Expérience par 1200 pieds et par J° de latitude Nord

Les expériences dont je viens de parler ont été faites par des profondeurs peu considérables , avec un appareil moins parfait que celui dont j'ai donné d'abord la description ; il me reste à décrire deux autres observations du même genre , plus récentes aussi, puisqu'elles ont été faites pendant notre dernière traversée de l'Inde en Europe, avec un instrument mieux construit et par des profondeurs beaucoup plus grandes. Le 19 février i8o4,nous nous trouvions au milieu des Tropiques par un calme plat, qui retenoit notre bâtiment immobile à la surface des flots ; je profitai de cette circonstance pour prier l'Officier commandant de me permettre de tenter de nouvelles expériences sur cet objet. J'avois eu le temps de faire exécuter mon appareil à-peu-près de la manière dont je l'avois conçu. Je le fis descendre à 1 200 pieds : il y resta ih 50', non compris le temps de l'extraction, qui dura 17'. Il étoit alors 511 27'; l'atmosphère indiquoitH- 25^7 de Réaumur;

la

la surface des eaux étoit à-H 2.^, y Mon thermomètre, retiré de cette profondeur de 1200 pieds, ne marquoit plus que H- yd,j ; refroidissement déjà très-considérable sans doute , et qui l'eût été bien davantage encore, sans les inconvéniens dont j'ai parlé dans la première expérience, et dont la plupart se reproduisirent dans celle-ci. Néanmoins, les résultats de cette troisième expérience, toujours analogues à ceux des précédentes, deviennent d'autant plus intéressans, qu'ils confirment de plus en plus l'abaissement progressif de la température du fond des mers. L'observation suivante auroit achevé de dissiper tous mes doutes, s'il eût pu m'en rester quelques-uns encore.

4-e Expérience par 2i44 pieds de profondeur , et par 4° de latitude Nord.

Le 22 février suivant, je profitai de la continuité du calme pour répéter mes épreuves intéressantes. 2 1 44 pieds de corde furent envoyés au fond de la mer à 1 ih 1^' du matin : on en commença l'extraction à midi 30'; elle dura 4f par la mauvaise volonté de l'équipage , à qui les observations de ce genre ne plaisoient guère. L'immersion absolue dura donc yt\ L'air se trouvoit alors à-H2^d: la surface des flots indiquoit-f- 24H,8. Le thermomètre, revenu du fond , et retiré promptement de son étui , n'indiquoit que-f-6d, c'est-à-dire, près de 1 9/ de moins que la surface ; différence énorme, et qui vraisemblablement auroit été plus considérable encore , si l'extraction , qui dura trois quarts d'heure , n'eût pas trop permis à la température de l'appareil de varier, et nécessairement ce dut être en plus , et si la pression de l'eau , toujours plus forte que mes moyens , ne lui eût pas permis de s'introduire encore dans l'intérieur de notre appareil. Malgré ces graves inconvéniens , toujours le même résultat, toujours la température de la mer décroissant à mesure qu'on s'enfonce davantage dans ses abîmes. Quel peut en être le terme ! C'est tome 11. Vv

un problème non moins curieux qu'important à connoître , et dont ia solution ne paroît pas, dans l'état actuel de nos connoissances , aussi difficile qu'on pourroit le soupçonner d'abord. Mais comme la rigueur exige de nouvelles expériences et le concours général de tous leurs résultats , voyons maintenant quels sont ceux qu'ont obtenus les physiciens qui s'étoient occupés de cet objet, et dans les mêmes circonstances, je veux dire en pleine mer, loin des continens et des îles.

Si l'on en excepte le voyageur célèbre dont le retour comble de joie tous les amis des sciences a, mais dont les résultats et les procédés me sont encore inconnus ; trois personnes seulement se sont occupées jusqu'à ce jour , en pleine mer , de la température à diverses profondeurs et d'une manière suivie , Forster, Irving et moi. Par un de ces hasards presque inouis , nos expériences se trouvent répétées aux trois points du globe les plus opposés. Irving, dans le Voyage de Phipps au Pôle Boréal, a fait les siennes jusqu'au 80. e degré de latitude Nord. Forster, dans l'expédition de Cook au Pôle Austral, les a continuées jusqu'au 64:-e degré Sud, au-delà duquel nul voyageur n'a pu encore s'avancer ; et moi-même , placé , pour ainsi dire , au milieu de ces admirables extrêmes , j'ai fait mes expériences aux environs de l'Equateur. Certes, il seroit difficile de trouver aucun autre fait en physique qui pût compter des termes de comparaison pris à des distances aussi éloignées; et cependant nous allons voir ces expériences diverses donner des résultats analogues à ceux que je viens moi-même de présenter.

Expériences de Forster au Pôle Austral.

Dans le tableau des expériences faites par le naturaliste Anglois (voy. pag. 3^2 bish), il est facile de se convaincre combien cette théorie

3 M. le Baron de Humboldt. de M. PÉRON , les tableaux et les notés con-

6 II m'a paru utile de joindre au mémoire tenus dans cette page additionnelle. L. F. .

d'une température uniforme au sein des mers est contraire à l'observation. On la voit, en effet, varier ici du 16. e degré de Réaumur, jusqu'au terme de la congélation de ce même instrument : résultats précieux et parfaitement comparables aux miens, dont ils ne diffèrent que parce que les expériences ayant été faites au milieu des régions glacées du Pôle antarctique , une profondeur moins grande a donné un refroidissement plus considérable.

Ces expériences de Forster confirment aussi mes résultats particuliers sur les rapports entre la température de la surface et celle du fond de la mer. En effet, dans les trois premières expériences et dans la dernière , le terme moyen indiqué pour le fond de la mer est inférieur à celui de sa surface. A la vérité, dans la 4-e et la $.e il est supérieur; mais, dans le premier cas, la température de la surface se trouvoit, à près d'un degré de Réaumur, au-dessous du point de congélation , et celui du fond ne différoit de ce terme que de 0,9 : différence si peu sensible , qu'on ne sauroit en tenir aucun compte dans des expériences qui n'ont pu être rigoureuses à ce point , sur-tout à des degrés si voisins de la congélation , ou même au-dessous d'elle. Dans le second cas , la différence n'étoit pas plus considérable; la surface de la mer étoit à od de Réaumur, et la température à 500 pieds indiquoit id,i au-dessus de ce terme, différence également insensible. D'ailleurs , si l'on fait attention que ces expériences ont été faites au milieu de l'été de ces régions, c'est-à-dire au mois de décembre, on concevra sans peine que les montagnes de glace qui se résolvoient de toute part dévoient entretenir à la surface la basse température observée par Forster; tandis qu'à des profondeurs plus considérables, la fusion des glaces n'ayant pas lieu , la chaleur que les rayons du soleil pouvoient y faire descendre devoit s'y maintenir momentanément plus grande. Nous pouvons donc, indépendamment de ces deux différences , pour ainsi dire , inappréciables , et dont on' peut aisément d'ailleurs se rendre un compte satisfaisant,

Vv 2

34o VOYAGE DE DÉCOUVERTES

déduire de l'ensemble des expériences de Forster, les mêmes conséquences qui nous ont été fournies par les miennes; c'est-à-dire, i .° la non-existence d'une température uniforme et constante de i od environ dans les couches les plus profondes des eaux de la mer ; z.° le décaissement de cette même température à mesure qu'on plonge à des profondeurs plus grandes.

Indépendamment de ces deux conséquences essentielles des résultats de Forster, nous pouvons en déduire deux autres non moins importantes aussi : la première , c'est que le refroidissement des eaux de la mer, à profondeurs égales, est beaucoup plus considérable à mesure qu'on se rapproche des Pôles. En effet, nous venons de voir que mon thermomètre, par une profondeur de 2 1 44 pieds, n'est descendu près de l'équateur qu'à -+-6°, tandis que, pour celle beaucoup moins grande de ^oo pieds, Forster a trouvé le sien au terme zéro de Réaumur. Cette conséquence sans doute pouvoit bien se soupçonner aisément ; mais il n'est pas moins précieux de retrouver ici l'expérience et l'observation d'accord avec l'analogie.

2.0 Je disois il n'y a qu'un instant : « On peut déduire de mes » observations le refroidissement progressif de la température de » la mer, à mesure qu'on s'enfonce dans ses abîmes ; » j'ajoutois ensuite : « Quel peut en être le terme ...» ! Le voici , d'après les expériences de Forster : la congélation éternelle de ces abîmes a ,

a Sans rechercher ici en quoi l'influence la glace, d'après les expériences d'iRVlNG, ne atmosphérique peut être nécessaire au phéno- s'élevant que d'un douzième au-dessus de l'eau mène de la congélation, toujours est-il vrai salée : cependant ces énormes glaçons étoient que les rivières, les lacs et la mer même, en mobiles, et sui voient la direction des vents et se congelant, ne se prennent pas en totalité; descourans; donc l'eau qui les supportoit étoit il s'établit à la superficie une croûte de glace fluide au-dessous comme autour d'eux ;quoiqui a plus ou moins d'épaisseur, et sans laquelle qu'à une latitude, et sous une température l'eau reste encore fluide. Les navigateurs rap- aussi basse, l'eau du fond de la mer dut être portent avoir trouvé, en approchant des pôles, gelée, s'il est vrai qu'elle se gèle quelquefois, des îles flottantes de glace de deux milles de (KÉRAUDREN ,&v\\c\zEaudemeràw Dictioncircuit, et de plus de cinquante pieds d'élé- naire des Sciences médicales , section II vation, ce qui suppose que la partie immergée Paris, 1 8 1 4 )• Note ajoutée. L. F. n'avoit pas moins de 550 pieds d'épaisseur;

même au milieu de l'été de ces régions. Il est bien étonnant que jusqu'à ce jour on ait presque oublié des résultats aussi précieux, et que nous allons voir se reproduire plus décidés encore dans les expériences du docteur Irving au Pôle Boréal. Forster lui-même ne semble pas avoir senti toute l'importance de ses résultats pour l'histoire physique de notre globe ; il se borne, en effet, à s'en servir pour réfuter l'opinion de Buffon sur la formation de ces montagnes de glace qui, jusqu'à ce jour, ont repoussé par-tout les navigateurs européens. On peut voir de quelle manière il s'exprime à cet égard, après avoir détruit l'hypothèse du naturaliste françois , qui prétendoit que ces masses de glace avoient besoin, pour se former, d'un point d'appui solide et terrestre. (Forster, a." Voy. de Cook , tom. V, pag. 81 .).

Expériences dTrving au Pôle Boréal.

Nous venons de parcourir deux séries précieuses d'observations sur la température de la mer, celles de Forster au milieu des flots du Pôle Austral , et les miennes aux environs de l'équateur. Nous arrivons à la troisième , la plus intéressante sous tous les rapports. Favorisé par un chef ami des sciences (le cap.ne Phipps, aujourd'hui lord Mulgra ve) , Irving a pu multiplier davantage ses observations ; \\ a pu les faire avec des instrumens plus variés, et par des profondeurs beaucoup plus grandes que je ne le pouvois moi-même, obligé de lutter ici, comme dans tout le reste de mes travaux, contre la mauvaise volonté du chef, ou même contre son opposition directe. Dans des circonstances plus heureuses sous tous les rapports, le docteur Irving a répété ses expériences (voy. le tableau ci-joint pag. 342 bis) , par 60, 75, 78, et même par 80 degrés de latitude Nord, il les avariées depuis la profondeur de 1 60 pieds jusqu'à celle de 3365, 34'5 et 3900. Cette magnifique suite d'observations fournit encore des résultats parfaitement d'accord entre eux, et

tout-à-fait semblables à, ceux de Forster, ainsi qu'aux miens. On y voit cette température des eaux de la mer, à des profondeurs inégales, varier du 8.e degré de RÉ aumur, à H- y\6, à -h 3^6, à H-od,4, à od,o, et enfin à 3 degrés environ au-dessous du point de la congélation de Réaumur. On la voit constamment a plus foibie au fond qu'à la surface de la mer ; on la voit enfin , comme dans les expériences de Forster, s'abaisser graduellement de 8d au-dessus de zéro jusqu'à 3e* au-dessous de ce même point. Toutes les conséquences que nous avons pu déduire des précédentes observations se trouvent donc confirmées par celles d'iRViNG, et nous pouvons en étendre les applications à l'universalité des grandes mers , puisque , sur les points les plus éloignés du globe et les plus opposés , nous voyons ces mêmes résultats se reproduire à des époques fort éloignées les unes des autres, chez des observateurs différens et munis d'appareils également variés.

Expériences recueillies par Kirwan.

Nous avons encore sur la température de la mer plusieurs expériences isolées, anonymes, et dès -lors peu connues. Quelque imparfaites qu'elles soient, on retrouve néanmoins dans leurs résultats de nouvelles preuves des conséquences que je viens successivement d'établir : ainsi , dans quelques observations d'ELLis sur la chaleur des mers d'Afrique, on lit cette phrase remarquable: « La chaleur diminuoit à mesure qu'on descendoit. »

Nous devons à Kirwan une réunion de plusieurs expériences sur ce même objet, expériences bien incomplètes sans doute, puisque rien n'y est dit de l'appareil avec lequel elles ont été faites, des précautions prises pour assurer l'exactitude des résultats, &c. Un grand nombre d'entre elles sont d'auteurs inconnus, et les autres

a II eût été mieux de dire , presque cons- qu'à la surface on avoit eu -t- iA,i et dans tamment ; car l'expérience du 4 août donne l'air oA. ( Voy. les tableaux ci-joints.^ L. F. -J-3V R. à 60 brasses de profondeur, tandis

TABLEAUX des Expériences de FORSTER et ^'IRVING sur la température des Eaux de la mer.

Pag. 342 II

Expériences de Forsteu sur la Température de la mer, à diverses profondeurs.

772 Septembre J.

Octobre.. 12.

Décembre 15.

HAUTEUR DU THERMOMETRE