LES ENSEIGNEMENTS DE LA TOPOGRAPHIE LOIS GÉNÉRALES DU MODELÉ

Les enseignements de la topographie. — Si nous avons cru devoir consacrer tout un chapitre à l'étude des méthodes topographiques, ce n'est pas seulement pour fixer les idées sur la valeur des documents que nous offrent les cartes, c'est parce que la pratique de la topographie peut et doit conduire plus loin. Le développement parallèle de la science du relief et de l'art topographique a été déjà noté et est assez significatif. On n'imagine pas que d'avantages les géographes pourraient retirer de la pratique de la topographie. La nécessité d'interpréter s'impose, même dans les levés à grande échelle, et conduit insensiblement un esprit réfléchi à la connaissance des lois les plus importantes de la morphologie terrestre. Ainsi des principes, qui gardent un caractère abstrait lorsqu'on y est initié par la lecture du traité de géologie le meilleur, apparaissent comme tellement simples et évidents au topographe exercé, que leur énoncé semble presque un truisme.

Les progrès de la topographie moderne ont été liés à la reconnaissance de ces lois, que géologues et géographes ont réussi de leur côté à dégager au prix d'efforts et de discussions prolongés. Esquisser rapidement cette évolution, c'est à la fois montrer comment peuvent être orientés les exercices topographiques en vue de l'enseignement géographique, et mettre en lumière, à peu près dans l'ordre où ils sont apparus depuis qu'on cherche à étudier scientifiquement le relief du sol, les principes les plus importants qui doivent guider dans cette étude.

Les formes topographiques élémentaires. — Dès que la topographie a commencé à s'appliquer à la représentation précise du relief, on s'est aperçu que l'interprétation nécessaire devait s'appuyer sur la

connaissance d'un certain nombre de formes élémentaires qu'on retrouve partout.

La plus commune est la forme vallée, qui se traduit par un angle rentrant des courbes de niveau. Cet angle est d'autant plus aigu que la vallée est plus étroite, tandis que les courbes s'arrondissent dans une vallée large et prennent une forme carrée dans une vallée à fond plat. La crête est rendue par des courbes allongées, concentriques, effilées en pointe aux extrémités; le pic, par des courbes concentriques de plus en plus rapprochées vers le centre. Ces deux formes sont communes partout où la pente générale est forte (bord des grandes vallées, montagnes). Le col se reconnaît à une allure caractéristique des courbes en double hyperbole. Plateau, bassin, dôme ou ballon, etc., sont encore des formes communes.

La reconnaissance de ces formes élémentaires constituait déjà un grand progrès dans l'acheminement vers la topographie rationnelle. Chez les géographes, une évolution analogue s'était produite dès le début du xixe siècle. Ritter et Humboldt [1-2] s'attachèrent à donner un sens précis aux termes par lesquels on désigne les formes de relief, à trouver des principes permettant de classer ces formes, et de les comparer avec le plus de précision possible. C'est Humboldt qui généralisa le procédé des profils, d'un usage si commun actuellement, et qui fît les premiers calculs d'altitude moyenne. Sonklar [3] élargit et perfectionna ces méthodes, et constitua ce qu'on put croire alors la véritable science du relief, YOrologie ou Oromêtrie.

Il y avait là une double tendance lexicologique et morphométrique qui répondait et répond encore à des besoins évidents de la géographie physique, mais non à tous. Même à l'heure actuelle, il y a encore beaucoup à faire à ce double point de vue. Trop souvent on peut s'apercevoir que les discussions sur l'origine de telle forme de relief sont singulièrement obscurcies par le manque d'une définition précise. Alors que les sciences naturelles voisines : botanique, zoologie, géologie, ont des termes précis pour chaque forme, chaque organe; la géographie physique ne peut encore se vanter de posséder une nomenclature vraiment scientifique.

On peut trouver plusieurs raisons de cet état de choses. La première et la plus grave est que les formes du relief offrent des variétés infinies, et qu'entre les formes types, qu'on peut définir à la fois morphologiquement et génétiquement, il y a presque toujours des formes de transition difficiles à classer et à dénommer. Ainsi peut s'établir la confusion entre les cirques glaciaires et les bassins do réception torrentiels, entre les fjords et les rias, etc.

En outre, tandis que le zoologue ou le botaniste décrit et dénomme, en créant de toutes pièces des expressions, sans tenir compte du langage vulgaire qui, d'ailleurs, n'a souvent pas de terme pour les détails dont il s'occupe, le géographe ne peut faire abstraction des termes populaires désignant les formes du relief. Malheureusement, ces dénominations manquent souvent de précision, et il est difficile d'en établir la synonymie d'une langue à l'autre. La solution de ces difficultés ne doit pas, selon nous, être cherchée dans l'abandon des termes populaires et la création d'un nouveau langage, comme on l'a quelquefois essayé, mais au contraire dans une étude plus minutieuse du sens de ces termes, souvent plus précis qu'on ne croit.

Enfin, la troisième raison est l'insuffisance de nos connaissances topographiques. Nous ne possédons de cartes précises que pour une faible partie du globe, et, par suite, bien des formes échappent à notre analyse. Même celles dont on trouve de bons types dans les régions les plus connues n'ont pas toujours fait l'objet de levés de précision.

Principales notions de morphométrie. — La tendance lexicologique a comme pendant la tendance morphométrique. S'il est utile de préciser le sens des termes désignant les formes du relief, on a pu croire que l'idéal serait d'arriver à définir ces formes par des expressions numériques. Cette tendance, encore très marquée dans l'école Allemande, a donné des travaux remarquables [2, 4, 5, 6] résumés

par PENCK au commencement de SOn Fig. 172. — Principe de la courbe

traité de morphologie [71. Il est ypsograp uque.

rA . . , OB, OD, OF, OH, longueurs proportionnelles

Utile de Connaître les principales aux surfaces limitées respectivement par

',i j i r, • les isohypses d'altitude BA, DC, FE, H(V;

méthodes morphometriqueS pour 0M représente la surface de l'ensemble

apprécier la valeur des évaluations de la: rtgI0n considérée- pacegm est ia

1 r courbe hypsograptnque.

de hauteur moyenne des continents,

de profondeur moyenne des mers ou lacs. La théorie mathématique de ces calculs repose sur la connaissance du calcul intégral. Mais la pratique en est très simple, l'intégration pouvant se faire par un procédé graphique.

Pour calculer la hauteur moyenne d'une région, on l'assimile à la somme d'une série de troncs de cônes, ayant comme bases les surfaces enveloppées sur la carte par deux isohypses consécutives et pour hauteur Téquidistance. La hauteur moyenne est égale à celle d'un cône dont le volume serait égal à la somme des volumes de tous les troncs de cônes ainsi déterminés et

Fig. 173. — Principe de la courbe clinographique.

qui aurait pour base la base inférieure du premier tronc de cône. Le calcul se fait graphiquement en portant en abscisses et ordonnées les surfaces comprises entre les isohypses consécutives et l'altitude de chaque isohypse. La courbe joignant les points ainsi déterminés est la courbe hypsographique.

La hauteur moyenne est égale à la hauteur d'un rectangle de base OM et de surface égale à POM (fig. 172).

Par le mô/ne procédé, on calcule les profondeurs moyennes des océans et des lacs en construisant la courbe bath y graphique. Nous avons déjà montré l'intérêt de ces calculs (lrc partie, chap. iv).

La pente moyenne d'un massif montagneux est dans une certaine mesure l'expression de son relief. On démontre qu'elle est égale à la somme des longueurs des isohypses multipliée par l'équidistance et divisée par la surface de la région considérée. On peut la calculer graphiquement en élevant des perpendiculaires équidistantes proportionnelles à la longueur de chaque isohypse (fig. 173). La courbe clinographique ainsi déterminée reflète par ses irrégularités celles du relief. La pente

moyenne est égale à la surface POH divisée par OH.

Les dimensions horizontales peuvent aussi faire l'objet de calculs morphométriques. Le développement des côtes peut être évalué par trois procédés différents : 1° Comparaison du contour réel avec des contours fictifs (contour externe tangent aux points les plus extérieurs et contour interne tangent aux points les plus intérieurs); — 2° Comparaison de la surface des parties isolées par le contour interne ou membres avec celle du tronc; — 3° Comparaison de la longueur du contour avec la surface totale de la région. C'est ainsi qu'on pourra dire : la côte Nord de la Bretagne a un indice de développement de côtes de 4,98; — le tronc représente en Asie les quatre cinquièmes, en Europe les deux tiers seulement; — l'Europe a un kilomètre de côtes pour 27 kilomètres carrés, l'Asie un kilomètre pour 80 kilomètres carrés, l'Afrique seulement un kilomètre pour 115 kilomètres carrés.

Tous ces calculs supposent des mesures minutieuses de longueurs et de surfaces. On peut mesurer les surfaces par trois procédés : 1° on décalque le contour de la surface cherchée sur un papier transparent quadrillé au millimètre et on compte le nombre de carrés qu'il enveloppe; — 2° on transporte ce contour sur un carton homogène, et découpe la surface obtenue, le carton est pesé dans une balance de précision et son poids divisé par le poids de son unité de surface; — 3° on peut mesurer directement la surface à l'aide du planimètre. instrument qui intègre automatiquement la surface dont on suit les contours avec une pointe (lig. 175).

Fig. 174. — Principe de la mesure de l'indice de développement des côtes.

Contour externe en pointillé, — contour interne en trait interrompu; — les membres sont en grisé, le tronc est laissé en blanc.

Le calcul des longueurs se fait généralement à l'aide d'instruments appelés Curvimètres, qui donnent des résultats assez grossiers. Il est préférable de mesurer avec un bon compas tous les fragments de contours rectilignes et de les reporter à la suite sur l'échelle de la carte.

L'exactitude de ces mesures dépend pour beaucoup de la conscience de l'opérateur, mais elles exigent toujours des corrections. On doit tenir compte en effet du retrait du papier, qui est sensible par le fait qu'on ne peut assembler exactement plusieurs feuilles de la carte de France au 1 : 80 000. Les mesures de surface ne doivent être faites bien entendu que sur des cartes en projection équivalente.

Fig. 173. — Planimètre de Amsler.

Le bras F est fixé à son extrémité par la pointe F plantée dans la planchette. On suit avec la pointe P les contours de la surface à mesurer; ce mouvement écarte et rapproche alternativement les deux bras et fait mouvoir, tantôt dans un sens tantôt dans l'autre, la roulette R, seul point par où l'instrument touche librement le papier. La totalisation des mouvements positifs et négatifs de la roulette donne un nombre qui, multiplié par un facteur constant, est le résultat cherché. Le nombre se lit ainsi : chiffre des unités sur le vernier v, dizaines et centaines sur la roulette graduée R, milles sur le petit disque r lié aux mouvements de la roulette par un pignon à engrenage.

Les calculs morphométriques ont le grand avantage de donner des évaluations précises de rapports synthétiques qui frappent l'esprit. Si leur élaboration exige une certaine patience et implique des besognes d'apparence quelque peu ingrate, les résultats sont parfois d'un grand intérêt.

Mais la morphométrie, quelle qu'en puisse être l'utilité, ne saurait être le dernier mot de la science du relief. Mesurer des formes, pas plus que les définir, ne suffit au géographe. Comme les scien' es naturelles ses sœurs aînées, la géographie physique ne peut se contenter de décrire, elle veut expliquer. C'est à quoi conduit d'ailleurs naturellement la pratique réfléchie de la topographie.

Associations de formes élémentaires, importance des vallées. —

Après avoir constaté l'existence de formes élémentaires du relief, on ne tarde pas à s'apercevoir, avec un peu de pratique, que la réalité offre rarement un type pur de ces formes théoriques. Le modelé du sol est constitué généralement par des associations complexes, où les formes élémentaires sont modifiées par une sorte d'influence réciproque.

E. de Martonne, Géographie physique. ^"

Ainsi un plateau entaillé par des vallées en gorges ou des bassins fermés conservera l'aspect d'une table: s'il présente quelques inégalités de surface, on n'y pourra saisir aucun rapport avec le modelé des dépressions. C'est ce qu'on peut observer dans le Plateau Central, particulièrement dans les Causses (fig. 176). Au contraire, un plateau découpé par des vallées à section large et évasée verra sa surface accidentée, même à une certaine distance des vallées principales, par des vallonnements. Tel est le cas des plateaux de la région parisienne (fig. 177). Réciproquement les vallées n'ont pas le même caractère suivant qu'elles sont associées à de^ plateaux plus ou moins élevés, à des crêtes dont elles entament le flanc, ou qu'elles traversent de part en part. La forme d'un col dépend de l'altitude absolue et relative des crêtes qu'il ébrèche et des vallées qu'il sépare.

Un peu d'expérience montre que la forme la plus répandue, celle qui a l'influence la plus décisive sur les autres, est la vallée. Pas de plateaux, si massifs soient-ils, que n'échancrent quelques vallées; pas de pic, si abrupts soient ses versants, où l'on ne découvre des rigoles, première ébauche des vallées. Même les cônes volcaniques les plus récents, qui semblent avoir conservé leurs formes géométriques, voient leurs flancs entaillés par des ravins s'élargissant de plus en plus. Dans les régions de collines, toute la topographie est souvent le résultat du développement d'un réseau de vallées (voir fig. 177). Le premier soin du topographe est toujours de chercher la trace des thalwegs avant de dessiner les courbes de niveau. Dans une région assez uniforme, ce tracé seul suffirait, avec un petit nombre de points cotés, pour figurer exactement le relief.

Prépondérance de l'érosion comme agent du modelé. — Si la

vallée est la forme topographique maîtresse, on doit se demander à quoi elle est due. Pendant longtemps, on a attribué les vallées à des frac ures de l'écorce terrestre, idée qui paraissait justifiée par l'étroitesse de certaines gorges de montagne. Pareille illusion n'est guère possible pour le topographe. Habitué à suivre les vallées, il les voit toujours occupées par une rivière; leurs formes, leur largeur, leur profondeur, la raideur de leurs versants, sont en général dans un rapport frappant avec le volume des eaux qui y circulent. De même qu'il y a, au point de vue hydrographique, des rivières principales et des rivières affluentes, il y a des vallées maîtresses et des vallées secondaires, intimement liées par une dépendance étroite. Aussi le topographe ne peut-il douter que les vallées soient dues à l'érosion des eaux courantes; c'est à un topo-

graphe éminent qu'on doit l'expression la plus vigoureuse de cette grande loi : les formes du relief résultent principalement de la sculpture du sol par V érosion fluviale [de La Noë, 8].

Deux autres principes découlent de cette loi : les formes du relief sont instables et doivent être considérées comme le produit d'une évolution plus ou moins avancée. Cette évolution dépend avant tout de celle du réseau hydrographique.

Ces vérités n'ont pénétré dans le monde géographique qu'après que les topographes ont réussi à représenter exactement les formes du terrain. En 1869, Rutimeyer combattait énergiquement la théorie des vallées de fracture. L'attention des géologues se portait de plus en plus vers l'étude des lois de l'érosion avec Powell, Gilbert, Philippson, Davis et de Lapparent (cf. chap. m). L'étude du réseau hydrographique apparaît maintenant comme Je guide de tout essai d'interprétation du relief.

Il n'est pas sans intérêt de remarquer que le pays où ces idées ont le plus facilement pris pied et rallié tous les esprits est celui où le rapprochement est le plus grand entre topographes et géologues, les États-Unis. En Europe, surtout en Allemagne et en Autriche, où cependant le développement de la géographie physique a été singulièrement fécond, la topographie étant la spécialité d'un corps militaire, les géologues sont restés longtemps quelque peu étrangers ou hostiles aux idées dites de l'école américaine.

Les ruptures de pente, importance de la géologie. — La pratique topographique peut conduire encore plus loin.

Le tracé des courbes de niveau figurant le relief ne s'appuie pas seulement sur les thalwegs, mais encore sur les lignes de rupture de pente. Si la pente du terrain était continue, les courbes se suivraient régulièrement avec un écartement constant, sauf à l'endroit où elles croisent un thalweg; toute rupture de pente amène un rapprochement ou un écartement des courbes et leur imprime un crochet caractéristique. Aussi n'y a-t-il rien qui attire plus l'attention que les lignes de rupture de pente; elles marquent toujours un accident topographique remarquable : rebord d'une terrasse ou d'un plateau, pied d'un escarpement, limite d'une plaine, d'un cirque, tracé d'une crête. Comment dès lors ne pas chercher la raison d'être de ces traits significatifs du relief, même si nous ne savions pas déjà que toute forme, pour être bien traduite, demande à être comprise?

Très facilement le topographe observera que la nature du sol change le plus souvent lorsque la pente varie brusquement (voir

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Fig. 176. — Topographie de la région des Causses; extrait de la carte de France à 1 : 200 000 (équidistance des courbes : 20 m. ; les dépressions fermées les plus importantes sont marquées en pointillé).

Les vallées principales profondément entaillées (gorges du Tarn, de la Jonte et de la Dourbie) traversent le plateau sans presque influer sur sa topographie. Un chaos de protubérances arrondies et de dépressions sans écoulement superficiel où se perdent des vallées à peine ébauchées, le tout sans rapport avec les quelques vallons affluents très courts qui déversent leurs eaux dans les rivières maîtresses, voilà ce qu'on retrouve sur toute la surface des Causses. Le contraste est frappant avec la topographie des plateaux de la région parisienne représentée par la figure 177.

Fig. 177. — Topographie des plateaux du Bassin Parisien (Brie). Extrait de la carte de France à 1 : 200 000 (équidistance des courbes : 20 m.).

La topographie des plateaux est liée à celle des vallées maîtresses. De nombreuses vallées affluentes entament en effet la plate-forme de la Brie et se font sentir, môme à une distance notable de la Marne et du Petit Morin, par des ondulations qui se précisent et prennent une forme de vallée encaissée dès qu'on les suit pendant quelques kilomètres vers l'aval.

Cet exemple peut servir aussi à faire saisir l'importance de l'érosion comme agent du relief. Toute la topographie résulte ici du développement d'un réseau de vallées.

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fig. 178 A). Les vallées de la région parisienne offrent à chaque instant des exemples frappants de ce cas. L'observation de ces faits est si simple, qu'on a pu obtenir au Service géographique de l'Armée que les officiers chargés de levés topographiques en Algérie et Tunisie marquent sur leur minute les affleurements de couches dures; toujours ces affleurements marquent exactement une ligne de rupture de pente1.

Néanmoins le topographe aurait tort de croire que toutes les lignes de rupture de pente sont dues à des différences de nature des roches. Il rencontrera plus d'un exemple où cette loi paraîtrait en défaut. Souvent un géologue pourra lui expliquer cette anomalie en lui montrant que les couches du sol primitivement horizontales ont été disloquées, certaines parties de l'écorce terrestre se trouvant soulevées par rapport à d'autres parties affaissées (fig. 178 B).

Ces constatations conduisent à la conclusion que l'étude rationnelle du relief n'est possible quen s appuyant sur les principes de la géologie strati graphique et tectonique.

Diverses formes de l'érosion. — Ces vérités ont pénétré dans le monde géographique dès que les levés géologiques détaillés ont commencé avec l'appui des cartes topographiques. L'importance de la nature du sous-sol pour expliquer le relief, entrevue par Humboldt, précisée par Lesley [9], Ramsay [12], est maintenant universellement reconnue. L'influence de Righthofen [13] et de Suess [14] a contribué à faire de la tectonique l'objet des préoccupations constantes des géographes. La pratique topographique nous apprend cependant que toutes les ruptures de pente ne sont pas dues aux conditions géologiques.

C'est un cas fréquent que celui d'une vallée en gorge: entaillée profondément dans un plateau élevé formé de roches calcaires parfaitement homogènes; ou encore d'une vallée assez large et à fond plat, dans un pays de collines où les mêmes roches affleurent partout (fig. 179).

Les lignes de rupture de pente qui marquent le pied et le sommet des versants ne peuvent s'expliquer que si nous considérons comment s'accomplit le modelé du terrain. Dans le cas de la vallée à fond plat, nous constaterons que la rivière (fig. 179, A), au lieu de creuser, dépose des matériaux arrachés à son cours supérieur sur tout le fond de la vallée, tandis que les versants sont soumis à l'érosion

1. Quelques-unes de ces minutes ont été publiées dans les Cahiers du service géographique de Vannée, puis dans l'ouvrage du Général Berthaut : Topologie [24].

proprement dite : ruissellement des eaux pluviales et creusement de petits vallons affluents. Le modelé d'érosion est donc dans ce cas le résultat de deux processus différents : l'attaque des versants par l'érosion proprement dite, et l'accumulation ou alluvionnement. Dans un district de roches homogènes, les ruptures de pente correspondent au contact des régions où prédominent l'une ou l'autre de ces formes.

Dans le cas de la vallée en gorge creusée dans un plateau calcaire, c'est l'érosion proprement dite qui prédomine le long du thalweg. Sur un plateau fissuré, pas de ruissellement, les eaux pluviales s'infiltrent, pour reparaître au fond de la vallée après avoir circulé longtemps à travers un réseau de fissures et de cavernes. Leur action sur la surface ne se fait sentir qu'indirectement, comme contre-coup de l'érosion qu'elles exercent sur leurs conduits souterrains. Quant aux versants de la vallée, ils sont dans un équilibre instable, la roche à nu se décompose, perd son homogénéité et des éboulements se produisent, accentuant les escarpements. Il n'y a ici ni creusement, ni accumulation, c'est une troisième forme de l'érosion. Ce travail de désagrégation des roches est particulier aux versants de pente forte où la roche est à nu. Nous le retrouverions sur les parois des cirques de montagne, forme topographique très répandue dans les Alpes et les Pyrénées, et qui est caractérisée par des escarpements en arc de cercle entourant un fond relativement plat.

L'explication des ruptures de pente par les divers modes d'érosion répond à un grand nombre de cas et doit jouer un rôle important dans la morphologie terrestre. — Cette conclusion n'est pas la seule à laquelle nous nous trouvons amenés. Le sens du mot érosion s'élargit, en même temps que nous apparaissent des modalités différentes du processus qu'il désigne. Cette force, partout sensible à la surface du globe, et à laquelle on donne parfois aussi le nom de dénudalion, peut être définie au sens le plus large : l'ensemble des actions externes qui modifient incessamment les formes du relief terrestre et d'où dépendent les détails du modelé topographique. Les rivières sont l'agent le plus actif de démolition, de transport et d'accumulation, c'est à leur œuvre qu'on applique plus particulièrement le mot à' érosion. Mais les vents exercent aussi des actions de transport pour lesquelles on a proposé le terme de déflation-, ils sont même capables de creuser directement (corrasion). Les glaciers et les mers sont aussi des agents d'érosion et de transport; mais on n'a pas encore réussi à faire adopter un terme général pour désigner

leurs actions propres. On emploie parfois le mot d'érosion subaérienne pour désigner spécialement l'érosion fluviale.

Les familles de formes topographiques; importance du climat.

— La distinction entre les divers modes d'érosion a une importance géographique extrême, que l'expérience topographique raisonnée suffit à montrer, pourvu qu'elle s'étende à des pays différents et assez éloignés. Les topographes américains transportés de la région atlantique dans les hauts plateaux désertiques des Montagnes Rocheuses, nos officiers quittant les plaines et les montagnes françaises pour le Sud Algérien, ont retrouvé les mêmes formes élémentaires, mais ils n'ont pas pu ne pas remarquer que leur aspect et surtout leur manière de s'associer changeaient avec le climat. Gilbert [11] et de La Noë [8] ont noté que, toutes choses égales d'ailleurs, les versants des vallées sont plus raides dans les climats secs que dans les climats à pluies suffisantes. C'est que l'érosion et l'accumulation ne s'y font pas de la même façon. Le climat est donc un des facteurs du relief, et non le moins important.

Son rôle consiste à assurer la prépondérance à tel ou tel mode d'érosion, à l'exclusion parfois de tous les autres. Il en résulte la répétition indéfinie de certaines formes élémentaires, qui peuvent exister ailleurs, mais qui constituent là seulement des associations, imprimant à la région un cachet spécial. Ainsi presque tous les pays nous offriront des dunes localisées au J)ord de la mer, des lacs glaciaires avec roches moutonnées dans les hautes montagnes, des pentes extraordinairement ravinées rappelant les bad lands dans les montagnes argileuses imprudemment déboisées. Mais les dunes ne s'étendent sur de vastes espaces et ne deviennent la forme de relief prédominante que dans les régions désertiques; — les lacs glaciaires et les roches moutonnées ne deviennent l'élément dominant de toute la topographie que dans des régions froides, soumises encore il y a peu de temps à une extension glaciaire semblable à celle du Groenland actuel ; — les bad lands ne s'étendent sur de vastes espaces que dans les régions de climat assez sec pour proscrire entièrement la végétation forestière.

77 existe des familles de formes topor/raphiques qu'on retrouve toujours associées, lorsque sont réalisées, ou ont été récemment encore réalisées, les mêmes conditions de climat, c'est-à-dire lorsque tel ou tel mode d'érosion, a, ou a eu tout récemment, la prépondérance.

La famille des formes d'érosion fluviale est la plus répandue, celle dont les lois d'évolution sont les plus régulières et qui doit être étu-

(liée la première. La famille des formes glaciaires est plus anormale, mais encore relativement très répandue, grâce au refroidissement qui permit aux glaciers de s'étendre récemment sur un tiers de l'Europe et de l'Amérique du Nord. La famille des formes éoliennes couvre elle-même une étendue plus grande qu'on ne le pense à la surface du globe.

On peut distinguer encore une quatrième famille de formes, qui s'observe sur les bords de la mer et des grands lacs, c'est celle des formes littorales. Elle est caractérisée par la raideur extrême des pentes de roche en place, due au mode particulier d'action de l'érosion des vagues, et par l'évolution rapide des formes d'accumulation. Sa prédominance n'est pas due, comme dans les autres cas, à des différences de climat, mais le plus souvent au dessin géographique général, déterminé par les déformations d'ensemble de la surface terrestre, qui ont localisé les dépressions océaniques et les reliefs continentaux. Cependant des changements de climat peuvent modifier la répartition de l'érosion littorale. Lorsque les géologues américains abordèrent l'étude des hauts plateaux désertiques des Montagnes Rocheuses, ils furent surpris dy retrouver sur des espaces immenses toutes les formes littorales caractéristiques des rivages maritimes : falaises, barres alluviales, deltas, etc. Ils en conclurent à l'existence d'anciens lacs, formés pendant l'époque quaternaire, où les précipitations étaient beaucoup plus abondantes : lac Bonneville, lac Lahontan (voir 3e partie chap. iv).

Quel que soit le mode d'érosion qui domine, son action peut s'exercer sous trois formes faciles à distinguer. Les rivières, les glaciers, les vents, les mers et les lacs, suivent toujours dans leur attaque des continents la même tactique : décomposition des roches, creusement ou sapement, transport et accumulation des débris. Mais ces diverses actions ne se font pas partout sentir également, et les associations de formes qui en résultent sont faciles à reconnaître. Si l'on pouvait dresser une carte des régions où dominent les divers modes d'érosion, on aurait en même temps un aperçu de l'extension des principales familles de formes du relief.

La ligure 180 représente un essai de ce genre; il est intéressant de le rapprocher de la carte des climats. On remarquera une concordance frappante entre l'extension des formes glaciaires et les climats océaniques tempérés et froids à l'exclusion des climats continentaux, entre celle des régions de décomposition chimique prédominante et les climats humides, tempérés et chauds, entre celle des actions éoliennes et les climats désertiques. Une plus grande extension des

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déserts avant l'époque quaternaire n'est pas invraisemblable, et pourrait expliquer certaines particularités du relief des régions tropicales. On sait que l'extension quaternaire des glaciers a laissé des traces évidentes sur près d'un tiers de l'Europe et de l'Amérique du Nord. La persistance de l'empreinte imprimée au modelé par un climat déterminé, même après sa disparition, est un des faits les plus curieux révélés par les études morphologiques.

Stade préparatoire de l'érosion; décomposition chimique. — Les

divers modes d'érosion ont toujours le même point de départ, la décomposition des roches. Il y a là comme un stade préparatoire commun. Sous tous les climats, dans toutes les conditions, nous voyons les roches se désagréger plus ou moins lentement, préparant les matériaux qui serviront, soit aux rivières, soit aux glaciers, soit aux vents, soit aux eaux marines, pour accomplir leur double travail de destruction et d'accumulation. Toutefois il y a une distinction importante à faire entre la décomposition chimique et la désagrégation mécanique [Richthofen, 13]. La prédominance de l'un ou de l'autre de ces processus dépend du climat, et les formes qui en résultent ne sont pas les mêmes.

La décomposition chimique est la dissolution lente et continue par l'eau circulant dans le sol d'une partie des éléments minéraux de la roche. La désagrégation mécanique est au contraire un processus violent, par lequel la roche éclate sous l'influence des variations de température en fragments plus ou moins gros.

La décomposition chimique est non seulement plus continue dans son action, mais plus universellement répandue à la surface du globe. Sous tous les climats elle joue un rôle important, sauf dans les régions désertiques, où l'humidité de l'air et du sol est réduite à sa plus simple expression, et dans les montagnes, où la désagrégation mécanique trop active ne lui laisse guère le temps d'attaquer les couches superficielles. En général, elle est d'autant plus rapide que le climat est plus humide et plus chaud. On a souvent cité l'exemple de cet obélisque de syénite, qui se dressait en Egypte depuis plusieurs milliers d'années sans qu'on remarquât la moindre altération de ses inscriptions, et qui, transporté à New-York, était couvert au bout de trente ans d'une croûte épaisse de décomposition [Julien, 16J. Dans les régions tropicales humides (Brésil), on trouve des arènes de décomposition atteignant 50 mètres de profondeur [Braxxeh, 15]. Dans la zone tempérée, les sols sont surtout profonds dans les pays à climat océanique (cf. fig. 180).

Sous un même climat, les effets de la décomposition chimique varient suivant la nature des roches attaquées. On conçoit qu'elle pénètre plus profondément dans les roches perméables (grès, calcaires), que dans les roches imperméables (schistes, marnes). L'eau, qui agit surtout par l'acide carbonique qu'elle renferme, attaque de préférence les composés de la chaux. Si l'on range les roches suivant leur degré de solubilité (gypses, calcaires, dolomies, basaltes, granités), les premières seront les plus rapidement décomposées. A l'autre bout de l'échelle, on peut placer les grès siliceux, les porphyres, les schistes (cf. chap. iv).

Il est bon d'insister sur l'importance géographique de la décomposition chimique. Son étude est nécessaire pour expliquer la formation des sols, et se rattache ainsi à la géographie des plantes (Voir 5e partie, chap. m). Le rôle physique des produits de la décomposition chimique est aussi capital. Leur accumulation sur les pentes peu inclinées protège le sous-sol contre la décomposition mécanique et le ruissellement. Une topographie molle, sans angles saillants ni traits heurtés, caractérise les régions à sol profond [Russel, 17]. Quand la pente est trop forte et que le ruissellement emporte les produits de la décomposition chimique, ceux-ci deviennent l'auxiliaire le plus précieux des eaux courantes dans leur travail de creusement. Leur entraînement met à nu la roche et offre une nouvelle prise aux actions météoriques; le relief montre dans ce cas une grande diversité d'aspects suivant la nature des roches. C'est la collaboration d'une décomposition chimique rapide et d'un ruissellement également actif qui explique certaines formes spéciales : chaos de blocs arrondis des régions granitiques, ciselures délicates des calcaires connues sous le nom de lapiez, etc. (cf. chap. iv).

L'accumulation ou l'entraînement des produits de la décomposition chimique ne dépendent pas seulement de la pente, mais aussi de la végétation. Un sol gazonné, un sol boisé surtout, résistent au ruissellement et peuvent se maintenir sur des pentes dépassant 25°. On sait les résultats déplorables du déboisement dans les montagnes : ravinement des cultures et des pâturages, débâcle de torrents ensevelissant les champs et les villages sous les débris arrachés aux pentes découvertes.

Désagrégation mécanique. — La désagrégation mécanique prédomine sous les climats extrêmes. Cest en effet aux variations de la température qu'elle est due. La dilatation, sous l'influence de chaleurs très fortes, suivie de contraction sous l'influence du froid, peut amener un éclatement de la surface du roc, d'où seMétachent comme des écailles. Les voyageurs qui ont parcouru les régions les plus chaudes de l'Afrique nous parlent de bruits secs, comme des coups de pistolet, annonçant aux heures les plus brûlantes l'éclatement des écailles à la surface du granité [Walther, 20]. Toutes les roches ne sont pas également soumises à ce mode de décomposition. Celles

de couleur sombre emmagasinent plus de chaleur. Les roches composées de cristaux de couleurs différentes, comme le granité, sont particulièrement attaquées.

Ce sont les pays désertiques et les hautes montagnes qui offrent les plus beaux exemples de ces phénomènes (v. fig. 180). Ici, en effet, la sécheresse et la transparence de l'air augmentent la puissance de l'insolation ; là, l'oscillation de la température du sol est rendue plus forte par la raréfaction de l'atmosphère (voir 2° partie, chapitre vm). Mais, dans la haute montagne, un nouvel élément entre en jeu : c'est l'influence du gel, qui dilate l'eau contenue dans les roches et peut ainsi faire éclater, comme par un coup de mine, les blocs les plus résistants. Ainsi s'explique que les sommets alpins soient parfois formés d'un amoncellement de blocs anguleux, dont l'écroulement constant perpétue les formes déchiquetées des pics et des crêtes (pi. V, a).

Les mêmes aspects se retrouvent même en plaine dans les régions polaires non recouvertes de glace. De véritables déserts de pierre couvrent de vastes étendues dans le Nord du Canada, la Laponie, le Spitzberg [25]. On peut admettre avec Lozinski [26] que bon nombre de chaos de rochers signalés dans l'Europe centrale se sont formés à une époque de climat plus froid, où la décomposition mécanique était plus active qu'actuellement, probablement au moment de la grande extension glaciaire quaternaire.

Quant aux formes superficielles décrites sous le nom de sols polygonaux (Polygonboden) dans les pays arctiques notamment au Spitzberg [Hogbom, 25J, elles sont le résultat des alternatives de gel et de dégel du sol opérant un véritable triage entre les éléments fins et les éléments grossiers du sol. Les pierres se rassemblent en formant des bourrelets saillants disposés en ronds accolés de l'effet le plus curieux (planche VI 1er).

Formes topographiques dues à la désagrégation mécanique. —

La décomposition chimique tend à alourdir les traits du modelé, empâtant en quelque sorte toutes les formes. La désagrégation mécanique crée au contraire une topographie heurtée. Là où elle domine, les pentes sont en général plus fortes que partout ailleurs. Elles approchent même souvent de la verticale, formant ce qu'on appelle des escarpements.

Tout escarpement est le siège d'une désagrégation active des roches. Les débris s'écroulent constamment, offrant une nouvelle prise aux intempéries, et s'accumulent en formant des talus adossés à l'escarpement et plus ou moins soudés latéralement entre eux. Ce sont les éboulis (pi. V, b).

La pente des talus d'éboulis dépend uniquement de la grosseur

des matériaux, car l'eau s'y infiltrant ne peut les façonner. Elle atteint jusqu'à 36° dans les hautes montagnes. Il y a éboulement toutes les fois que la surface de la roche désagrégée présente une pente supérieure à celle qui correspond au talus d'éboulis formé de ses matériaux. La nature des roches influe sur la production des éboulis, plus abondants en général dans les régions de roches perméables (calcaires, grès, granités). Dans les montagnes calcaires, les ouéblis peuvent aller jusqu'à ensevelir le relief presque jusqu'au sommet. Les régions déboisées des Alpes françaises en offrent de nombreux exemples : Dévoluy, Embrunais, Briançonnais (pi. VI). Les pentes d'éboulis y sont connues sous les noms de casses, clapiers, etc. Certaines régions granitiques des Alpes et des Karpates sont également remarquables à ce point de vue.

Le climat a une importance non moins grande que la nature des roches. Dans les régions humides, les éboulis sont entraînés par les torrents; leurs talus, minés par la base, tendent à se reformer par le haut. Quand les escarpements ont diminué ou disparu, la végétation s'établit sur les éboulis, devenus la proie de la décomposition chimique. Ils peuvent alors subir le modelé des eaux courantes et finiront par disparaître à peu près complètement comme formes topographiques. Au contraire, dans les régions sèches, surtout dans les climats désertiques, la circulation des eaux courantes n'existant pour ainsi dire pas, les produits de décomposition s'accumulent indéfiniment. Le fait est surtout frappant dans les régions privées d'écoulement vers la mer, comme les plateaux de l'Asie centrale et des États-Unis occidentaux (cf. fig. 180). On peut voir alors les reliefs montagneux à demi ensevelis sous les produits de leur décomposition.

L'exploration des régions arctiques a révélé des formes d'éboulis très curieuses pour lesquelles on a proposé le nom expressif de rockglaciers (glaciers de pierres) [27]. Ce sont de véritables coulées de blocs anguleux, qui, dans l'Alaska par exemple, descendent de niches ressemblant aux cirques glaciaires et s'écoulent lentement vers l'aval (planche VI bis). La semilluidité de la masse est due à l'infiltration de l'eau soumise à des alternatives de gel et de dégel. Le rockglacier a dû succédera un véritable glacier. On en trouve encore des exemples dans les parties les plus élevées des Montagnes Rocheuses. Il est probable que bien des dépôts dont la nature morainique reste douteuse dans les Karpates et les montagnes de l'Europe centrale sont d'anciens rockglaciers.

Éboulements. — Dans les éboulis proprement dits le mouvement est imperceptible, le renouvellement des débris par la chute des produits de décomposition se fait graduellement. Il peut y avoir, dans les régions de fortes pentes attaquées par la décomposition des

Formes dues a la désagrégation mécanique des Roches

Cliché B. H.

a. — l'aiguille verte vue DES CHARMOZ (MASSIF du mont blanc). Au premier plan, on observe l'éclatement et l'écroulement des blocs ; Au dernier plan, l'ensemble des formes hardies qui résultent de ce processus.

Cliché B. H.