ACTION DE LA GLACE

§1 FORHATIOM DBS aLACIBRS

Clwites 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 Tapeur 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 fait qu'en Europe les vents qui amènent les grands froids viennent de régions où l'atmosphère est très pauvre en vapeur d'eau. Il 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. Hais 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, comme de celle des pluies et des brouillards.

Nei|^s persistantes. — Les causes qui déterminent la chute de la neige dans une atmosphère pourvue de vapeur ne différent que par le degré de celles qui donnent 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,

(i) Vojeykof in PetermantCs Miltheiltmgen, Ergânzungsheft, 1874. (2) Le9 Glaciers, Paris, 1873, p. 11.

obligé de s'élever pour franchir une chaîne de hauteurs. Mais quelle que soit rintensité 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 Téquateur, 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 étemelles 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 lous 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, rétablissement 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, s'abaissant 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 ", tandis que, sur le versant nord, elle remonte à STOO"». 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 est 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 Schlagintweit : Reisen in Indien und Hochaiiejj IV, p. 522.

FORMATION DES GUQERS. 249

5800°*. Dans les Alpes valaisanes, c*est-à-dire au centre du massif suisse, on trouve les neiges perpétuelles vers 2800"», 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 884*° et ISOO"* suivant la latitude, tandis que, sur le versant oriental, il faut les aller chercher respectivement de 1021™ à lOSO»". Dans le Caucase, elles se tiennent à 3570°» sur le flanc ouest, qui fait face à la mer Noire, et à 4300°» sur le flanc tourné vers les plaines arides de TAsie. Enfin dans la Nouvelle-Zélande, elles s'abaissent beaucoup plus sur la côte occidentale, qui reçoit 2°»,84 de pluie par an, que sur la côte orientale, où Ton n'en recueille pas plus de 0"»,80.

Comme résultat général, bien propre à montrer de quelle importance est le rôle joué par la chaleur à Torigine de la production des neiges, il suffira de dire que, sous Téquateur, grâce à Tabondance des précipitations atmosphériques, la limite des neiges persistantes s'abaisse au point de coïncider avec Tisotherme de + 1<>,5. Sur le flanc méridional de l'Himalaya, cette limite correspond à la ligne de H-0<»,5, tandis que, sur le flanc nord, elle s'élève jusqu'à l'isotherme de — 2s8, pour atteindre, dans le Karakorum, la courbe de — 3^,9 (i). 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 eflet, il semblerait résulter des études de M. StapfT (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, on a selon H. Stapff, au Saint-Gothard.

D'après cette formule, on aurait T' = 0 pourT=— 5%46: or cette température est réalisée à environ 2753 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, le sol est à peu près à 4<*, c'est-à-dire à la température du maximiun 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-

(i) H. Ton Schlagintweit : loc. cU,

(2) Bévue universelle de$ minet, Liège, 1879-1880. — Neues Jahrbuch fur Minéralogie, 1880, p. 181.

iaîres, la sécheresse de Tatmosphère oblige souvent cette limite à remonter jusqu'à risotherme de — 6»,8. Si donc, au voisinage de l'équateur thermal, Tempire 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.

Hais 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'aflecte 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'im 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 même 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 l'»40). Même en tenant compte de la notable diminution de volimie que subit la neige pai» 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 éboulements. 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