ACTION DE LA GLACE

de neige. — Toutes les fois que les précipitations atmosphériques s'accomplissent dans une zone où la température est inférieure à zéro, elles prennent la forme de neige. La congélation de la vapeur ayant généralement lieu dans des conditions particulières de tranquillité, la neige est cristallisée et affecte, pourvu que le froid continue à se maintenir au-dessous de zéro, la figure d'étoiles à six branches, d'un dessin souvent très élégant et constituées par des groupements symétriques de petits cristaux, qui appartiennent au système hexagonal.

On a cru pendant longtemps qu'il ne tombait pas de neige par des températures inférieures à — 15°. Ce qui a contribué à accréditer cette opinion, c'est le Tait qu'en Europe les vents qui amènent les grands froids viennent de régions où l'atmosphère est très pauvre en vapeur d'eau. 11 en est de même en Sibérie, où le thermomètre subit, comme on sait, des abaissements considérables, qui se produisent presque toujours par un ciel sec et pur. Mais la preuve que l'absence de neige n'est pas imputable à la basse température, c'est que, à Moscou même, on en a vu tomber par un froid de — 22°. A Jakoutsk, de 1845 à 1854, on a compté plus de 20 jours où la chute de neige avait eu lieu par une température inférieure à — 37°; même, en janvier 1854, ce phénomène s'est produit quand le thermomètre marquait — 46° (1). On peut donc dire qu'il n'y a pas de limite à la possibilité des chutes de neige et que, pour qu'elles se produisent, une seule chose est nécessaire, c'est la présence de la vapeur d'eau dans les masses atmosphériques soumises à l'influence du refroidissement. Or cette vapeur n'est elle-même que le produit d'une volatilisation effectuée, aux dépens de l'océan ou des grands lacs, par la radiation solaire; d'où il est permis de conclure, avec Tyndall (2), que la chaleur est la condition première de la formation des neiges, romme de celle des pluies et des brouillards.

Neiges persistantes. — Les causes qui déterminent la chute de la neige dans «ne atmosphère pourvue de vapeur ne diffèrent que par le degré de celles qui sonnent naissance à la pluie. Elles se résument toujours, où dans la rencontre d'un massif très froid, ou dans le travail mécanique de dilatation de l'air,

W fyjeykof in Petcrniann'a Mittheilungen, Ergânzungsheft, 1874. ®U* Glaciers, Paris, 1873, p. 11.

obligé de s'élever pour franchir une chaîne de hauteurs. Mais quelle que soit l'intensité de ce dernier facteur, la neige ne peut manquer de se montrer là où la température est inférieure à zéro. Il existe donc, en chaque lieu de la terre, en vertu de la diminution que subit la température à mesure qu'on s'élève, une hauteur à partir de laquelle les précipitations atmosphériques ne peuvent plus affecter que la forme neigeuse. Cette limite qui s'abaisse, dans les régions polaires, . jusqu'au voisinage du niveau de la mer, est située, sous l'équateur, à plus de quatre mille mètres d'altitude. Toute la neige qui tombe au-dessus de la ligne ainsi définie doit échapper à la fusion et demeurer dans le même état si quelque cause ne la force pas à descendre. De là le nom de région des neiges éternelles souvent donné à cette zone; on emploie plus habituellement en météorologie la qualification de neiges perpétuelles; mais il nous parait encore préférable de se servir du mot de neiges persistantes, qui n'implique pas une durée indéfinie; car nous verrons que le phénomène comporte des variations par suite desquelles les deux premières épithètes peuvent devenir singulièrement inexactes.

11 ne faudrait pas croire que la limite inférieure des neiges persistantes définie, en chaque lieu, par la rencontre de la surface du sol avec la surface isotherme de zéro. En effet, l'établissement de cette limite dépend moins de la température elle-même que d'une véritable équation d'équilibre entre la quantité de neige apportée par les précipitations atmosphériques et celle que la chaleur solaire parvient à fondre. Un air absolument sec ne donnerait pas de neige, même sur les plus hautes cimes et, s'il n'en tombait qu'une tranche extrêmement mince, la chaleur du [soleil, aidée par le rayonnement du sol, suffirait à la fondre, en dépit d'une atmosphère ambiante très raréfiée et à très basse température. 11 en résulte que, sous une latitude donnée et avec des conditions atmosphériques en apparence identiques, la limite des neiges peut affecter, suivant les cas, des positions très diverses, Rabaissant d'autant plus que la somme des précipitations est plus élevée et que les conditions particulières du relief sont moins propices à la manifestation des influences aptes à déterminer la fusion. De la sorte, cet élément devra dépendre à la fois de la richesse en humidité des courants d'air, de la direction des vents, de l'amplitude des massifs montagneux, dont la masse agit toujours comme un réfrigérant, de leur orientation, de la raideur des pentes, enfin de la température relative des étés et des hivers.

C'est ainsi que, sur le flanc méridional de l'Himalaya, malgré son exposition au midi, la limite des neiges est, suivant MM. de Schlagintweit (1), à 4900 m, tandis (jue, sur le versant nord, elle remonte à 5700m. L'air si fortement chargé de vapeurs qui, du golfe du Bengale, vient frapper la muraille de l'Himalaya, y décharge la plus grande partie de son humidité, de sorte qu'en arrière la limite ost obligée de remonter sensiblement, faute d'une quantité suffisante de neige. Aussi, dans la chaîne du Karakorum, se tient-elle en moyenne à plus de

(I) II. von SchlaginlweiL : heisen in Indien und Ilochasiex, IV, p. 522.

5800m. Dans les Alpes valaisanes, c'est-à-dire au centre du massif suisse, on trouve les neiges perpétuelles vers 2800m, tandis qu'elles sont à 3300 dans les Alpes maritimes et cottiennes. En Norvège, on les voit, sur la côte occidentale, tournée vers la mer, entre 884m et 1306m suivant la latitude, tandis que, sur le versant oriental, il faut les aller chercher respectivement de 1021m à 1680m. Dans le Caucase, elles se tiennent à 3570m sur le flanc ouest, qui fait face à la mer Noire, et à 4300m sur le flanc tourné vers les plaines arides de l'Asie. Enfin dans la Nouvelle-Zélande, elles s'abaissent beaucoup plus sur la côte occidentale, qui reçoit 2<a,84 de pluie par an, que sur la côte orientale, où Ton n'en recueille pas plus de 0m,80.

Comme résultat général, bien propre à montrer de quelle importance est le rôle joué par la chaleur à l'origine de la production des neiges, il suffira de dire que, sous l'équateur, grâce à l'abondance des précipitations atmosphériques, la limite des neiges persistantes s'abaisse au point de coïncider avec l'isotherme de H- 1°,5. Sur le flanc méridional de l'Himalaya, cette limite correspond à la ligne de +0°,S, tandis que, sur le flanc nord, elle s'élève jusqu'à l'isotherme de — 2%8, pour atteindre, dans le Karakorum, la courbe de — 3°,9 (1). Dans les .Alpes, sans doute à cause de la pauvreté relative des précipitations, les neiges persistantes paraissent se tenir au dessus de l'isotherme de — 4°.

Toutefois il est possible que le résultat qui vient d'être signalé ne soit pas toujours uniquement imputable à la pauvreté relative des chutes de neiges. En effet, il semblerait résulter des études de H. Stapff (2), que la température moyenne de l'air, sur les hautes montagnes, peut-être notablement inférieure à celle du sol, cette dernière étant appréciée à l'aide des sources qui se font jour sous le gazon et qui, bien que pérennes, sont assez superficielles pour ressentir l'influence des variations mensuelles et celle de la plus ou moins grande abondance des précipitations atmosphériques. Si T désigne la température de l'air et T' celle du sol, oo a selon M. Stapff, au Saint-Gothard.

D'après cette formule, on aurait T' = 0 pourT=— 5°,46: or cette températare est réalisée à environ 2755 mètres d'altitude, c'est-à-dire à la limite des neiges persistantes. Ainsi cette dernière coïnciderait en ce point avec une température atmosphérique inférieure à 5 degrés, moins à cause de la rareté des précipitations que par suite de la chaleur propre du sol. Quand l'air est à zéro, fe sol est à peu près à 4°, c'est-à-dire à la température du maximum de densité de l'eau douce.

Quoi qu'il en soit, la limite des neiges est de plus en plus éloignée de l'isotherme de zéro, à mesure qu'on s'éloigne de l'équateur et, dans les régions po-

fl) H. von Schlagintweit : loc. cit.

B Revue universelle de$ mines, liège, 1870-1880. — Neues Jahrbuch fur Minéralogie, 1880, P- 181. b

laires, la sécheresse de l'atmosphère oblige souvent cette limite à remonter jusqu'à l'isotherme de — 6°, 8. Si donc, au voisinage de I'équateur thermal, l'empire des neiges occupe, en valeur absolue, une étendue moindre que partout ailleurs, du moins il est exact de dire que c'est là qu'il dispute avec le plus de succès sa place aux actions calorifiques; tant il est vrai que, dans le phénomène des neiges et des glaces, le froid n'intervient que pour maintenir à l'état solide des précipitations dont la vraie source doit être cherchée dans l'énergie des radiations solaires.

Mais si la cause première de la neige est la chaleur qui vaporise l'eau des océans, c'est au relief du sol que doit être attribué le passage des précipitations atmosphériques à l'état solide. Partout ailleurs que dans les régions polaires, où la température s'abaisse assez pour permettre, en tout temps, la chute de la neige au niveau de la mer, la vapeur atmosphérique n'affecte normalement ce mode particulier de condensation qu'à la faveur du refroidissement produit par les montagnes. Les inégalités du relief terrestre sont aussi nécessaires que le soleil au développement du phénomène des neiges. On peut donc dire que ce phénomène, avec toutes les conséquences géologiques qui en découlent, exige deux conditions fondamentales : d'une part, une chaleur suffisante pour déterminer une abondante évaporation dans les régions d'où les vents tirent leur origine; d'autre part l'existence de condenseurs montagneux, d'un relief et d'une amplitude tels qu'il en résulte, soit par contact direct, soit par le travail mécanique produit, un refroidissement notable de l'air chargé d'humidité. Sans doute la première condition est encore plus essentielle que la seconde, car c'est sa réalisation qui fournit la matière môme de la neige ; mais si la seconde n'était pas satisfaite, le phénomène, localisé dans le voisinage immédiat des pôles, serait loin d'avoir l'ampleur et la généralité que nous allons être bientôt amenés à lui reconnaître.

Transformation de la neige. — Si les précipitations atmosphériques sont préservées de la fusion lorsqu'elles se produisent au-dessus de la limite des neiges persistantes, d'autre part elles ne peuvent s'y accumuler en masses indéfinies. La chute de neige est de 5 à 10 mètres par an au Saint-Bernard et elle a atteint, dans certaines années, près de 17 mètres au Grimsel (ce qui d'ailleurs ne représente qu'une couche d'eau de lm40). Même en tenant compte de la notable diminution de volume que subit la neige par l'effet du tassement, on conçoit qu'au bout de quelques hivers l'épaisseur des couches successivement amoncelées puisse devenir trop considérable pour que, dans une masse aussi meuble, il ne se produise pas des éboulcments. Tantôt la chute a eu lieu contre des pentes plus ou moins raides, le long desquelles la neige est périodiquement précipitée en avalanches vers les régions inférieures ; tantôt, après que les neiges ont recouvert la surface d'un plateau ou comblé une dépression en forme de cirque, leur propre poids les oblige à chercher une issue, l'amoncellement d'une matière sans consistance ne pouvant dépasser la hauteur à laquelle viendraient

se rencontrer les talus naturels d'éboulement menés par les deux crêtes du massif ainsi recouvert. De toutes façons, l'excédent des neiges emmagasinées dans les régions de grande altitude doit s'écouler au dehors, en pénétrant dans une zone où les influences calorifiques l'emportent décidément sur les actions réfrigérantes. C'est alors que les champs de neige donnent naissance aux glaciers, c'est-à-dire à l'un des instruments les plus remarquables de la dynamique externe. Cette transformation offre, au point de vue géologique, une trop grande importance pour que nous n'insistions pas ici sur les circonstances au milieu desquelles elle s'accomplit.

Névé. — Au moment où la neige tombe, elle s'agglomère en légers flocons, laissant entre eux une infinité de vides. Hais bientôt ces masses incohérentes se tassent; l'action du soleil impose aux cristaux de la surface un commencement de fusion, qui fait disparaître leur forme étoilée en les transformant en grains plus ou moins arrondis. Les gouttelettes d'eau provenant de cette fusion circulent entre les grains jusqu'à ce qu'elles gèlent et les cimentent en expulsant partiellement l'air qui s'y trouvait interposé. De cette manière la neige se transforme en un amas un peu cohérent de granules, parsemé de bulles d'air, auquel on donne le nom de névé dans la Suisse française et de firn dans la Suisse allemande. Pour faire apprécier l'effet de cette transformation, il suffira «le dire que, tandis qu'un mètre cube de neige fraîchement tombée ne pèse que 85 kilogrammes , le poids d'un mètre cube de névé s'élève à 500 ou 6O0 kilogrammes (1). Aussi la marche est-elle extrêmement pénible sur la neige fraîche, alors que, sur le névé, on avance à peu près comme sur un terrain solide. La masse du névé se compose de strates plus ou moins régulières, dont chacune représente le produit d'un hiver et se distingue par ta croûte dure et grisâtre qui en marque la surface. Agassiz évaluait à 2m ou 2m,50 l'épaisseur de la couche de névé qui se forme annuellement dans les Mpes Bernoises.

La transformation de la neige en névé, exigeant un commencement de fusion, ne s'accomplit régulièrement qu'au-dessous d'une certaine altitude. En effet, sur les hautes cimes, l'ardeur des radiations solaires, bien qu'elle soit à son maximum en valeur absolue, est très peu efficace. D'une part, l'atmosphère raréfiée est trop froide et, de l'autre, elle est si sèche que la neige y peut renvoyer par réflexion la chaleur lumineuse qu'elle a reçue. Plus bas, au contraire, cette chaleur, grâce à la vapeur d'eau plus abondamment répandue dans l'atmosphère, serait convertie en chaleur obscure et employée à fondre la neige. Il en résulte l«e, dans les Alpes, les champs de névé ne sont bien caractérisés qu'au-dessous de aSOO mètres d'altitude. Plus haut la neige forme une poussière fine et floconneuse el pendant que, sur le sol relativement ferme du névé, la sensation de froid est supportable, rien n'est plus pénible que la marche sur la poussière

(1) Ch. Martins : Du Spitzberg au Sahara, p. 341.

neigeuse du Grand Plateau du Mont Blanc, où la température, à 0", 20 de profondeur, ne s'élève jamais au-dessus de — 8°,2 (1).

Glace. — Plus on descend au-dessous de la limite supérieure à laquelle le névé puisse se former et plus cette masse granuleuse acquiert de consistances grâce à la pression qu'elle supporte et à la congélation de l'eau dans les interstices des grains. L'air, abondant sous forme de bulles dans le ciment du névé primitif, s'en dégage de plus en plus et ainsi se forme une glace encore un peu bulleuse, opaque et laiteuse, pesant de 900 à 960 kilogrammes par mètre cube, c'est-à-dire plus dense d'un tiers que le névé; A cet état, le champ de névé est devenu un glacier et la glace qui le compose, continuant à descendre, est destinée à acquérir de plus en plus de compacité, jusqu'à ce qu'elle présente une cassure homogène, une couleur bleuâtre et une demi-transparence.

Pour que cette transformation devienne complète, il est bon que le surplus des névés produits chaque année trouve à s'écouler en masses considérables dans des gorges où il puisse s'entasser sur une certaine hauteur. Lorsque de telles gorges existent au débouché d'un champ de névé, on voit habituellement, à leur sommet, une crevasse dite rimaye, qui entaille verticalement la couche de névé. Cette crevasse marque le point précis où la pesanteur détermine la chute de la neige granuleuse dans la gorge et c'est là véritablement que commence le glacier; car à partir de ce point les influences propres à déterminer la fusion l'emportent de plus en plus, la glace descendant au-dessous de la limite des neiges persistantes, c'est-à-dire dans une région où elle disparaîtrait bien vite si son épaisseur ne la protégeait en partie contre les radiations calorifiques.

On a cru pendant quelque temps que la transformation progressive du névé en glace compacte était accompagnée d'un changement dans sa structure et qu'ainsi il se produisait un passage graduel de l'état de neige confuse à celui de glace semblable à celle des lacs. On sait qu'à la surface des eaux tranquilles la congélation se fait de telle sorte que tous les petits cristaux élémentaires qui composent la couche de glace affectent la môme orientation. Leur axe cristallographique principal, qui est en môme temps leur axe optique, est vertical, c'est-àdire perpendiculaire à la surface de congélation. La glace des lacs est donc optiquement orientée d'une façon uniforme et donne, dans les appareils de polarisation, les apparences caractéristiques des cristaux à un axe, taillés normalement à l'axe, si le plan de la plaque est parallèle à la surface libre de la glace.

Tout autre est la condition du névé ; chacun des grains qui le composent est bien un cristal, quoiqu'il ait perdu ses facettes extérieures à la suite d'un commencement de fusion ; de plus, l'eau congelée qui réunit les grains est aussi cristallisée ; mais, dans cet ensemble, il n'y a pas d'arrangement régulier et les axes des cristaux élémentaires s'entrecroisent dans tous les sens. Or, en se fondant sur des expériences exécutées à l'extrémité du glacier de Grindelwald, on

(1) Dollfus-Ausset : Matériaux pour l'histoire des glaciers.

avait cru constater que, à mesure des progrès de la transformation du névé, l'orientation optique devenait de moins en moins confuse, au point que, à la base du glacier, là où la glace était bleue et compacte, elle ne différait pas sensible* ment, quant à la structure, du produit de la congélation des lacs. Ainsi la pression et la fusion auraient eu pour effet d'obliger les individus cristallins à redresser peu à peu leur orientation.

De récentes expériences, faites par M. Klocke (1) en différents points des principaux glaciers de la Suisse, n'ont pas confirmé cette manière de voir. La glace conserverait, parait-il, jusqu'au bout sa structure granuleuse. Les fentes capillaires ramifiées qu'on y a si souvent observées ne sont que les limites des individus juxtaposés et les grains se manifestent de nouveau quand la glace, même déjà compacte en apparence, subit un commencement de fusion au contact de l'air; tandis que la glace des lacs fond sans se diviser ou, si elle s'isole, laisse apercevoir de petits prismes régulièrement orientés, celle des glaciers se divise en grains, comme du sucre qui commence à fondre, et l'on peut s'assurer <pie chacun de ces grains redevenus libres, séparés les uns des autres par une foule de pores, qui donnent à la masse une apparence spongieuse, est un individu cristallin homogène, ayant son orientation optique, différente de celle de ses voisins. Le seul changement qui intervienne est l'accroissement progressif du volume des grains ; chacun d'eux s'augmente de l'eau de fusion qui vient se rongeler à son contact et qui prend en se solidifiant l'orientation même du grain auquel elle adhère, phénomène d'influence d'ailleurs fréquent dans les expériences de production des cristaux. Ainsi, tout en devenant plus compacte et plus homogène, la glace de glacier ne se rapproche nullement de celle des lacs et conserve jusqu'au bout la structure d'agrégat irrégulier, propre au névé qui lui a donné naissance. Comme l'a dit Helmholtz, elle est à la glace des lacs ce qu'un morceau de marbre, agrégat de cristaux enchevêtrés, est à un cristal de spath calcaire.

La structure de la glace des glaciers peut d'ailleurs être mise en évidence, suivant MM. Ch. Grad et Dupré (2), à l'aide d'une expérience très simple: il suffit de verser sur la glace une dissolution, soit de sulfate d'indigo, soit de violet d'aniline, pour lui voir prendre, pendant le temps que dure l'infiltration du liquide, une apparence marbrée caractéristique, les fissures capillaires étant alors parcourues et accusées par la dissolution colorée.

U glace peut exister a fontes les hauteurs. — D'après ce qui vient d'être

dit» on pourrait croire que la transformation du névé en glace ne devient possible Tie dans le voisinage de la limite des neiges persistantes, puisqu'elle exige, avec le tassement de la masse, l'infiltration d'une certaine quantité d'eau et que cette fusion ne peut dépasser la surface que si la température de l'atmosphère ambiante est au-dessus de zéro. Cependant les choses ne se passent pas avec celte

(!) tintes Jahrbuch fur Minéralogie, etc., 1881, 1, p. 23. (2) Annuaire du Club alpin français, 1874, p. 444.

rigueur. D'abord le poids môme de la neige est suffisant pour donner aux couches inférieures une adhérence semblable à celle de la glace. Le point de fusion de cette substance s'abaisse sensiblement par la pression et quand la hauteur des névés accumulés est considérable, cela peut suffire pour déterminer une fusion partielle des couches de la base. De plus, si les champs de névé sont baignés par une atmosphère froide et sèche, inhabile à les fondre même superficiellement, les parois rocheuses qui les encaissent sont capables d'une tout autre influence. Nous avons dit qu'un corps susceptible d'absorber de la chaleur s'échauffait plus, par la radiation solaire directe, sur les hautes cimes que dans la plaine. Or la surface des rochers, de couleur généralement brune, qui affleurent au milieu •des neiges, absorbe si bien la chaleur que cela suffit pour fondre la neige avec laquelle elle est en contact. Il y a longtemps que Zumstein(i) découvrait avec surprise au Mont Rose, à 4264 mètres d'altitude, une crevasse tapissée d'une glace compacte, colorée en bleu d'azur. Un peu plus tard, au col de Rotthal, sur la Jungfrau, par 4000 mètres, Agassiz trouvait la dernière paroi de la montagne toute couverte d'une couche de glace, sans fissures, formant un revêtement continu. Enfin Gh. Martins (2) a constaté, dans son ascension au Mont Blanc, que la neige des Petits Mulets, à 4680 mètres, avait fondu au contact des rochers et s'était convertie en une glace compacte et glissante. Au même moment il s'assurait qu'un thermomètre dont la boule était noyée dans du sable blanc siliceux s'élevait «ans peine à H- 5°, tandis qu'à l'air libre il se tenait à — 8°, l'atmosphère ne contenant d'ailleurs que 57 % de la vapeur nécessaire pour la saturer à cette basse température.

Ainsi, sous l'action des rochers voisins, la neige fond à toutes les hauteurs possibles et il en peut résulter, jusqu'à une certaine distance, une transformation en glace bulleuse. D'ailleurs le fond rocheux sur lequel reposent les couches les plus basses d'un champ de neige est certainement à une température plus élevée que l'atmosphère de la surface, puisque, n'étant pas exposé au rayonnement, il est en communication, par conductibilité, d'une part avec des pointements extérieurs, échauffés chaque jour par le soleil, d'autre part avec la masse interne, où la température augmente, comme on sait, avec la profondeur. Pour toutes ces raisons, il n'est pas étonnant que la glace puisse se rencontrer notablement au-dessus de la limite des neiges persistantes et que, par exemple, elle occupe, avec des crevasses bien caractérisées, toute la surface du Grand Plateau du Mont Blanc, à 4000 mètres d'altitude. Néanmoins la glace ne devient un agent géologique réellement efficace que quand elle se concentre au-dessous de la limite des neiges et c'est dans ces conditions normales que nous allons l'étudier ici.

Glacier*. Alimentation. Ablation. — Supposons donc les névés accumulés dans le voisinage des hautes cimes; ou bien ils forment des couches successives sur une pente et alors l'excès annuel se précipite, sous la forme d'avalanches,

(1) Dollfus-Aussct : Matériaux pour l'histoire des glaciers, V, p. 104.

(2) Du Spittbcrg au Sahara, p. 300.

vers les régions inférieures, ou bien la disposition du sol les fait converger vers une gorge où ils s'entassent en s'éboulant suivant la rimaye. De toute manière, le produit de ces éboulements, arrivant en masses considérables dans des échancrures du sol, y devient, malgré une température ambiante supérieure à zéro, extrêmement peu accessible aux influences calorifiques. Sans doute la surface et les bords fondent sous la double action du soleil et du rayonnement des parois; mais si une partie de l'eau provenant de cette fusion est volatilisée avec la portion de la glace qui subit l'évaporation directe ; si une autre donne naissance à des torrents, le reste, pénétrant dans les interstices de la masse, s'y regèle en augmentant sa compacité. Il se constitue donc, au débouché des champs de névé, dans les dépressions du sol, une traînée de glace dont la dimension doit dépendre de deux facteurs, Y alimentation et Y ablation.

L'alimentation d'ùh glacier se fait, d'abord et surtout par la chute des névés à son origine, ensuite par les neiges qui, dans la saison froide, viennent tomber à sa surface. La première source est ordinairement la plus importante; elle Test surtout en raison de la disposition en forme de cirques qu'affectent les champs de névé dans les grands massifs montagneux. De cette manière, un seul glacier, pouvant occuper une vallée très étroite, en arrive souvent à recevoir le tribut des neiges tombées sur un espace considérable et si, dans ce cas, pour plus de simplicité, on néglige le produit des chutes directes de neige sur le glacier, il en résulte que la dimension de ce dernier doit être telle , qu'elle représente toute la différence entre l'excès annuel des névés et ce que les influences calorifiques ont pu enlever à sa masse. En un mot, toute la neige qui tombe, dans une année, sur le champ d'alimentation, supposé parvenu au maximum de volume qu'il ne peut pas dépasser et qui n'est pas enlevée, dans cette même année, par la fusion <m l'évaporation superficielle, doit venir s'accumuler dans le glacier.

D'après cela, si chaque année fournissait ainsi régulièrement un excès de névé, la masse du glacier devrait aller indéfiniment en augmentant. Hais il y a une limite à cette augmentation; le névé, en s'entassant dans la gorge où il se transforme, s'étale nécessairement en longueur et descend ainsi suivant le thalweg, pénétrant dans des régions de plus en plus éloignées du domaine des neiges persistantes. À mesure que cette descente s'accomplit, le névé est exposé 4 une ablation qui va sans cesse en croissant. Cette ablation est produite par les causes suivantes (1) :

1° La fusion superficielle, due au contact d'un air dont la température moyenne est au-dessus de zéro.

2° La fusion interne, déterminée par la pénétration dans la glace du rayonnent calorifique extérieur.

5* Une fusion superficielle, due à la chaleur latente qui se dégage quand ta vapeur d'eau, contenue dans l'air, vient se condenser sur la surface de la glace.

(1) Forel : Écho des Alpes, 1881, p. 22. — Bibliothèque universelle de Genève, Archives des ****. Juillet, 1881.

4° Une fusion qui s'accomplit à la fois par la surface et dans les interstices de la glace, quand la pluie tombe et s'infiltre dans les fissures capillaires.

5° La fusion de la surface inférieure du glacier, appliquée sur un fond rocheux dont la température, supérieure à zéro, est entretenue par communication avec le foyer de chaleur interne du globe.

6° Enfin l'évaporation directe de la glace dans un air dont le point de saturation est inférieur à la température de celle-ci.

L'ablation, presque nulle dans la région des névés, atteint son maximum à l'-extrémité inférieure du glacier. En ce point, dans les Alpes Suisses, elle est capable d'enlever chaque année une épaisseur de 6 à 8 métrés de glace. Du reste, l'ablation, s'exerçant non seulement par le contact direct de l'atmosphère, mais par le rayonnement et le contact des parois encaissantes, peut être très variable suivant les circonstances topographiques. Elle sera d'autant moindre que le glacier, plus encaissé, offrira moins de surface libre et que son orientation le préservera mieux contre l'action solaire directe aux heures chaudes du jour. De la sorte, un même excès de névé, arrivant dans des régions de même température, pourra donner des glaciers d'amplitudes très diverses.

Mais, dans tous les cas, il arrivera toujours un moment où, à force de s'avancer dans la gorge qui l'encaisse, l'extrémité libre du glacier sera parvenue en un point tel que l'ablation n'y puisse plus permettre l'existence de la glace. Alors cette extrémité deviendra stationnaire et l'équilibre du glacier sera acquis aussi longtemps qu'aucun changement ne se produira dans l'intensité des deux facteurs qui le déterminent. On peut donc dire que le volume d'un glacier, capable de varier beaucoup suivant le relief de la gorge qui le contient, est le résultat d'une équation d équilibre qui s'est établie entre l'alimentation et l'ablation. Au début de la formation du glacier, le second facteur était'presque nul et ainsi, peu à peu, les névés, tombant dans la vallée, y ont formé une masse sans cesse grossissante ; mais en même temps l'action calorifique en jeu sur la surface du glacier allait toujours en augmentant de puissance ; la progression du glacier a donc dû s'arrêter, et le point où l'extrémité libre est arrivée marque la région pour laquelle, à V instant considéré, les deux influences sont devenues égales.

Si ces deux influences étaient constantes, c'est-à-dire si, la quantité des neiges hivernales restant toujours la même, la température ne subissait, de son côté, aucun changement, le volume du glacier, ainsi que la situation de son extrémité libre, seraient invariables. Tel n'est pas le cas qui se réalise habituellement et nous aurons plus loin à faire ressortir les importantes conséquences qu'entraîne la variation continuelle des deux facteurs en question. Toutefois, ces changements ne réagissent que sur le régime des glaciers, dont la puissance, comme agent géologique, n'en peut être affectée que sous le rapport de l'intensité. C'est pourquoi, dans un premier aperçu, destiné à mettre en lumière la nature propre des phénomènes glaciaires, nous supposerons, pour plus de simplicité, que l'alimentation soit constante aussi bien que l'ablation.

Glaciers encaissé»! Glaciers suspendus. — Mais avant d'aller plus loin, il convient d'établir une distinction entre les glaciers qui occupent des dépressions profondes et ceux qui cheminent simplement sur une pente continue avec celle où se produisait l'accumulation des névés. Dans le premier cas, toutes les circonstances propres à favoriser la formation du glacier se trouvent réunies; d'une part, toute dépression profonde a pour origine, en général, un cirque à parois convergentes, de sorte qu'elle doit recevoir et concentrer en un même point une masse considérable de névé. D'autre part, elle offre à la glace, par la raideur de ses parois, une protection efficace contre la radiation solaire. Il doit donc s y produire un glacier important par son volume comme par sa longueur. Au contraire, sur une pente dépourvue de dépressions, il y a bien encore, sans doute, transformation successive de la neige en névé et de ce dernier en glace ; mais au Heu de se concentrer, la glace s'étale à mesure qu'elle descend, et comme c'est par la surface libre que l'ablation s'exerce, la progression de l'extrémité est bien vite arrêtée. D'ailleurs l'alimentation ne peut provenir que des crêtes qui dominent immédiatement le glacier, c'est-à-dire qu'elle est plutôt divergente que convergente. Aussi les glaciers suspendus, comme on les appelle, offrent-ils ce caractère de s'arrêter sur les pentes sans pouvoir parvenir jusqu'aux vallées voisines. On en peut voir plusieurs dans le massif du mont Blanc, par exemple entre le glacier des Bossons et la mer de Glace et tous, formant une ceinture dentelée autour de la crête des Aiguilles, contrastent, par leur étendue restreinte, avec les deux grands fleuves de glace entre lesquels s'étend la vallée de Chamonix.

Notre but étant d'étudier les phénomènes glaciaires dans leur expression la plus nette, nous commencerons par porter exclusivement notre attention sur les glaciers encaissés, instruments géologiques beaucoup plus efficaces que les glaciers suspendus.

Cela posé, une première question s'offre immédiatement à nous. Puisque l'alimentation d'un glacier a lieu presque uniquement à sa jonction avec les névés, tandis que l'ablation s'opère par toute la surface et spécialement dans le voisinage de l'extrémité, de quelle manière se fait cet échange qui, dans le cas simple où nous nous sommes placés, doit assurer l'invariabilité des dimensions de la masse déglace? Ici intervient une notion nouvelle, celle du mouvement des glaciers.

h»cresslon des glaciers. Ses lois. — L'expérience a depuis longtemps enseigné aux montagnards que la glace, malgré son apparente immobilité, chemine dans le sens de sa pente. Les objets qu'on y laisse tomber se retrouvent, plusieurs années après, à un niveau inférieur et c'est ainsi qu'en 1861 on a vu sortir, du

K UPMBKRT, TRAITÉ DE CKOLOGIE. 17

pied du glacier des Bossons, les vêtements des victimes de l'accident survenu en 1820 au Grand Plateau. L'échelle que les guides de Saussure avaient abandonnée en 1788 au pied de l'Aiguille Noire fut revue par Forbes, en 1832, à 4050 mètres en aval, ayant ainsi progressé, en moyenne, de 92 mètres par an et, en 1845, Ch. Martins en retrouva les débris à 4420 mètres plus bas. D'ailleurs les blocs de pierres qu'un glacier accumule à son extrémité libre proviennent, la plupart du temps, de roches qu'on trouve en place sur les crêtes au milieu desquelles il prend naissance, et ces blocs ont dû évidemment être charriés par la glace jusqu'au point où on les observe.

Le mouvement des glaciers a été l'objet de mesures précises, exécutées par divers observateurs, depuis Hugi, Âgassiz et Forbes jusqu'à Tyndali ; on se sert habituellement de piquets, plantés sur une ligne transversale, à la surface d'un glacier, et observés régulièrement des deux rives à l'aide du théodolite. On a constaté de cette manière, non seulement que les glaciers cheminent, mais que leur déplacement obéit à des lois générales identiques avec celles qui régissent le mouvement de l'eau dans les rivières. Ainsi le déplacement est plus rapide au centre que sur les bords et à la surface qu'au fond. La vitesse augmente dans les étranglements et diminue quand le glacier s'élargit; dans les tournants, il y a surélévation du glacier sur la rive convexe et la ligne du maximum de vitesse se rapproche de la rive concave. Enfin, au passage des gorges, il y a ralentissement en amont, accélération et gonflement vertical au passage de la gorge.

Ce sont là, sans exception, les lois du mouvement de l'eau courante. Il n'y a de différence que dans le chiffre de la vitesse. Du reste, avant que ce résultat eût été mis hors de doute par des mesures de précision, le chanoine Rendu avait affirmé, dès \ 841 , qu'entre la mer de Glace de Chamonix et une rivière la ressemblance est complète, au point qu'il serait impossible de signaler dans un de ces -courants un phénomène qui ne se retrouvât pas dans l'autre.

Vitesse en divers points. Bandes boueuses. — La vitesse d'un glacier, à la

surface, varie depuis 0m,025 ou 0m,050 jusqu'à plus de lm,25 par 24 heures. En été, la vitesse de la mer de Glace varie depuis 0m,50 à Trélaporte jusqu'à O^O au Montanvert. En ce même point, la vitesse est de 0m,61 sur le bord oriental concave, de lm,03 au filet du maximum, de 0m,85 au milieu et de 0m,27 seulement sur le bord convexe. Enfin, sur une section verticale de 45 mètres, prise au mont Tacul, Tyndali a mesuré les vitesses suivantes, par 24 heures : à la surface, 0m?18, à 34 mètres de profondeur, 0m,135, et au fond, 0m,08 (1).

Le ralentissement que subit le mouvement d'un glacier au contact des parois de son lit se traduit quelquefois aux yeux, d une manière très nette, par l'allure de la surface, lorsqu'il y donne lieu au phénomène des bandes boueuses (fîg. 45). Quand la pente d'un glacier se brise brusquement, il en résulte une véritable cascade de glace, comme celle du Géant, au pied de laquelle de menus débris,

(1) Tyndali, op. cit., p. 80.

pierres et graviers, charriés par la glace d'amont, s'accumulent en demi-cercle pendant toute une saison. Emportés par le mouvement de progression, ces débris, mélange de sable et de boue, cheminent à la surface du glacier, formant une courbe dont la convexité s'accuse de plus en plus à mesure de la descente , le milieu prenant sur les deux extrémités une avance qui va toujours en grandissant. Les bandes boueuses de la mer de Glace se voient très bien lorsqu'on regarde du haut de la Flégère, d'où Ion peut constater qu'elles ont en effet la cascade Fi*- ^ - ^1nadc^rboueuses d'un du Géant pour point de dépari . Tyndall en a compté

dix-huit entre Trélaporte et le Montanvert, c'est-à-dire sur un espace d'environ deux kilomètres. Par suite, l'écartement de ces bandes serait d'environ 110 mètres, soit, à peu de chose près, le parcours moyen annuel de la glace dans ces parages. Ainsi chaque bande boueuse représenterait bien le tribut d'une année. Reconnaissons cependant que, pour quelques observateurs, les bandes boueuses ne seraient autre chose que le résultat de l'apparition à l'extérieur, sous la forme de gradins successifs, des tranches annuelles dont le glacier se compose, et dont les bords paraissent noirs par suite de la fusion des menus débris qu'elles contiennent (1).

Si Ton prend 0m,305 par 24 heures comme moyenne du mouvement d'ensemble delà mer de Glace, on peut calculer qu'il faudrait 120 ans à la glace pour aller du col du Géant à l'extrémité du glacier des Bois. Or la Seine chemine avec une vitesse de 0m,50 par seconde et celle des grands fleuves atteint environ lm,50; on voit ainsi qu'un glacier peut être considéré comme un appareil naturel ayant pour effet de retarder l'écoulement d'une certaine partie des précipitations atmosphériques en les ralentissant dans la proportion de 1 à 150 000 au moins.

Ici se présente une observation qui établit, entre les glaciers et les rivières, uni» différence essentielle. La vitesse des premiers est influencée par la température, tandis que celle des rivières ne dépend que du débit et de la pente. On a reconnu que la vitesse moyenne d'un glacier, en hiver, est à peu près la moitié de ta moyenne d'été ; et tandis que le maximum observé en juillet, sur la mer de Glace, a été de lm,58 en 24 heures, le maximum d'hiver n'a jamais dépassé 0m,46. Ce résultat permet de rejeter immédiatement l'hypothèse qui attribuait la progression des glaciers à l'expansion de l'eau venant se congeler dans les crevasses ; dans ce cas, en effet, le mouvement eût dû atteindre sa plus grande intensité la nuit et en hiver. Or c'est le contraire qu'on observe.

U vérité est qu'un glacier se comporte comme un fleuve imparfait, dont Fana- %fe avec les eaux courantes croît à mesure que la température s élève. Mais comment une telle analogie peut elle s'établir avec une matière ena pparence aussi

(1) Voir Ch. Martins : Revue des Deux Mondes, 1867.

fragile que la glace, incapable de supporter aucun effort de tension et semblant offrir, en toutes choses, des propriétés diamétralement opposées à celles des liquides comme à celles des corps élastiques?

Plasticité de la glace. Regel. — Pour résoudre ce problème, il convient de remarquer que tous les glaciers bien caractérisés sont situés dans des gorges profondes, situées notablement au-dessous de la limite des neiges persistantes et que, par suite, leur partie principale est habituellement soumise à l'influence d'une atmosphère dont la température moyenne est supérieure à zéro. Or dans ces conditions, la glace acquiert des propriétés spéciales.

M. Bianconi (1) a montré, par des expériences directes, que par des températures comprises entre H- 1° et -+- 6°, une barre de glace, chargée à l'une de ses extrémités, pouvait affecter une flexion sensible. L'expérience est d ailleurs moins facile avec la glace hyaline des lacs qu'avec celle qui provient de la compression de la neige. En 1871, dans les carrières souterraines de Paris, on a pu voir, au plafond de l'une d'elles, une plaque de glace qui s'était recourbée à angle droit sans se rompre, soutenant encore un fragment du toit, détaché par la gelée. Ainsi, quand la température ambiante est au-dessus de zéro, la glace manifeste une sorte de plasticité intrinsèque, probablement due à la petite quantité d'eau de fusion que le contact de l'atmosphère fait naître dans sa masse.

Mais de plus la glace possède la propriété du regel. Des morceaux de glace pilée ou de neige, comprimés à la presse hydraulique dans des moules, y donnent naissance à une masse laiteuse qui prend toutes les formes possibles et qu'on peut même faire écouler par des orifices étroits sous la forme de bâtons cylindriques. On a expliqué cette propriété en disant que la pression commence par liquéfier une partie de la glace et qu'ensuite l'eau de fusion, en se congelant de nouveau, soude ensemble les divers fragments. Quoi qu'il en soit, il est certain que les expériences instituées par Tyndall et Helmholtz pour mettre en évidence la plasticité de la glace sous l'influence de la pression, ne réussissent bien que par une température supérieure à zéro. Enfin si l'on réfléchit que presque toute la masse de la glace est granuleuse et plus ou moins parsemée de bulles d'air auxquelles l'eau de fusion peut se substituer ; que, de plus, entre les grains qui la composent il subsiste un réseau d'innombrables fissures capillaires, aptes à se laisser traverser par les eaux d'infiltration ; on reconnaîtra que l'ensemble des conditions auxquelles un glacier se trouve soumis est de nature à donner à ses particules une certaine mobilité.

D'après cela, un glacier est une masse imparfaitement fluide en raison de la température de l'atmospnère ambiante. En outre, sa continuité, sans cesse interrompue par le phénomène des crevasses, est continuellement rétablie par le regel. Dans de telles conditions, la glace ne peut manquer de ressentir, au moins dans une faible mesure, l'influence des deux actions principales qui règlent la

(i)MemoriedtW Accademia délie scienzedi Bologna, I, p. 155; IV, p. 15

manière d'être des fluides ; d'une part, la pesanteur qui sollicite leurs particules à descendre, d'autre part la pression hydrostatique, en vertu de laquelle les parties d'amont pèsent sur celles d'aval. C'en est assez pour expliquer le mouvement des glaciers et l'analogie d'essence qu'il présente avec celui des eaux courantes.

Remarquons du reste que c'est parmi les torrents, plutôt que chez les rivières, qu'il convient de chercher des points de comparaison pour les glaciers. Un champ de névé n'est autre chose qu'un bassin de réception, faisant converger vers un même point une grande quantité de neige. Le lit du glacier, toujours encaissé, est un véritable couloir ou canal d'écoulement, dont les conditions de pente sont celles du lit des torrents et où ne manquent ni les rapides ni même les cascades. Enfin nous verrons bientôt que, dans sa moraine terminale, un glacier offre l'exact équivalent du cône de déjection; d'où il résulte que l'épi thète de torrents d'eau congelée est celle qui convient le mieux à ces remarquables produits de la transformation des névés.

Crevasses. — Si la glace offre, dans l'ensemble, une certaine plasticité qui suffit à rendre compte de son écoulement, il n'en est pas moins vrai qu'elle ne se prête que difficilement à de grands efforts de tension ou de compression. Aussi les uns et les autres se traduisent-ils, sur la surface des glaciers, par des crevasses, qui en sont un des traits les plus constants et les plus caractéristiques. Toutes les fois qu'un étranglement se produit, par lequel la masse est obligée de réduire sa section, il en résulte un véritable laminage, qui détermine la production de crevasses longitudinales, c'est-à-dire parallèles au sens dans lequel a lieu le glissement. Il est facile de reproduire cette structure par l'expérience, en comprimant un bloc de glace entre les deux plateaux d'une presse. On y voit naître des plans de séparation parallèles aux bases des plateaux, attestant l'effort des molécules pour glisser suivant la direction qui fait le plus grand angle avec le sens de la pression.

Des crevasses encore mieux marquées se forment aux points où la glace est sollicitée à s'allonger. D'abord, quand la pente est trop forte, la glace se brise en aiguilles ou séracs, destinés à s'écrouler les uns sur les autres. En outre, dans les parties relativement planes, l'inégalité de vitesse des bords et du centre fait naître des crevasses transversales ou marginales (fig. 46), qui, vues de haut et en regardant de l'aval à l'amont, apparaissent comme de gigantesques chevrons. En effet, si l'on trace, sur la surface, une ligne droite perpendiculaire au sens de l'écoulement, au bout de quelque temps, le milieu devant marcher plus vite que les extrémités, la ligne, de droite qu'elle était, sera devenue courbe et convexe Ters l'aval. Il faudra donc qu'elle se soit allongée ; mais comme la glace est ^extensible, la tendance à l'allongement suivant la courbe convexe fera naître, •ht les deux bords, des lignes de rupture perpendiculaires à cette courbe, c est-à-dire que les crevasses de droite feront avec celles de gauche un angle *■* la pointe sera tournée vers l'amont.

Ces crevasses ne se produisent pas tout d'un coup. On voit d'abord apparaître, à la suite d'un craquement du glacier, une fissure presque capillaire, dont les

bords vont s'ëcartant de plus en plus ; ce n'est qu'au bout de quelques jours ou même de quelques semaines que les deux lèvres de la fente laissent entre elles un gouffre béant, de plusieurs mètres de profondeur, que la paroi d'amont domine en surplomb, sa partie supérieure cheminant plus vite que sa base. Aussi cette paroi s'écroule-t-elie par fragments et ses débris vont s'entasser au fond de la crevasse, en attendant que le regel, déterminé paria pression, en fasse de nouveau une masse compacte. Enfin quand, à la suite d'un étranglement, le glacier s'épanouit comme il le fait, par exemple, à son extrémité libre, il s'y produit le même phénomène que dans une gerbe de blé serrée par un lien et qui, a l'extérieur se déploie en éventail. Mais la glace ne pouvant se dilater, cet épanouissement la divise en une série de feuillets verticaux divergents, séparés par des intervalles béants, qui sont les crevattet frontale».

Lorsqu'une crevasse se forme, elle se remplit de neige pendant la saison d'hiver ; comprimée dans la descente du glacier, en partie fondue pendant l'été, cette neige devient à son tour de la glace, mais sans avoir passé par l'état spécial de névé ; la masse d'un glacier offrira donc, non seulement une structure granuleuse résultant des névés et une stratification horizontale, produite par les chutes de neige tombées directement à sa surface, mais encore de nombreuses veines, irrégulièrement ramifiées, dont chacune provient du remplissage d'une ancienne crevasse. De là des irrégularités de structure qui, sur la masse, devenue compacte, de la partie inférieure d'un glacier, se traduisent par des diffé-

rences de coloration et sont la raison déterminante des formes déchiquetées et souvent fantastiques que prennent, en fondant au soleil, les prismes et les aiguilles des grands glaciers.

Straetwe veinée. — Les preuves abondent de la pression souvent considérable à laquelle le corps d'un glacier est soumis. Cette pression, en accélérant l'expulsion, à travers les fissures, des bulles d'air dont le névé était primitivement parsemé, donnent à la masse une compacité plus grande, qui s'accuse par une coloration bleue prononcée ; telle est l'origine des veines bleues des glaciers, qu'on voit naître surtout au pied des cascades, c'est-à-dire en des points où la compression atteint son maximum. Mais on peut, dans certains cas favorables, acquérir une démonstration encore plus manifeste des mouvements intérieurs que la compression a fait naitre. C'est ainsi qu'en 1875, au pied du Montanvert, il était facile d'observer, sur les parois des crevasses transversales, une structure rubanée très caractéristique. Des couches alternatives de glace et de petits fragments pierreux se montraient sur la tranche, plissées et contournées parallèlelement les unes aux autres comme sont si souvent les feuillets des schistes anciens. Ainsi la masse avait dû être énergiquement comprimée et cet effort, au lieu de la briser, l'avait seulement ployée et ondulée, grâce à la plasticité relative que lui donnait le mélange de la glace avec les fragments pierreux. Sans doute une série de chutes de neige étaient venues recouvrir à plusieurs reprises, pendant l'hiver précédent, une de ces traînées de menus débris comme en présente my\ si souvent la surface du glacier; la partie supérieure de ce dernier avait acquis

de cette manière une stratification en couches successives de neige et de débris aim 1 et ces couches, soumises à l'énergique pression de l'un des étranglements de la

ect | mer de Glace, y avaient pris l'allure plissée qui vient d'être décrite. Sur une

glace dépourvue de matières pierreuses, le phénomène eût simplement donné naissance à un réseau plus ou moins capricieux de veines bleues.

DIHEHSlOHS ET CARACTÈRES PHYSIQUE* DBS GLACIERS

Casses qui règlent la longueur don glacier. — D'après ce qui a été précédemment expliqué, la longueur d'un glacier est en rapport avec l'importance du champ de névé qui l'alimente. Des deux facteurs qui déterminent la masse d'un glacier, alimentation et ablation, le premier seul peut croître, en quelque sorte indéfiniment, tandis que, dansune vallée de section moyenne et à penteTaible, l'ablation demeure sensiblement constante, ne dépendant que de la température extérieure- S donc les champs de névé d'un puissant massif montagneux sontdisposés de ma nière à écouler leur trop-plein dans une même direction, la masse du glacier résul. tant de leur transformation pourra être assez grande pour que ce dernier doive s'avancer dans sa vallée à une très grande distance de son origine. Déjà les glaciers

du mont Blanc, dont le pied ne descend pas au-dessous de 1000 mètres d'altitude, peuvent cheminer, pendant la dernière partie de leur cours, au milieu de champs cultivés et de vergers, à quelques pas des fleurs et des fruits, que le voisinage du fleuve glacé n'empêche pas d'arriver à maturité. Mais l'exemple le plus remarquable est offert par le glacier de Waiau, situé dans la Nouvelle-Zélande, par 43°35' de latitude méridionale, c'est-à-dire sous une latitude égale à celle de Cannes et d'Antibes. Alimenté, grâce à son exposition occidentale, par des précipitations atmosphériques dont la masse atteint près de 3 mètres d'eau par an, ce glacier descend jusqu'à 212 mètres au-dessus du niveau de la mer, exactement! comme font, à 20 degrés plus loin de l'équateur, certains glaciers de la Norvège ; et pendant que le bord immédiat du glacier est entouré de hêtres et de conifères spéciaux, on voit croître, à quelques centaines de mètres de distance, des fougères arborescentes, des palmiers et des Dracsena. Ainsi la glace, si bien à sa place dans les hautes régions, d'où la vie organique est absente, peut, sous l'impulsion de puissantes masses de névé, arriver jusqu'en des points où sa présence semble un véritable paradoxe climatérique.

Épaisseur, pente et section des glacier* • — L'épaisseur d'un glacier est

très variable, puisqu'elle dépend, non seulement du rapport établi entre l'alimentation et l'ablation, mais encore du profil plus ou moins encaissé de la vallée. On estime que la puissance de la mer de Glace est d'au moins 150 mètres ; celle du glacier de l'Aar atteint en certains points 400 mètres ; dans les régions polaires, on a observé des glaciers de 600 mètres.

La pente moyenne de la mer de Glace de Chamonix est de 5 à 6 degrés ; le puissant glacier d'Aletsch n'est incliné que de 4 degrés et il est des masses de glace qui coulent au fond de gorges dont la pente n'atteint pas 3 degrés. En revanche, les glaciers du mont Rose et du Finsteraarhorn penchent de 10 à 20 degrés, celui de Grindelwald a jusqu'à 27 degrés dans sa partie supérieure ; enfin certains glaciers suspendus atteignent 30 et même 50 degrés sans que, pour cela, il s'y produise des glissements en masse, tant est grande l'adhérence d'un glacier sur son fond.

Théoriquement, la section transversale d'un glacier devrait offrir une ligne convexe à la surface libre. En effet, c'est à la jonction du glacier avec les parois de sa vallée que l'ablation doit atteindre, en général, son maximum d'intensité» car c'est là que s'exerce le rayonnement des parois rocheuses, bien plus efficace que l'action solaire directe. Tel est, du reste, le cas de la mer de Glace dans la plus grande partie de son cours ; mais l'inverse peut se produire quand les parois encaissantes sontà la fois très escarpées et très ébouleuses : dans ce cas, les débris s'accumulent à droite et à gauche sous forme de talus et protègent la glace contre le rayonnement. Alors l'ablation ne se fait plus que par le milieu et le profil devient nettement concave. C'est ce qu'on observe, en particulier, dans le glacier de Vernagt.

Ruissellements superficiels. Moulins, Crottes. — La fusion superficielle

des glaciers s'accomplit, en été, avec une assez grande rapidité pour que, en Suisse, l'épaisseur de la glace fondue au mois d'août soit, en moyenne, de 3 à 4 centimètres par jour. H. Desor a même constaté, en un point particulier du glacier de rUnteraar, une ablation qui, pendant plusieurs mois, s'est élevée à 7 centimètres par 24 heures.

L'eau résultant de la fonte donne lieu à de nombreux petits ruisseaux qui ser-

|>entent à la surface des glaciers jusqu'à ce qu'ils viennent s'engouffrer dans des

crevasses. Sur le glacier de Gurgl, dans l'Œtzthal, Sonklar a observé, au mois

d'août, tout près de la base des névés, cinq ruisseaux superficiels, dont le débit

total était de 200 litres par seconde. Quelquefois ces eaux, en pénétrant dans une

mince fissure, l'élargissent peu à peu et finissent par en faire un puits circulaire

dit mou/m, qui traverse toute l'épaisseur de la glace. On a pu mesurer un moulin

de 58m de profondeur sur le glacier de l'Aar et un autre de 232m au Finsteraar.

Une fois arrivés au fond, les courants d'eau se frayent un chemin plus ou

moins tortueux, sur le lit même du glacier et vont sortir par son extrémité

inférieure, en débouchant le plus souvent par une grotte ou du moins par une

arcade creusée dans la glace, dont le pied a facilement fondu sous l'influence

de la température de l'eau courante. Les torrents qui sortent ainsi du pied des

glaciers, réunissant le produit de tout ce que l'ablation enlève à la surface, sont

parfois assez considérables. Le débit de l'Aar, à sa sortie des glaces, oscille entre

4 et 23 mètres cubes par seconde. Mais il arrive quelquefois qu'au fort de l'hiver

le froid arrête le torrent, l'arcade terminale étant complètement obstruée par la

neige et la glace. Ainsi l'Arveiron,émissaire de la mer de Glace, tarit entièrement

en 1839.

Tables de glaciers. Effet des petites pierres. — L'ablation directe, s'exer-

çant par la surface libre du glacier, atteint son minimum partout où cette surface est protégée contre les radiations solaires. Ainsi de grandes accumulations de pierres empêchent la glace de fondre. De grosses pierres isolées produisent le même effet sur la portion de surface qu'elles recouvrent, si ce n'est à leur contact immédiat avec la glace, où leur rayonnement détermine une certaine fusion. Au tout de quelque temps, un gros bloc est destiné à se trouver en saillie sur le glacier, porté par un piédestal auquel il a servi d'écran. On donne le nom de taAfei de glaciers (fig. 47) à ces blocs perchés, dont quelques-uns n'ont pas moins de 20 à 25 mètres carrés de superficie et qui oflrent souvent l'apparence de dolmens. Jamais «» pierres ne sont horizontales; éclairées obliquement par le soleil de midi, elles réchauffent ^^

pu* rayonnement la face méridionale du pilier Fig. 47. — Table de glacier,

lui les porte ; cette face fond donc plus facile-

nient que les autres et ainsi la pierre s'incline dans le sens du méridien, jusqu'à ce que, son support étant devenu trop faible, elle retombe à la surface pour se retrouver bientôt après suspendue sur un nouveau piédestal.

Si les grosses pierres exercent sur les glaciers urf effet de protection, il en est tout autrement des petites, surtout quand leur couleur est foncée ; absorbant énergiquement la chaleur, elles liquéfient la glace tout autour d'elles et finissent par occuper le fond d'une sorte de cuvette pleine d'eau ; mais leur rôle calorifique ne s'arrête pas là ; elles réchauffent l'eau qui les entoure et cette dernière approfondit la cuvette, l'eau douce, dès qu'elle est parvenue à + 4°, tendant à descendre, en vertu de sa plus grande densité. Il se forme ainsi des trous plus ou moins profonds, qui parfois donnent à la surface d'un glacier l'aspect d'un véritable crible.

Exemples de glaciers. Alpes suisses. — Le massif des Alpes suisses, tant par la hauteur de ses cimes que par la puissance des groupes entre lesquels il se partage, constitue un condenseur essentiellement propre à l'accumulation des neiges . Les vents d'ouest et de sud-ouest y apportent une proportion d'humidité suffisante pour que, même dans la plaine suisse, la chute d'eau annuelle soit de 0m,80 à lm, c'est-à-dire supérieure d'un quart ou d'un cinquième à ce qu'elle est j)our la France. Au Saint-Bernard, la chute, transformée en eau, atteint 2 mètres et, sur le versant méridional, qui s'élève d'une manière subite au-dessus des plaines de la Lombardie, obligeant les masses d'air à accomplir un travail d'ascension considérable, il tombe, dans les années pluvieuses, jusqu'à 3 mètres d'eau ou la quantité de neige équivalente.

Comme d'ailleurs les divers massifs de la Suisse sont très découpés et séparés les uns des autres par de profondes échancrures, tout en conservant une large surface pour l'amoncellement des névés, toutes les conditions favorables à la formation de grands glaciers y sont réunies. Aussi compte-t-on en Suisse plus de 1000 glaciers, occupant une surface totale de 2,096 kilomètres carrés (1). Le plus important est le glacier d'Aletsch, dont la longueur est de 24 kilomètres et la superficie de cent kilomètres carrés. M. Desor en a évalué le volume à 22 ou 24 milliards de mètres cubes. La mer de Glace de Charaonix, depuis le col du Géant jusqu'à la source de l'Arveiron, mesure 12 kilomètres. Le glacier de l'Aar en a 8 avec une largeur dont le maximum est de 1450 mètres. Son volume est de 2 400 000 000 de mètres cubes. Les glaciers de la Suisse exercent une influence des plus salutaires sur le régime des grands fleuves de l'Europe, car c'est en été, à l'époque où toutes les autres causes d'alimentation des rivières sont le moins efficaces, qu'ils laissent échapper le plus grand volume d'eau.

Quelle que soit l'ampleur des phénomènes glaciaires en Suisse, on peut dire que ce massif ne porte pas toute la quantité de neiges et de glaces dont son relief et sa température moyenne sembleraient devoir entraîner l'existence. En effet, nous avons vu que la ligne isotherme de zéro se tient dans ce pays, aux environs de 2000 mètres (2), tandis que la limite des neiges persistantes y est toujours au-

(1) Ch. Dufour et F. A. Forel : Notice du bureau central de la commission hydrométrique suisse, 1866.

(2) V. anie, p. 89.

dessus, s'élevant parfois à 2800. Aussi beaucoup d'observateurs admettent-ils que cette limite coïncide avec une ligne de moyenne température annuelle inférieure à — 4°. Ce résultat doit être surtout attribué à l'insuffisance des précipitations atmosphériques et il en résulte que, si ces précipitations devenaient plus abondantes, sans que rien fût changé au reste des conditions physiques de la contrée, les glaciers prendraient certainement en Suisse une beaucoup plus grande extension.

Tjrml. — Il existe aussi d'importants glaciers dans les Alpes tyroliennes et autrichiennes, notamment dans les massifs de l'Orteler, de l'Oetzthal et du Gross Glockner. Le groupe des monts de l'Oetzthal, bien que ses plus hauts sommets n'atteignent pas tout à fait 4000 mètres, compte plus de 200 cimes qui dépassent 3000 mètres. Les gorges profondes de ce massif renferment 229 glaciers, dont l'un, celui de Gepaatch, a une longueur de 1 1 300 métrés. Cinq autres, parmi lesquels le glacier de Vernagt, ont plus de 7500 mètres. Le glacier de Pasterze, descendant du Gross Glockner, n'a pas moins de 10 kilomètres de longueur et fait partie d'un groupe de 254 champs de glace (1).

Pyréaées. — Les Pyrénées ne reçoivent les précipitations atmosphériques

venant du sud-ouest qu'après que ces dernières se sont progressivement élevées

sur les hauts plateaux de l'Espagne. Ce n'est que du côté du nord que la chaîne

offre une barrière abrupte, obligeant les masses d'air à s'élever brusquement ; mais

les vents du nord étant très pauvres en vapeur d'eau, il en résulte que les Pyrénées

sont mal alimentées de neige. D'ailleurs cette chaîne, située à une plus basse

latitude que celle des Alpes et moins importante quant à la valeur absolue de son

relief, s'allonge sous la forme d'une simple crête rectiligne qui ne présente nulle

part, comme les Alpes, de ces massifs largement étalés dont toute la niasse peut

recevoir des névés. 11 n'y a donc plus de glaciers que dans la partie centrale des

Pyrénées, notamment autour de la Maladetta et encore tous appartiennent-ils à la

catégorie des glaciers suspendus, aucun d'eux ne descendant actuellement dans

les vallées.

Ou peut même aller plus loin et reconnaître, avec M. Schrader (2), l'influence

prépondérante du vent dans la formation de ces amas neigeux qui deviennent les

glaciers pyrénéens. Quant le vent est obligé de s'élever pour franchir une crête,

il existe en général, au delà de la ligne culminante, une région, tangente au

versant descendu par le courant d'air, où l'atmosphère est relativement en repos.

La neige tend donc à s'y accumuler par entassement, sous la forme d'une ellipse

allongée. D'autres fois, c'est en avant de l'obstacle, quand sa face opposée au

*ent est abrupte, que se fait le remous et alors l'entassement a lieu par abandon

focôté du vent, donnant lieu à des amoncellements aux formes beaucoup plus

ramassées. Au premier type appartient le glacier du cirque de Gavarnie, tandis

^e celui du Vignemale se rapporte au second. Il est inutile d'insister sur la

(1) Sonklar in Reclus : l'Europe centrale, p. 140. (?) Annuaire du club alpin français, 1877, p. 443.

différence que doivent présenter les glaciers des Alpes, produits de l'écoulement des champs de névé, avec ces traînées de neige pyrénéennes, toujours sans profondeur et ne recevant le tribut d'aucune avalanche qui puisse compter.

Scandinavie. — Ce n'est qu'au voisinage du cap Nord que la Scandinavie offre le spectacle, si fréquent dans les régions arctiques, de glaciers descendant jusqu'à la mer. Tel est celui dont la pointe vient s'écrouler dans les eaux du Jôkel-Fjord (1). Au sud de ce point, les glaciers sont nombreux, entourant des champs de névés comme le Svartisen ou Glacier noir, qui couvre de 600 à 800 kilomètres carrés, le Store-Borgefjeld, qui en a 380, mais surtout, dans la Norvège méridionale, le Justedal, dont la superficie est de 900 kilomètres carrés. Dans cette dernière région, la limite des neiges persistantes varie de 1200 à 1400 mètres et plusieurs glaciers descendent au-dessous de 500, de 400, voire de 300 mètres. Il est même un glacier, issu du Folgefonn, qui ne s'arrête qu'à 50 mètres audessus des eaux du Sogne-fjord.

Cependant même les plus vastes glaciers du Justedal ont à peine le septième de la surface du glacier d'Aletsch, ce qu'on explique par la forme des champs de névés de la Scandinavie, beaucoup moins convergents que ceux des Alpes et présentant un fond très peu incliné (2).

Les glaciers Scandinaves se déplacent d'ailleurs comme ceux de la Suisse. Forbes a évalué leur progression annuelle à 51 mètres et a cru même remarquer qu'à la suite de l'interruption causée par l'hiver, le mouvement des glaces norvégiennes était plus rapide en été que celui des glaces alpines. Sur le glacier de Boium, on a mesuré, en juillet 1868, une progression de 0m 50 par jour.

Islande. — Bien que l'Islande soit en grande partie couverte de neiges et de glaces, la limite des neiges persistantes est fort loin d'y descendre au niveau de la mer. Elle se tient, en moyenne, à 860 ou 870 mètres d'altitude (3). Le principal champ de névé de l'île est le Vatna ou Klofa-Jôkuil, qui s'étend sur sept à huit mille kilomètres carrés ; la pente en est très faible et le névé ne s'y transforme que très imparfaitement en glace. Les vrais glaciers occupent les vallées qui débouchent sur le pourtour de l'île et offrent, dans l'ensemble, les mêmes caractères que ceux de la Suisse. Le plus important est le Skrio-Jôkull, qui descend jusque dans le voisinage de la mer, ne laissant entre elle et son extrémité libre qu'un étroit passage, dont la largeur, en 1874, n'avait pas 200 mètres. On remarque que les neiges descendent plus bas sur le flanc méridional du Vatna- Jôkull que sur le versant nord, à cause des vents du sud, qui sont plus riches en précipitations.

Caucase. — Bien que la chaîne du Caucase ait une hauteur considérable et offre au moins six sommets d'altitude supérieure au mont Blanc, parmi lesquels l'Elbrous (5646m) et le Kazbek (5045in), le phénomène des neiges y est propor-

(1) Reclus: V Europe Scandinave et russe, p. 59.

(2) Id., tfrirf., p. 67.

(3) Gunnlaugsson in Reclus : l'Europe du nord-ouest, p. 905.

tionnellement beaucoup moins marqué que dans les Alpes. Cela tient d'abord à la latitude plus méridionale du Caucase, ensuite au peu de largeur et à la forme rectiligne des crêtes, qui n'offrent pas de cirques où de grands cbamps de névé puissent se constituer. Huit glaciers descendent du Kazbek ; mais le plus long, le Devdoraki, ne dépasse pas cinq kilomètres ; son extrémité inférieure s'engage dans une gorge tellement étroite que la glace est obligée de s'y amonceler en une digue énorme ; quand cette digue vient à céder, ce qui est arrivé six fois depuis 1776 (i), un éboulis de glace, d'eau et de pierres, de plusieurs millions de mètres cubes, vient barrer le cours de la Terek. Le glacier le plus étendu est celui de Karagan, égal en longueur au glacier d'Aletsch. La plupart des fleuves de glace du Caucase s'arrêtent à 2410 mètres d'altitude ; mais il est à remarquer qu'ils descendent plus bas sur le versant septentrional que sur l'autre, bien que l'inverse ait lieu pour la limite des neiges persistantes, plus basse de 400 mètres sur le versant méridional. Cette apparente contradiction est facile à expliquer: la limite des neiges s'abaisse au sud à cause de l'abondance plus grande des précipitations sur ce versant; mais les profondes échancrures capables de contenir de grands glaciers faisant défaut, ces derniers s'arrêtent sur les pentes ; au contraire, le versant nord, moins riche en neige, est beaucoup mieux découpé. Du reste, la partie du Caucase tournée vers la mer Noire étant sensiblement mieux pourvue de précipitations atmosphériques que l'extrémité qui aboutit à la mer Caspienne, la limite des neiges forme une ligne inclinée, s'élevant, de l'ouest à lest, de 2900 à 3500" sur la face méridionale, de 3500 à 3900 » sur la face septentrionale. De cette façon, les neiges persistantes se tiennent en moyenne, au Caucase, à 600 mètres plus haut que dans les Pyrénées, malgré l'égalité de latitude, à cause de la plus grande sécheresse du climat et de la chaleur des étés caucasiens (2).

L'Anti-Caucase est encore moins bien partagé sous ce rapport. Le mont Alagoz (4100«) y est complètement libre de neiges en été et, sur la pente nord-ouest du Grand Ararat, les neiges persistantes ne se rencontrent, d'après Parrot, qu'à

liauhlmym, Asie centrale, — Dans l'Himalaya et le Karakorum, malgré le voisinage des tropiques, la puissance du massif montagneux et l'abondance des précipitations atmosphériques suffisent pour engendrer des glaciers gigantesques. De la chaîne du Karakorum se détachent sept grands glaciers dont le moindre a 20 kilomètres de longueur sur 3 de largeur, tandis que le plus grand a 100 kilomètres sur 6k,5. L'un d'eux, celui de Baltoro, qui arrive jusqu'aux plaines de Yarkand, a 60 kilomètres de long et reçoit de nombreux tributaires. D'après M. Balfour (3), sa largeur en certains points serait de près de 20 kilomètres.

(1) Reclus : F Asie russe, p. 78.

9) Khodzko in Reclus: l'Asie russe, p. 71.

ffl Ch. Balfour: Cycle ofîndia, 1871.

Néanmoins le phénomène glaciaire offre, dans l'Himalaya, des particularités qui méritent d'être notées. ^Tandis que, dans les Alpes, la quantité de neige augmente toujours à mesure qu'on se rapproche des cimes culminantes, il est vraisemblable que, sur la chaîne indienne, la zone neigeuse est loin de s'élever jusqu'aux plus hauts sommets. Ces derniers offrent souvent des parois rocheuses dénudées et leur base s'étale sur de véritables déserts sans neige (1), comme si tout le grand effort des précipitations atmosphériques avait dû se dépenser avant de les atteindre. De plus, ces manifestations extraordinaires, qui font arriver l'extrémité d'un glacier à 100 kilomètres de l'origine des névés, jusque dans les régions où la température moyenne est sensiblement plus élevée que celle des points atteints par les glaciers suisses, sont très locales et en rapport immédiat avec la configuration du sol , c'est-à-dire avec la profondeur et l'orientation des vallées. M. H. de Schlagintweit (2) a même remarqué qu'il y a proportionnellement moins de névés atteignant de basses altitudes dans l'Himalaya que dans les Alpes, parce qu'ils sont exposés à une trop grande insolation ainsi qu'à, l'influence de pluies d'été très chaudes.

Les hautes chaînes de l'Asie centrale possèdent de grands glaciers, encore à peine connus. Le seul qui ait été exploré est celui de Zarafchan, qui alimente la rivière du même nom et dont les champs de névé forment un immense cirque dans le massif des monts Alaï. D'après M. Mouschkétow (3), ce glacier, qui reçoit six affluents latéraux très considérables, a 25 kilomètres et demi de longueur sur 1600 mètres de largeur, c'est-à-dire qu'il dépasse notablement les plus grands de nos glaciers européens. A son extrémité libre s'ouvre, dans la glace, une caverne d'où jaillit la rivière Matcha et qu'on peut suivre sur plus %d'un kilomètre de longueur. En été, la température s'élève, pendant le jour, à la surface de la glace, jusqu'à 40°, tandis que la nuit elle s'abaisse jusqu'à — 6° et même — 8°.

Amérique. — Dans l'Amérique du Nord, la faible quantité de vapeur d'eau atmosphérique qui arrive actuellement jusqu'à la chaîne des montagnes Rocheuses n'y permet pas la formation de glaciers, malgré des altitudes supérieures à 4000 mètres. En revanche, dans la chaîne côtière qui borde le Pacifique, en dehors des masses de névé, descendant le long des pentes escarpées, comme on en observe en différents points, il y a, sur les flancs des cimes culminantes, de véritables glaciers. Le plus méridional est celui du mont Shasta, situé dans la sierra Nevada de Californie, par 41° 21' de latitude nord. Les autres sont ceux des monts Hood, Adams, Saint-Helens, Rainieret Baker, ce dernier situé presque sous le 49' parallèle, à la limite des États-Unis et de la Colombie anglaise.

(1) Schlagintweit: Retsen in Indien, etc., IV, p. 522.

(2) Id., ibid., p. 308.

(5) Voir Bulletin hebdomadaire de l'Association scientifique de France, 2* série, II, p. 548.

EFFETS DE TRANSPORT DES GLACIERS. 27t

Puisqu'un glacier chemine sur son lit et que sa surface est assez solide pour porter des blocs de pierres, ces blocs doivent participer au mouvement général de descente et se rapprocher peu à peu de l'extrémité inférieure du glacier. Le fleuve de glace n'est donc pas seulement un agent physique, écoulant lentement le trop-plein des neiges au profit des rivières; c'est encore un instrument de transport, qui concourt à l'œuvre de la dynamique externe en amenant, dans les basses régions, les débris provenant de la destruction des hautes cimes.

Partout où les cimes ne sont pas recouvertes d'une calotte de neiges persistantes, comme celle qui couronne le mont Blanc et dont on croit que l'épaisseur atteint une soixantaine de mètres, leurs matériaux sont exposés, de la part de» agents atmosphériques, à une constante dégradation. Les alternatives de chaud et de froid attaquent la masse de la roche; les neiges et l'eau provenant de leur fusion s'infiltrent dans ses fissures et quand cette eau se congèle, elle fait par sa dilatation l'office d'un coin qui divise les rochers en blocs; ces blocs tombent au pied des escarpements, soit par l'effet direct de la pesanteur, soit à la faveur des avalanches, et ainsi le voisinage des hautes crêtes montagneuses est jonché de quartiers de roche, reposant les uns sur les autres en équilibre souvent instable et d'autant plus nombreux que le terrain était plus riche en surfaces naturelles de division.

Cet effet de dégradation étant proportionnel à l'étendue des surfaces mises à découvert et à l'intensité des variations de la température, s'exerce bien plus activement sur les parois des vallées qui encaissent un glacier que dans le domaine des champs de névé. Il tombe donc chaque hiver, sur la surface de la glace en mouvement, des masses considérables de débris, qui naturellement s'accumulent au pied même des escarpements et forment, le long du glacier, deux traînées, appelées moraines latérales. Pour peu que la largeur de la gorge soit assez grande, les deux moraines ne se rejoignent pas et laissent entre elles un espace °ù la glace se montre à découvert.

La dimension des blocs qui tombent sur les glaciers n'a pour ainsi dire pas de limites. Ainsi, d'après Charpentier, le rocher dit Blaustein, masse de serpentin»» de 8000 mètres cubes, qu'on observe dans la vallée de Saas, se trouvait encore» «» 1740, sur le dos du glacier de Mattmark. Avec ces gros blocs se trouvent de menus débris et des boues; mais peu à peu ces petits matériaux disparaissent, entraînés dans les crevasses ou pénétrant dans le corps même de la glace suivant fe mode que nous avons décrit plus haut. Les ruissellements qui s'opèrent en été. sur le glacier, suffisent d'ailleurs pour en nettoyer la surface et, de cette manière, du moins au bout d'un certain parcours, les moraines latérales en arrivent à n'être plus guère formées que d'un entassement de gros blocs.

Il semble que ces blocs, tombant tour à tour dans les crevasses qui naissent sur leur passage, devraient disparaître dans l'épaisseur du glacier. Mais, d'une part, la chute des blocs les amène rarement à une grande profondeur et, avant qu'Usaient atteint l'extrémité du glacier, l'ablation superficielle, en diminuant peu à peu la nappe de glace qui les recouvre, les fait reparaître à la lumière. D'autre part, le mode même de cheminement de la glace doit tendre à rejeter à droite et à gauche tout ce qui a pu pénétrer dans l'intérieur. En effet, un bloc de rocher, engagé dans la glace, y subît des pressions différentes en ses différents points, la vitesse de progression étant plus grande au milieu que sur les bords. De là une résultante qui doit écarter les obstacles du milieu du courant en les accumulant contre les rives. Aussi a-t-on pu dire que la glace avait une tendance naturelle à rejeter de son sein toutes les impuretés qui altèrent son homogénéité.

D'après cela, un glacier simple est ordinairement séparé des parois qui l'encaissent par deux traînées latérales de gros blocs, qui se raccordent avec ces parois, quand elles ne sont pas verticales, & l'aide d'un talus d'éboulement, dont l'arête inférieure est longée, en été, par des eaux torrentielles. Quant à la glace, tantût elle s'élève plus haut que ses moraines latérales, tantôt ces dernières la dominent. En effet, l'accumulation des blocs et l'alimentation du glacier sont deux phénomènes indépendants et un grand excès de névé, capable de faire gonfler beaucoup la masse d'un glacier, peut n'augmenter en aucune façon la chute des débris à sa surface. Au contraire, quand c'est l'ablation qui domine, l'épaisseur de la glace diminue au point que ses moraines latérales l'encaissent comme deux falaises; tel était, en 1880, le cas de la mer de Glace près du Montanvcrt, tandis que vingt-cinq ans auparavant le fleuve de glace coulait à pleins bords.

Horaliii mCdlanpB. — Lorsque deux glaciers se réunissent, la moraine latérale de droite de l'un d'eux se joint à la moraine de gauche 'de l'autre et il se forme de cette manière une moraine médiane, qui suit son cours en aval, indiquant avec une grande entre netteté la part qui revient à chacun des deux affluents ri le Bonuiiiert (dv dans ia raa89e formée par leur jonction. La figure 48, empruntée à Tyndall, montre comment, sur la mer de Glace, le glacier du Géant, reconnaissante à ses bandes boueuses, demeure nettement distinct des quatre affluents qui s'y joignent à la pointe du Tacul. On voit de plus que ces derniers, après avoir conservé leurs moraines assez isolées.

Fig. 18. — Li Trtoporle e.

prei Tyndall].

les confondent peu à peu, par suite de l'éparpillement des blocs ; de telle sorte qu'avant d'arriver au Montanvert, le fleuve ne se compose plus que de deux parties de largeur à peu près égale: l'ancien glacier du Géant, avec sa surface blanche, hérissée de crevasses dont la crête ressemble; à des vagues (d'où le nom de nier de Glace) et l'ensemble des glaciers de Lérhaud et du Talèfre avec leurs affluents, disparaissant sous une nuée de débris à travers lesquels on n'aperçoit la glace que quand on marche dessus.

Une moraine médiane forme toujours, relativement à la surface générale du glacier, une saillie longitudinale (fig. 49). Cela tient à ce qu'elle protège efficacement, contre l'ablation, la glace qu'elle recouvre. Le même effet se produit avec plus d'intensité encore, lorsque plusieurs moraines médianes arrivent fut. 19. -Coupe d'une moraine médiane, à se confondre en une seule. Dans ce cas, il

n'est pas rare de voir la partie du glacier qui est recouverte dépasser de dix mètres le niveau de celle où la masse est directement exposée aux rayons du soleil.

Les moraines fournissent quelquefois de précieux éléments d'information pour connaître la composition minéralogique de certaines parois de glaciers qui seraient difficilement abordables. Aussi longtemps d'ailleurs que plusieurs moraines médianes cheminent sans se confondre, chacune d'elles ne contienî que les matériaux du bassin qui lui a donné naissance et quand le champ d'ali . mentation d'un glacier est assez étendu, il en peut résulter une grande variété dans la nature de ces traînées de blocs qu'il charrie à sa surface.

Les blocs des moraines médianes, subissant un simple transport sans frottement, conservent en général la vivacité de leurs arêtes, à moins que les matériaux qui les composent n'aient une grande tendance à s'arrondir au contact de 1 air, comme c'est le cas pour certaines roches de la famille granitique. 'Quant aux moraines latérales, la pression qu'elles subissent de la part de la glace et des corps durs qu'elle charrie a pour conséquence d'adoucir les angles des blocs qui sont en contact direct avec le glacier; elles peuvent donc offrir un mélange de fragments à arêtes vives et d'autres à angles émoussés.

Moraine frontale. — L'accumulation et le transport des gros blocs ne pouvant dépasser l'extrémité libre du glacier, tous les éléments des moraines, soit latérales, soit médianes, s'y entassent sous la forme d'une moraine terminale ou frontale. Quand le glacier est largement étalé, cette moraine forme une digue 'Onvexe, plus puissante à ses deux extrémités qu'à son centre, où l'apport des matériaux est le moins actif. Mais lorsque le glacier donne naissance à un cours deau déjà important, comme l'Arveiron à sa sortie du glacier des Bois, la force du courant empêche la digue frontale de s'établir et les blocs, rejetés à droite et fauche, forment seulement un immense remblai de déjection sur lequel le torrent se fraye un lit variable. Ce remblai, remanié par le torrent dans ses crues,

M UPPAHEST, TBAITÉ DE GÉOLOGIE. 18

ne peut manquer d'offrir des caractères intermédiaires entre ceux d'une moraine proprement dite et ceux d'un cône de déjection torrentiel.

Les matériaux qui tombent dans les crevasses et que la glace ne rejette pas à droite et à gauche sembleraient devoir s'accumuler sur le lit même du glacier, dans toutes les dépressions qu'il présente et y constituer une moraine profonde. Cependant on n'observe rien de semblable quand on examine les parties du lit des glaciers suisses abandonnées par eux dans le grand mouvement de recul de 1860 à 1880. Les matériaux épars y sont l'exception et l'on ne voit que la roche encaissante à nu, supportant les pierres tombées de la moraine terminale à mesure que celle-ci reculait. C'est qu'en effet les gros blocs ayant été poussés de côté par la glace, les menus matériaux, sables, graviers et boues, sont entraînés par les ruisseaux sous-glaciaires jusqu'à l'extrémité libre. Aussi peut-on dire que, loin d'encombrer son lit, un glacier a une tendance marquée à le nettoyer de tous les matériaux meubles qui l'occupent.

Roches polies et striées. — L'énorme pression à laquelle les glaciers son!

soumis et dont leur structure porte des traces si évidentes, ne peut manquer de

les rendre aptes à produire, sur les parois de leur lit, des effets mécaniques très

marqués. Hais, à l'inverse de ceux qui sont dus à l'eau courante, la force vive

de l'agent physique n'y est pour rien. Il ne se produit ni chocs, ni aflbuille-

ments, capables de détacher et d'entraîner des quartiers de roches. La glace se

contente de presser avec une grande force contre le fond et les murailles de la

gorge où elle chemine et cette pression, transmise aux blocs qu'elle contient

dans son sein, en fait de véritables outils de rabotage et de burinage. Enchâssé»

dans la glace comme dans un manche solide, les cailloux anguleux appuient

leurs angles contre les rochers et y tracent des stries indiquant le sens du

mouvement de descente ; d'autres fois c'est la roche elle-même qui, plus dure.

raye les cailloux du glacier, jusqu'à ce que ses saillies originelles, usées par la

répétition de ce travail, disparaissent sous une surface uniformément arrondie

et polie.

Sur les deux rives de la mer de Glace, on distingue du premier coup d'oeil la bande de polis, s'élevant jusqu'à près de 3000 mètres d'altitude et dont l'allure arrondie forme un étrange contraste avec les contours si déchiquetés des crêtes qui la dominent. Aucune preuve n'atteste avec plus d'évidence l'énorme épaisseur que la glace atteignait dans ces parages, avant l'époque actuelle. Les stries ne sont pas nombreuses sur les roches dures, qui se laissent difficilement entamer: on y observe néanmoins quelques rainures assez profondes. Sur les calcaires durs, les stries se produisent avec la plus grande facilité et ressortent d'autant mieux que la surface prend le poli du marbre. Mais au bout de quelques années d'exposition à l'air, les stries du calcaire disparaissent entièrement. Elles ne peuvent se conserver qu'à l'abri d'un revêtement protecteur tel qu'un talus morainique. C'est ainsi que les rochers de Lourdes, admirablement polis et striés par l'ancien glacier du Gave, ont gardé tous leurs ornements à la faveur

de la boue glaciaire qui est venue s'appliquer contre leur surface et dont l'enlèvement, nécessité par la construction de la basilique, a mis à découvert, dans toute leur fraîcheur, ces parois de marbre finement burinées.

Les stries des parois d'un glacier, en un point donné, sont toujours parallèles entre elles et dirigées suivant le sens que le mouvement de la glace affectait en ce point. En général donc, elles sont descendantes; mais il peut aussi arriver qu'elles soient horizontales et même qu'elles aillent en montant, car lorsque la glace est obligée de gravir un obstacle, les matériaux qu'elle enchâsse et à l'aide desquels elle strie son lit, participent à ce mouvement d'ascension.

Boches moutonnées. — Sur le fond, le poids de la glace et des blocs, agissant par l'intermédiaire des sables fins et des graviers, fait l'office d'une meule, polissant tout ce qui s'oppose au mouvement de progression. Aussi, quand le glacier recule et laisse apercevoir son lit, on reconnaît que toutes les saillies tournées vers l'amont sont arrondies et mamelonnées, si bien qu'elles produisent une impression analogue à celle d'un troupeau de moutons endormis; d'où le nom de roches moutonnées, donné à cette structure, éminemment caractéristique des glaciers et d'autant plus facile à distinguer de l'œuvre des torrents que les roches en saillie ne sont moutonnées qu'à l'amont, leur face d'aval conservant la netteté de ses contours.

■•ne glaciaire. — Le produit final de cet écrasement que les glaciers

opèrent sur leur fond est une boue d'un gris d'ardoise, qui résulte de l'usure

e*A de la trituration des roches et dont les particules extrêmement fines, tenues

en suspension dans l'eau issue des glaciers, lui donnent cet aspect laiteux par

lequel elle se distingue toujours. Quand cette boue trouve un espace tranquille

où elle puisse se déposer, elle forme une argile compacte, dite boue glaciaire,

que la finesse de son grain permet, en général, de distinguer des troubles

charriés dans les torrents ordinaires. Sa couleur, tirant sur le bleu, accuse une

formation qui s'est accomplie à l'abri de l'action oxydante de l'air et contraste

avec la teinte généralement ocreuse des limons déposés par les eaux courantes.

ftsnaite* de géaai». Cailloux striés. — En outre, les torrents qui, surtout

«» été, se frayent un passage sous le corps du glacier, peuvent produire sur

*oo lit quelques-uns des effets ordinaires des eaux torrentielles. En particulier,

'•s sont susceptibles d'y creuser, avec le secours des cailloux, des marmites de

poti* semblables à celles que nous avons déjà décrites.

Les cailloux dont le glacier s'est servi pour opérer le polissage de son lit «accomplissent pas ce travail sans recevoir souvent, des parties dures de la tek, des blessures plus ou moins profondes. Ainsi se forment les cailloux poli» *ttrié$, tout à fût caractéristiques des formations glaciaires lorsqu'on les '«cueille en place, dans un amas non stratifié de débris de toutes grosseurs. Ces QiUoui ayant souvent changé de position dans le glacier, les stries et les entailles peuvent s'y croiser dans tous les sens. Comme celles des roche* en place, elles purent s'effacer par simple exposition à l'air; mais leur disparition est surtout

rapide quand les cailloux sont remanies par des eaux courantes. Ed. Gollomh a constaté qre si Ton agitait, dans un cylindre, des cailloux striés avec un mélange d'eau et de sable, quelques heures suffisaient pour enlever de leur surface toute trace d'inc'sions.

Béramé de l'action mécanique des glaciers. — Les effets mécaniques qui

viennent d'être décrits sont les seuls qui puissent être imputés à l'action propre des glaciers. Nulle part, jusqu'à présent, on n'a vu ces derniers creuser ou affouiller un lit composé de roches dures, ni découper leurs parois comme font les torrents. Sans doute, en parlant du régime variable des glacière* nous verrons que leur extrémité inférieure peut se déplacer en repoussant devant elle sa moraine terminale et en labourant profondément l'obstacle qui s'oppose à sa progression. Mais cet obstacle est toujours une ancienne moraine, déposée par le glacier dans une période antérieure, en sorte que celui-ci ne déplace, en réalité, que ce qu'il avait lui-même apporté. D'ailleurs, tous les blocs qu'il charrie à sa surface proviennent d'éboulemcnts dans lesquels sa puissance propre n'est pour rien. En entraînant ces débris dans ses moraines, il se borne à enlever de son lit ce que le travail des agents atmosphériques tendait à y accumuler et, pendant ce temps, par le polissage des parois et du fond, il rend ce lit de moins eu moins accessible à toute dégradation ultérieure ; au point qu'après bien des siècles écoulés, les surfaces polies par le passage des anciens glacière défien t encore, dans les Alpes, des intempéries assez puissantes pour débiter les cimes voisines en fragments déchiquetés.

Un glacier n'est donc pas, comme un torrent, un instrument efficace d'érosion; c'est, pourrait-on dire, un merveilleux outil de nettoyage, qui excelle A déblayer une vallée et à en dresser convenablement les parois ; c'est en outre un remarquable instrument de transport, unique en son genre pour faire cheminer des blocs que nulle eau courante ne pourrait entraîner et pour apporter, jusque dans le domaine des fleuves, les matériaux provenant des hautes cimes. Mais, autant qu'on en peut juger par ce qui se passe aujourd'hui sous nos yeux, un glacier ne crée pas sa vallée; il se borne à remplir, en la débarrassant d* tous les éléments meubles, une gorge dont le creusement a exigé d'autre*, influences.

En raison de ce nettoyage que les glaciers opèrent entre les parois encaissantes, la section des vallées glaciaires doit offrir une certaine différence avec celle des vallées d'érosion. Dans celles-ci (à supposer, bien entendu, qu'elles aient une pente torrentielle, ce qui est le cas du thalweg de tous les glaciers) le travail du ruissellement fait ébouler les versants et les façonne en talus qui viennent se rejoindre au thalweg même, en sorte que le profil en travers affecte la forme d'un V. Au contraire, un glacier emportant, pour les jeter dans sa moraine frontale, tous les matériaux meubles qu'il rencontre, les parois de sa vallée sont plus abruptes et le fond présente une partie plate ou doucement arrondie ; la section transversale a donc plutôt la forme d'un U. Cette différence offre une

certaine importance et peut quelquefois permettre de distinguer les ravinements qui sont le produit exclusif de l'érosion de ceux à la formation desquels l'action glaciaire a eu part.