Les terres riveraines de ce vaste golfe, tour à tour échauffées par l'action solaire et refroidies par le rayonnement, exercent une influence dont l'amplitude totale est liée au renouvellement des saisons. L'alizé est remplacé dans la zone des tropiques par des vents contraires, les moussons souillant pendant sïyi mois de l'est et six mois de l'ouest.

Le [diénoméne de la pluie, dont nous avons plus particulièrement à nous occuper dans cette étude, est intimement

lié à celui de la production des vents. L'air dilaté qui

4i tlHEttlÈRfi PAMtt.

s*é1è?e iDcess»am6ût des mers équatomles» entraîne avec loi vue grande qoantllè de vapeur Une partie se

résout immédiatement en pluie, parsaite du moindre degré de saturation que peuvent conserver les couches d'air sqpèrieores. Le reste est entrainë par l'alizé de retour, et se tMideiise dans les cônes froides m tempérées. Dans l'inlervalle, il existe généralement une zone phis ou moins étendue, dans laquelle les plaies sont rares ou nulles. TeM0 est, dons randen eontinenti la bande de déserts qui s'étend uniformément dans le Twrd de l'Afrique entre le 16<^ et le 30<>, et se prolonge dans le centre de l'Asie en remontant on peu vers le nord.

Le retour sfHematff des saisons dépinçant le parallMe sur lequel s'exerce normnloment l'aclion salaire dans la zone équatoriale, détermine une fluctuation analogue dans les quantités de vapeur d'eau amenées sur les zones témpMes; d'où résultent natm^ellemenl deux maxima de précipitation qui correspondent à i)cu prés aux éqoinoxes. Au printemps, ce sont les vapeurs appCHrtées en eicôs par les mitséquatoriaux qui se précipitent au contact de Pair froid des zones tempérées; en automne, ce sont les vapeurs accumulées pendant ieté qui se résolvent en pluie par Teftit du refroidissement.

Lés réglons de la zoné tempérée soumises à l'influence

amoindrie des cuarants gazeux, venant alternativement du pOle et de I cquateur, doivent à cette circonstance une variété de climat et une diversité d'état atmosphérique que Ton ne retrouve pas dans les contrées plus voisines de l'équateur, lour à tour soumises à un grand excès de sécheresse ou d'humidité.

HYDROLOGIE GÉNÉfiALE. 48

Les caïues généré des pbéDomèDes prindpaax dont D008 venons d'esquisser les phases périodiques , sont <f ailleurs modiiiées par une loule de circonstances locales» d'actioDS et de rôaclioiiB secondaireB , doot 11 sera sans doute longtemps encore difOcUe d'appiMer l'importance lelative.

L'action soavent prédominante de ces causes locales détennhie en chaque lieu un climat parfois tiée-difftient,

d'un point à l'autre d'un même parallèle, mais qui, en dépit de grandes variations journalières, en apparence indétermiiiéeB, reste sensiblement constant dans son état moyen. Cet état dimatérique moyen en chaque lieu, est assez nettement caractérisé par deux coefficients numériques, dont les valeurs moyennes peuvent plus ou moins exactement se déduire de l'expérience ; ce sont : la quantité d'eau tombée annuellement à l'état de pluie ou de neige, et la quantité d'eau évaporée dans le môme temps sur une nappe liquide au libre contact de l'air.

Des oliservations directes permettent de mesurer avec une assez grande exactitude la hauteur annuelle des eaux pluviales, et d'en apprécier toutes les variations en un même point, il n'en est mattièureusement pas de mémo pour la hauteur d'eau évaporée ; cette quantité est trèsvariable avec l'étendue des bassins dans lesquels se fout les expériences. £lle est naturellement, toutes choses égales d'aiUeuis» beaucoup plus considérable dans un bassin de petites dimensions, do moiiidre profondeur surtout, dans lequel l'eau s'écliauffe plus facilement en été, que dans un plus grand réservoir. Des expériences laites au canal de Bourgogne et dtées par M. l'ingénieur Ruinet, ont donné pour deux bassins d'inégale surlace, des résultats diiénuit de plus de 30 p. «/o.

44 PBBUÈBB PARTIE.

Nous-môme avons eu occasion de consoler qu'il suflisait de relever de 0^,30 les margelles d'un petit bassin d'expérieDGe aa-dessus de la surface des eaax, poar diminuer de près de 40 p. <»/o le chiffre de FévaporatiOD.

On comprend combien peu doivent être comparables des résultats numériques obtenus dans des conditions d'expérience en général dissemblables.

Si l'évaporation naturelle varie suivant la «grandeur des bassins sur lesquels on l'observe, à plus forte raison doiton se garder de comparer pour une même latitude et pour des températures égales, l'évaporatiop observée sur une nappe d'eau Irùs-limitée , à la surface des continents, avec celle qui se produit à la surface des grandes mers voisines.

A part la profondeur de la mer, qui ne permet jamais aux couches superficielles d'acquérir la température de Tair ambiant pendant les journées chaudes de l'été, on ne doit pas perdre de vue que févaporation ne tient pas seulement au volume de la niasse d'eau observée, à l'étendue de sa surface et à sa température ; elle dépend tout autant de la masse, de la vitesse et de l'état hygrométrique de Vair ambiant en contact avec elle. • Si la quantité d'eau qui s'évapore est relativement peu considérable, à la superficie des continents ou des petites mers intérieures, la quantité d'air en mouvement qui absorbe celle eau y est au contraire tout aussi grande qu'à la surface des océans, et beaucoup plus éloignée du point de saturation. Cette double influence peut compenser en grande partie le peu d'étendue des nappes d'eau intérieures sur leijquelles l'évaporation opère avec toute sa force.

La terre agit d'ailleurs elle-même comme surface évaporante. Les sols meubles et spongieux absorbent momen-

HYDROLOGIE GÉNÉRALE. 45

tanèmeiit une partie des eaox pluviales qu'ils restituent ^lecteiiieDt à l'atmosphère. L'évaporatioD à la surface des continents est donc très-notable. On aurait tort de penser, avec quelques auteurs qui se sont occupés de la question, qu'elle peut être négligée, comme sans importance. Nous verrons tout à Theure (xiv) qu'elle «atteint et dépasse, même en moyenne, la moiliè de l'eau pluviale tombée annuellement.

Si, pour une même latitude et à superficie égale, l'évapo-

ration est certainement beauœup plus grande à la surface des masses liquides qui sont enchâssées dans les continents que surFocèan, il serait, dans l'état de nos connaissances, bien difficile de rien préciser de positif quant aux proportions relatives de pluie tombée dans les mêmes circonstances locales .

La température étant en général beaucoup plus égale, sujette à de moins brusques variations sur la mer que sur la terre, les condensations de vapeur doivent y être par cela même beaucoup moins intenses. Par contre» l'état de saturation complète dans lequel se trouvent ces mêmes couches d'air doit en faciliter la précipitation.

Ces deux causes, dont les effets se contrarient : la température égale de la mer d'un côté, l'humidité constante des touches atmosphériques qui sont en contact avec elle de l'autre, tendent, l'une à diminuer, l'autre à augmenter la quantité d'eau pluviale tombée à ia surface de l'océan; sans qu'il soit cependant possible de préciser si cette quantité moyenne est en somme plus trrande ou plus petite que celle qui tombe à la surface des continents.

Tant qu'il n'aura pas été fait d'observations positives à cet égard, et nous ne nous dissimulonspas combien seraient difficiles en haute mer ces expériences, qui devraient être

Kl fÊÊMàta PMVfflK.

répétées pendant de longues périodes, nous ne saurions rien eoDclure de tormel sur cette qoestioD. Tout ce que

Ton peut affirmer, c*est qu'en général, en mer et sur les côtes où les vents de la baute mer sont habituellement régnants, comme sur les rivages de TOcéan en France, \m ploies doivent être beaucoup plus fréquentes, mais moins

intenses que dans les contrées méditerranéennes de même latitude.

Nous liOQverans un exemple de cette actkNi légulatrioe

de rocéan dans les villes de Nantes et de Bordeaux , dont le climat passe, à bon droit, pour être très-humide et trésplavieax, et qui cependant, d'après le résultat des observations hydrométriques, sont les localités de France où la quantité d'eau pluviale est relativement la moins considérable pour l'année entière.

S'il n'est nullement prouvé, s'il est tout au moins fort douteux que l'eau tombée sur les continents soit en moyenne inférieure à révaporation correspondante sur la mer pour un même parallèle , Févaporatioa des petitesmasses est bien supérieure à la quantité d'eaux pluviales tombées au même lieu. Et par petites masses nous n'entendons pas seulement parler des bassins ou réservoirs sur lesquels peuvent se faire des observations positives, ni même des fleuves on des petits lacs de. l'intérieur des continents, mais des mers isolées , de petite ou moyenne étendue, telle que la Méditerranée tout entière. L'existence parfaitement démontrée d'un courant permanent entre rOcéan et celte mer intérieure établit, en effet, d'une manière incontestable que levaporation y est supérieure à la quantité d'eau pluviale produite sur un bassin égal à plus de deux fois sa propre superficie.

Des résultats analogues , mais bien plus frappants

Oigitized by

enom« se leprodniseat : sur la mer Caspienne, dont la surface ne représente pas le septième du bassin à l cvaporalion duquel elle suffit; sur la mer Morte, ainsi que sur um les peliis laes salés du aoid de TA&iqae, mers mtêfiwras gui pour la plupart se Iroufant à m niiwi inférieur à celui de l'Océan.

A ^iger, pac sesexemples, de rénormepuissanced'évaporatton qœ potaisseot avoir dans hame tempMè* ta petites mers intérieures, incessamment balayées \m des courants d'air sec venant des continents, on est assez iialliiBUeiQeot porté à croire que, par contre, i'érapontUon MP awleinent ddt ètie relativement beaucoup m<Mro au centre des grands océans, mais qu'elle peut même y être parfois notablement inférieure à la quantité d'eau ptaâ^ tombée sur place.

* Pir exception cependant à cette lèglo géDcrale , coiicemaul les petites masses d'eau comprises dans les contrées de notre zone tempérée, on pourrait citer dans le nord de l'Europe et dans le centre m^me dr li France, diverses localités où l'évagoratioA est bien réellement rnomdre que la colonne d'eau zénilalc.

Cette dernière circonstance suffit pour produire une diiïércnce de climat, sur laquelle nous aurons à revenir. C'est, en elTet, k l'humidité constante de Tatmosphcre que les rivages de la Hollande et de toute la mer du Nord doivent de ne pas être exposés à ces efflorescenccs salines qui compliquent d'une si grande difficulté la question des des- Béchernents sur le littoral sec et brAlant de la Méditerranée.

- Comme résultat moyen , on peut établir une équation d'équilibre entre l'eau pluviale et l'évaporation à la sorface du gloiie*

Appelons :

5 la suriace totale des grands Océans.

P la hauteur moyenne d'eau plufiale qu'ils reçoife&t.

6 révaporation à leur surface.

S' la surface totale des contin^te, | comprit les pelUes napltes

d'eau intérieures.

P' Tean phifiak à la nirface des CQDtiiieiili,

PRBmÈRE PARTIE.

xu.

Si le coefficient d'évaporation est une quantité esseotiellement variable et trè&4ifficite à détermiiier sar toate rétendue d'un même paraltèle, la quantité moyenne d'eau pluviale, tout au moins aussi variable dans son produit annuel, peut en revanche être exactement appréciéei du moins sur la terre ferme, et c'est ainsi qu'on a pu constater pour un grand uonibrc de points des résultais numériques qui présentent de très-fortes anomalies à de courts intervalles, mais dont les résultats mojens , répartis sur un assez grand nom))re «Tannées, peuvent être comparés d'une localité à Tautre.

Ils établissent pour chacune d'elles un cœffiàenl hydraméirique qui a son importance en météorologie , bien qu'il soit loin de reprcseiilcr à lui seul le régime réel

ff h proportioB rehlive d*eaii plnvitte dlreetemeol évaporée par la surface S'.

Nous aiiroiis :

PS-i-P"S' = cS + aP'S'

et en posant S s= SS', résultat seosiblement eiaet:

Nous ne connaissons, en fait» aucune relalion entre les quantités P et P' ; ee n*est que fort arbitrairement <iu*on peut les supposer égales. Si,dans cette hypothèse, on néglige le coefficient «, on retombe sur la

relalion e = 4* I* donnée par quelques auteurs. Si Ton admet, au coutraire» ce quinousparatt plus prés de la vérité, « = •-, la valeur de <

se réduira à e = -7 P.

HYDROLOGIE GÉNÉBALE. 49

des pluies dépendant plus encore de leur durée relative et de leur repartition entre les diverses saisons de l'année, que de leur produit total. Le coefficieot hydrométrique est sujet à de très-grandes variations dépendant, les unes de circonstances Ioc<iles, les autres des grandes lois physiques précédemment exposées.

n n'enlro pas dans notre cadre de roaltiplier ici les citations de chîflires; nous nous bornerons donc à rappeler d'après M. Ch. Martins, professeur à la Faculté de njédecinc de Montpellier, les quantités moyennes d'eanx pluviales qui lomberaieDt annuellement dans les cinq grandes régions qu'il a cru iK)uvoir établir comme représentant les principaux climats de la Jt rance :

Climat du nord-est ou vosçrien, eau pluviale. 0",6B

— du Bord-ouest ou séquanien 0ai,55

— « do sod-ooest ou girondin. 0",59

— dn sud-est on rodanien 0»,9tf

— dn sud on méditerranéen.. 0«,65

Moyenne des cinq chifires. . . On,68

Pour avoir une moyenne applicable à toute la France, il faudrait tenir compte de la surface respective de ces diverses régions, ce qui pourrait donner un résultat différant notablement du chiffre 08 , qui est la moyenne arithmétique des cinq chiUres produits par M. Martins* Maisees chiffres enx-mômest résultant d'observations laites sar un nombre limité de localités arbitrairement choisies dans cliaque région, doivent être considérés tout au plus comme des approximations d'une exactitude fort incertaine.

La quantité moyenne d'eau pluviale sur notre territoire accidenté varie, entre deux points voisins, dans des proportions souvent très-considérables^ sans qu'il soit toujours

il FHDRÉME PARTIE.

possiUa donner uoe eipticaUon satàelbm^la ds cette

Lcb relevés de Celte sont conskiauiicnt inférieurs à ceux de MoutpeUier. Pour uaa période de sept aDs( 1858 iUA)^. QOHS trouYons une meyeDiie âe0*,62 dm la première yille, contre 0",98éaD9r1a seconde; et cependantelles ne sont qu'à 28 kilomètres l'une de l'autre, dans dee.ooBdUio&adak){M)graptkie^el d'aUitiide peo diSuNiitoa en appaienee.

Un hydromètre a été établi récemment au marais do Vie» en un point ioteriDédiaire entre ces deux villes ^ oa poaTaifc «'attendre à ce qu'il doonatait nu réaoltat looyen. Depuis vingt-sept mois que les observations se continuent, elles ont toujours founu un chilire notablement inférieur à celui des deux autres stations.

Du i« octobre 1864 an Zi juillet 186$ nous avons trouvé ;

A Montpellier |n,508

A Vie 4«n,064

A Celte i°>,21i

L'altitude est considérée comme ayant une grande influence sur la valeur des coefficients hydrométriqoes. Une ftible variation de hauteur en mn même lieu paraîtrait

diminuer notablement la quantité d'eau pluviale, si l'on admettait les résultats comparatif obtenus auxobservatoires de Paris, d'York et de plusieurs antres villes. Après avoir longtemps considéré ce feit comme Feipression d'une ' loi générale dont les causes étaient peu coiinues, on est assez porté aujourd'hui à n'jr voir que le résultat d'une erreur d'expérience.

Un hydromètre ne peut donner de résultats exacts qu'à la condition d'avoir sa cuvette placée en un lieu découvert.

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piésda 80I9 km de toate masse sailbite, de tout édifiée'

pouvant produire dans l'air des remous et des tourbillons.

Ces conditions n éiaieiU pas remplies dajos les iieai où OBl été faites les obseratkttsqoeiioasTeiiODS de racler*

De nombreuses expériences paraissent au contraire avoir établi qu'une différence d'altitude considérable résultant d'une éièvatioD natareUe du sd» se tiaduit par ooe augmentatioD notable de la trancbe d'eau plunale.

M. Vallès, en suivant des lignes de proiil s étendant depuis la mer jusqu'aux régions élevées de notre territoire» a ooDstalèime progression croissaDte dans toutes lesdlvaGitions.

Dans une étude récente, accompagnée d'un très-grand nonbre de laits d'observatiOQ sur lliydiométiie du bassin de Pâlis» M. Beigrand admet aussi l'eiisteiice de cette lei

générale. Il signale cependant des anomalies remarquables. Dans deux localités trés-rapprochées,lesSettonsetChâteau- Ghinon, Tune et Faotre dans la régîcm du Morvao» à des altitudes sensiblement égales (596"et 550"), la proportion d'eau pluviale varie dans le rapport de près de 4 à 1 (i57(r- aux Settons, 422"- à Cbàteau-Cbinon).

Un élément autre que TaHItude doit néeessalrement intervenir dans ce résultat. L'explication la plus satisfaisante qui nous paraisse en avoir été donnée est celle de MM. Foomié et Renoo, qui assimilent les gouttesde pluie en suspension dans Fatroospbére aux matières lourdes en suspension dans les eaux courantes. Les circonstances qui ralentissent ou accélèrent la vitesse du courant augmeiH tent ordinairement la quantité du dépôt.

Ce n'est autre chose que le renvor:.€inent du dicton populaire : petite pluie abat grand vent; que le vent qui pousse une masse d'air cbargée de pluie itame à cesser.

et les gouttelettes en suspension seront immédiatement

précipitées.

La pluie doit augmculer si le courant qui l'apporte rencontre sur son passage nne dépression telle que le creux ou Télargissemoit d'une vallée qui amortit la fîtesse do

vent. Elle doit diminuerai! contraire, an passage d'un étroit déûlé ou à la traversée d'un plateau qui augmente ou maintient cette vitesse.

On comprend dés-lors comment, à altitude égale, la pluie peut être beaucoup plus forte aux Sellons, dans le fond de la vallée de la Cure, qu'à Château-Cbinon, sitoè sur un plateau découvert.

Les observations faites dans ledèparleinciil de la Lozère confirment les faits signalés par M. Belgrand. On nous communique les chiflires suivants, s'appliquant àunepériode de dix mois, du 1^^ janvier au 51 octobre 1864.

Villefort» altitude 580» Eaa pluviale. 174l«»

St^^ennain-de^Calberie. 480 — — 1398

Ifontmirat 1030 — — 485

Manr^ols 640 — — 433 .

Mende 720 — — 466

Les deux premières localités sont situées dans des

vallons étroits, voisins de la ligne du faîlc des deux mers, que doivent franchir les vents de S. -E. chargés de pluie. Montmirat est sur les plateaux élevés; Marvéjols et Mende se trouvent dans des vallons, comme Villefort et Saint- Germain^ mais à une dislance plus grande de la ligne de faite.

Les mêmes foits peuvent être constatés d'une manière

générale dans toutes nos rê},Mons du midi. La quantité d*eau pluviale est beaucoup plus faible sur les plateaux des causses calcairesqui dominent le littoral de la Méditerranée,

HYDROLOGIE GÉNÉRALE. 03

à des altitudes de 8 à 900 mètres, qae dans les basses

vallées et sur le versant des contre-forts de cette haute région.

Pai^ résaUat doit également se produire sor les haute plateaux qui forment le sol de FEspagne, \e centre de l'Asie et tant d'autres régions qui ont une réputation de sécheresse, à bon droit établie, eu dépit de leur altitude réelle.

Il y aurait très-certainement une distinction à faire entre la hauteur relative qui détermine l'intensité de la plaie et la hauteur absolue qui en atténue plus qu'elle n'en augmente le produit.

Sous cette réserve, on ne saurait contester cependant que sur les flancs et dans les vallées des montagnes qui sorigissent brusquement au-dessus des plaines, la quanlilè d'eau plu\iale n'aillé en augmentant très-rapidement. A Bigorre età Sarrancolin, au pied des Pyrénées, elle est à peu près deux fois plus forte qu'à Agen, au centre de la vallée de la Garonne. Elle doit être bien plus grande encore dans les hautes vallées de la montagne qui [)énètrent daps la région des nuages. Nous manquons d'expériences précises à cet égard, mais le fait n'en est pas moins positif. Les observatiotts continuées à Sarrancolin, sur le débit de la Nestc, pendant une période de neuf ans (1855 à 1863), accusent un cube moyen de 35'°, 50 par seconde. Comparé à la superficie d'un bassin qui ne dépasse pas 57 000 hectares, ce débit représente récoulement annuel d'une tranche de prés de â métrés de hauteur à laquelle il faudrait sjouter» pour avoir Feau pluviale, celle qui est absorbée par l'évaporation ou les infiltrations artésiennes dans les couches inférieures du sol. La tranche d'eau pluviale à Sarrancolin ne dépassant pas i"',40, il faut

pndoIhe partie.

adoMltia des teoteurs dt S à 4 mètres dans les régkmB lesplns élevées des Pfrénées.

Un résultat analogue a été observé par M. Lonil>ardini sur TAdda, au débouché des Alpes. Le débit moyec d'é- •coQleBMDt comspoDd à one tranche de 1»^.

Ces laits sont trop concordants ponr qu'on puisse mettre en doute l'élévaliou considérable du coefûcieiU bydromètnque sur les flancs des hautes montagnes.

L'altitude relative agit eortout parce qu'elle constitne un obsliicle à l'écoulement, et détermine i*ar suite la précipilatiûQ d'une plus grande quantité de gouttelettes de pluie.

Les chiffres indiqués comme des moyennes dans les ouvrages de statistique, sont en général dédoits d'observations faites dans des villes, loin des points culminants naturels, inacoessihles ou inhabités. Ils doivent dés-lors nous donner des résultats numériques trop faibles, dans lesquels on ne tient nul compte des masses d'eau, incomparablement supérieures, qui tombent sur les versants des régions élevées, auxquelles eoot plus particttliérement dues les inondatiooB.

xnr.

S> il régne une pareille incertitude sur la déterminatien des moyennes hydrométriques, dans un pays comme la France , où les observations météorologiques sont relativement si multipliées, à plus forte raison ne saurions-nous espérer des données positives sur ce qui se passe dans d'autrès régions du [ilobe. Noire intention n'est pas d'ailleurs de résumer ici des renseignements statistiques plus ou moins Incomplets, mais bien de mettre en garde contre la confiance trop absolue qu'on pourrait leur prêter, dans des études analogues à celles dont nous aurons à exposer les résultats.

HÏIAÛLOGK GÉNÉRALE. S5

A défaut de moyennes rigoareusemerrt exacles,*»!»»lumtla quaulité d'eau pluviale tombée annuellement sur les (fiveraes Tégms «ntro iesqBelles la fnmee peut ^re plos oa iMliis aiintrftiiBiDeot dMaée, les dbservaUong pailiéiks

faites en divers points déterminés n'en sont pas moins susceptibles de donner lieu à quelques rapprodiements iotté- Tessants.

La valcor absolue du coefûcicnt hydromélrique est loin cependant de représenter le régime pluvial d'une contrée. NèOB afODS cité les vifies ée Nantes et de Bovdeau, (tais 'lesquelles la quantité pliifMe, (>»,68 pour la première, 0^,59 pour la seconde, sans être un minimum par rapport à la r^ion totale > est peurlant assez faible. Bans ces deox localilés » les ptiûes sont en fièBéral régulières, fréquentes , et de peu de durée. 11 en est tout autrement dans les contrées où la pluie totale est supérieure à koKiyeniie : k répartitioDs'eB feU inégalement par grandes averses, donnanl mmnt en tm mois, parfois ta quelques heures, un produit égal à celui d'une année moyenne.

11 n'est pour ainsi dire pas de limites qu'on puisse assi- ' gner à l'intensllé de ces ploies lonentiflUes sor les versante dek Méditerranée.

Dans son mémoire sur les inondations de l'Ardèclie {Annoies des PênU-^t4Jihamsée», 1861), M. de Mardigny dte me tranohe d'eau pluviale de 0^,79 , tombée en vingt et une heures au mois d'octobre 1827; unehauteurde 0«»,30, du 9 au 10 septembre 1857;deshattteursde0°',43/0",45, 0",5l9 observées en divers points dn départem^t de TArdédie , dans la dorée de Finondation da U an 16 octobre 1859.

Sur un autre point du littoral de la Méditerranée, dans le dépaiteoKBtdBraéraidt, nonsponntois eiler des lésol*

86 PRBMlftRB PARTIS.

tats tout aussi cousidérables. Une tromlie qui s'est abattue, il y a quelques aimées, sur le territoire des eommunes de

Villeveyracel de Sain l-Pargoire, a produit, en une ou deux heures au plus, un volume d'eau qui, si nous devons nous en rai^rter à des reuseignemeots assez précis, parait avoir variédeO«>,50à a",60.

Des averses de Oro,20 à 0'",50 sont fréquentes à Montpellier; celle du il octobre 1863 a atteint 0<°,245, celle du 15déoembre 1864 a produit 0",19 enqudqnes lieuies.

Une inondation anormale de THérault a été produite le 29 octobre 1860 , par une pluie torrentielle qui a duré plusieurs heures, et n'a pas dû fournir moins de 0^,10 par heure , pendant un temps assez long.

Le i^r octobre 1865, enOn, des observations soigneusement laites par M. Mestre , à Villeneuvette (Hérault),. ont accusé une tranche d'eau pluviale de 0^,578 en vingt-six heures, dont 0",185 tombés en deux heures. Ce résultat est d'autant plus extraordinaire, bien qu'on ne puisse le révoquer en doute, que la hauteur des crues produites par l'inondation du 1** octobre 1869, sur les cours d'eau avoisinant Villeneuvellc , a été notablement inférieure à celle (jue ces mêmes affluents avaient atteinte pendant l'averse du 29 octobre 1860 , pour laquelle il n'a malheureusement été fait aucune observation hydromètrique précise.

11 y a donc tout lieu de croire que le chiffre de Ora,578, pour la hauteur de la tranche d'eau pluviale, peut être dépassé , et l'a été à Villeneuvette et à Clermont- l'Hérault , en isoo.

Un des caractères de ce genre de phénomènes est d'être essentiellement local, et de n'avoir jamais une grande durée. Le champ de l'averse du 29 octobre 1860 , qui dans l'Hérault a embrassé environ 30,000 hectares , parait èUe un

HTDBûLOÛIE GÀNÉRALS. 87

maxioram rarement atteint dans ce département , bien qu'il soit dépassé dans le département de l'Ardèche, plus particulièremeat exposé à de pareils cataclysmes.

Ueao tombée à la surface du sol, à Tétat de ploie ou de nskgà^ est enlevée par l'abaorptim légètale et l'évaporatioD»

ou conduite à la mer par des écoulements supeiiiciels ou souterrains.

La quantité d'ean absorbée par la végétation est en général ri intimement liée à celle qui se perd par le feit de

révaporalion, qu'il serait très-difficile de les distinguer Tune de l'autre. A part Veau qu'ils s'assimilent définitivement, et qoi constitue la majeore partie de leor poids, les végétaox, en effet, par nne sorte de transpiration continuelle, puisent dans le sein de la terre , et perdent par évaporation une quantité d'ean considérable qu'on ne saurait préciser, et dmit la détermination rentre platôt dans le domaine de la physiologie végétale que dans celui de l'hydraulique agricole.

Une terre arable safOsamment meuble peut absorber à rétat ^assimilation physique, sans écoulement eitérieor ou

intérieur, jusqu'à 20 ou 25 p. % de son poids d'eau , et parfois davantage. ËUe agit comme une éponge sur cette eau , qo'dle conserve et cèle lentement à i'évaporatlon.

Sur le littoral de la Méditerranée, où la quantité d'eau évaporée par une nappe liquide atteint ou dépasse le double de l'ean pluviale » il est aisé de comprendre qu'une couche de terre végétale profonde poisse compenser l'inégale répartition des pluies. Il est, dans cette région, certains terrains qui f dans les années peu pluvieuses , se débarrassent

S9 PREMIÈRE PAHTŒ.

^foqqlemeDlf par k} seal lauil 4e VAiavonteR» ée tm»k» las

Des résultais analogues peuveut se reiyrodaire soas des cUioats teauGoap moins secs. M. Belgrand établit qoe dans le bassin de Paris, reaaplvriale tombée pendant les mob chauds , alors même que la quantité en est supérieure à oeiie des mois iroîds, n'a presque aucune action sur le débit desrîflérasyOeqttDepesIs^eipltqner qoe par le fût de l'évaporation immédiate ou compensée par l'absorption provisoire du sol végétal.

Les eaux pluviales qui ont échappé à févaporatlon superficieile, une fois réunies dans les lits naturels d'écoulement,

depuis la source du moindre ruisseau jus(ii] a rernbouchure du plus grand fleuve, sont sujettes à une nouvelle déperdition, d'autant plus considérable que le mouvement ten-

daiit à renouveler les couches d'air ea contact ne peut que favoriser l'évaporation.

U n'est donc pas étonnant que les observations faites sur

le débit annuel des fleuves soient loin d'accuser un volume égal à celui des eaux pluviales. La différence est parfois trés-giande, ainsi que l'indique le tableau ci-aprés ( voir pag. 60 et 6i) dans lequel nous avons groupé des résultats plus ou moins complets, empruntés aux monographies spéciales de divers cours d'eau appartenant pour la plupart à la zone tempérée septentrionale.

Un des faits les plus snillanls de ce tableau est l'élévation relative de la tranche d'eau écoulée par les rivières dont le module a été observé à pei^ de distance des moqtagnes : î",08 pour la Nesle; 1",50 pour l'Adda ; 1",28 pourl'Arve; 0'",G2 pour le Rhin à la frontière du Pala- Unat.

\\ y a tout lieu de supposer que les auteurs auxquels 0008 avoDs empniDtè ces données numériques n'ont pas toQîoars snffifiamment tena compte de cette dernièreFcirconstance. Leurs observations ont en général porté sur les régions inférieures des vallées , et ils ont atténué ainsi la déqperditiaa <f eaa pluviale, laate d'avoir porté ^ sar cbiffire léd eeUegnî tombe sor les maanls des montagnes foUnes des sources.

En appliquant à tonte la vallée de la Garonne lesrésnl* tais de rhydromètre d'EspaiUô, donnant des indioatioiis

moyennes pour la partie basse du bassin comprise entre ToulouseetMariuande, M. Baumgarten a négligé Tinfluence lont à (ait exceptionnelle des régions élevées de ces bassins, dans lesquelles la quantité d'eau pluviale est incomparablement plus grande , puisque sur le bassin de la baute-Neste nous avons vu qu'elle dépassait 2 mètres. Le rapport de 0,65 entre l'eaa écoulée et l'eau pluviale est donc trés-pro* bablement beaucoup trop fort pour la Garonne.

La même erreur a sans doute été commise par M. Lombardini> pour la vallée du Pô, à laquelle il applique arbitrairement le résultat moyeu de l'hydrométre de Milan , indiquant une couche d'eau pluviale de 1",05. Cette hypotbèse est incompatible avec l'exemple cité par le même ingénieur de la -rivière de l'Adda *, sur laquelle des observations faites plus à proiimilé des montagues ont accusé un débit réel correspondant à une tranche d'eau de lm,2y6. Ce cbiOire étant notablement supérieur à toute l'eau pluviale tombée àMilan, le résultat moyen de la région inférieure du fleuve ne saurait s'appliquer aux montagnes qui se trouvent aux sources des affluents.

Une antre erreur en sens inverse doit entacher sans aucun doute les résultats rdatib au Mississipi , eitiaits

BTBtiOLOGIB GÉNÉBALB. ii