Introduction à l’étude de la paléontologie stratigraphique/Tome 2/Chapitre V

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CHAPITRE V


MODE DE FORMATION DES COUCHES FOSSILIFÈRES


Dans le chapitre précédent nous avons considéré les animaux et les végétaux dans leur répartition actuelle à la surface du globe et nous avons cherché à nous rendre compte des causes de cette distribution ; dans celui-ci nous étudierons l’importance relative du rôle que jouent les diverses classes d’être organisés pour former, par l’accumulation successive de leurs détritus, des couches d’une épaisseur plus ou moins considérables.

Ces deux sujets sont donc parfaitement distincts, mais ils sont tous deux également importants pour les nombreuses questions de paléontologie générale et particulière qui viennent s’y rattacher.

Il n’est pas nécessaire de suivre, dans l’examen des sujets que nous avons à traiter actuellement et qui se rapportent au terrain moderne, l’ordre du Tableau de la classification de ce terrain, que nous avons donné (antè, p. 156). Ces sujets s’y trouvent très-naturellement liés par les faits géologiques auxquels ils se rattachent, tandis qu’ici, en faisant abstraction de ces faits, ils se trouveraient rapprochés sans motifs, sans liaison apparente, et par conséquent d’une manière qui ne s’expliquerait pas. Nous avons donc préféré une disposition plus simple, et qui s’explique d’elle-même : c’est de considérer les êtres organisés de chaque classe suivant leur importance dans la composition des couches sédimentaires. Nous traiterons ainsi successivement dans ce chapitre : 1° des mollusques ; 2° des polypiers ; 3° des radiaires, des annélides et des crustacés ; dans le chapitre VI des rhizopodes et des infusoires ou des organismes inférieurs ; et dans le chapitre VII des végétaux.


§ 1. Dépôts coquilliers modernes.


Les restes d’animaux morts provenant de mammifères, d’oiseaux, de reptiles et de poissons, les coquilles de mollusques céphalopodes ou pélasgiens, les acalèphes, les Aplisies, les radiaires stellérides, etc., tous les corps flottants, en un mot, ne peuvent, dans aucun cas, se déposer naturellement dans les mers profondes ; car si, au moment même de la mort, quelques-uns d’entre eux se trouvaient plus pesants, que le liquide ambiant, les gaz, qui ne tardent pas à se développer par suite de la putréfaction, les soulèveraient bientôt et les feraient flotter, de manière que ces corps puissent être apportés par les marées sur le littoral où le mouvement des vagues les dépose et les accumule. Suivant les caractères de la côte sur laquelle ils échouent et suivant leur nature propre, ils seront conservés ou brisés, et enveloppes dans les sédiments que ces mêmes vagues y stratifient.

Les plages sableuses, vaseuses, basses ou très-peu inclinées des golfes tranquilles, sont les conditions les plus favorables à la conservation des débris organiques accumulés ainsi, tandis que les côtes plus ou moins abruptes, rocheuses, composées de galets, de cailloux, exposées au choc des vagues soulevées par les tempêtes, ne conservent que peu de traces des débris organiques que la mer y apporte.

Quant aux crustacés, aux annélides tubicoles et arénicoles, aux mollusques fixés ou sédentaires, aux échinides et aux polypiers, qui vivent sur le fond même de la mer, et le plus grand nombre d’entre eux à une faible distance du rivage, il n’y a point de raisons pour qu’ils soient emportés dans la haute mer. D’un autre côté, la plupart des causes physiques ou mécaniques qui contribuent à la formation des sédiments, telles que la destruction des roches du littoral et les matières tenues en suspension dans les eaux des fleuves et des rivières qui se rendent à la mer, se produisent aussi à peu de distance des terres émergées. On voit que tout concourt à ce que les restes organiques les plus abondants soient rapidement enfouis. De la sorte les causes tant organiques qu’inorganiques les plus efficaces pour la formation des dépôts de nos jours se trouvent généralement réunies non loin des côtes des continents et des îles.

Les coquilles qui vivent dans la vase même ou dans le sable, telles que les Solen, les Lavignons, les Myes, et mieux encore les coquilles perforantes ou lithophages, telles que les Pholades, les Gastrochènes, les Saxicaves, etc., ne courent aucune chance d’être déplacées après la mort de l’animal. Les mollusques sédentaires, fixés ou non, peuvent périr soit par l’âge, soit par suite de sédiments meubles que des coups de vents ou, de fortes marées étendraient momentanément sur l’emplacement qu’ils occupent. Des bancs d’Huîtres, par exemple, ont été détruits par cette cause. D’autres coquilles, après la mort de leurs habitants, sont enlevées par les vagues, poussées sur la côte avec le sable lors des grandes marées, et s’y accumulent pêle-mêle avec les débris de roches et les cailloux arrangés dans l’ordre de leur pesanteur spécifique. Les coquilles peuvent alors se conserver d’autant mieux que, soit au-dessus, soit au-dessous du niveau moyen des eaux, elles sont plus exactement soustraites à l’action de l’air. Ces résultats varient d’ailleurs à chaque pas suivant la nature de la plage, son relief, la forme et la composition de la côte, sa direction par rapport à celle de la lame, celle des vents dominants, des courants, etc.

En général les dépôts coquilliers stratifiés par le balancement des vagues et des marées, et qui demeurent submergés, présentent les restes de corps organisés, surtout ceux d’une assez grande dimension placés à plat suivant les lois de la pesanteur. Il n’en est pas de même des accumulations dont nous venons de parler le long du littoral, au-dessus du niveau qu’atteignent les marées ordinaires ; les coquilles y sont entassées pêle-mêle dans toutes les positions. Dans les eaux tranquilles ou peu exposées au mouvement des tempêtes ou aux grandes marées, il pourra y avoir une accumulation considérable, pendant un laps de temps fort long, de tous les restes de crustacés, d’oursins, de coquilles, de bryozoaires, d’annélides, de polypiers et de rhizopodes, qui auront vécu sur le fond, remplis ou entourés par le sable ou la vase après la mort des animaux, et ils passeront de la sorte à l’état fossile, sans changement notable dans leur position respective.

Les dépôts coquilliers qui se forment ainsi de nos jours se lient intimement, ou mieux ne sont qu’un cas particulier des alluvions sableuses, des deltas, des dunes, des bancs et des plages de galets qui bordent partout les terres émergées. D’un autre côté, il est souvent assez difficile de séparer nettement les dépôts modernes ou de la période actuelle de ceux que nous rangeons dans la période précédente ou quaternaire, d’abord parce que le plus grand nombre des espèces sont communes, et ensuite parce que des phénomènes de soulèvement des côtes ayant certainement eu lieu de nos jours, l’élévation d’un dépôt littoral au-dessus du niveau actuel des mers n’est pas non plus un critérium certain. Les dépôts de transports diluviens proprement dits épars à la surface des continents et les dépôts lacustres qui les accompagnent parfois nous présenteront moins d’incertitude à cet égard que les atterrissements des côtes. Aussi ne citerons-nous qu’un petit nombre de ceux-ci, qui, par divers motifs, semblent devoir être rapportés à l’époque moderne.

Sur les côtes d’Islande, des dépôts coquilliers modernes ont été signalés, et sur la côte nord-du Cornouailles, de la Bèche cite une roche composée de sable et de débris de coquilles cimentés par de l’oxyde de fer. Elle résulte, comme les dunes, de sables transportés par les vents, et a même, comme celles-ci, englouti des villages entiers que des fouilles ont fait retrouver avec les ossements des cimetières et d’anciennes monnaies. Cette roche est tellement solide qu’à New-Kay la falaise qu’elle constitue a été creusée, sur divers points, pour y abriter des bateaux. Elle a été exploitée pour la construction de l’église de Crantock, et elle s’étend sur une longueur de plusieurs milles dans le bois de Fistrel (Quintrel ?).

En France, sur les côtes du Calvados, entre Dives et l’embouchure de l’orne, on remarque, de distance en distance, des blocs d’un poudingue composé de cailloux et de coquilles, revêtues encore de leurs couleurs, et réunies par du carbonate de chaux provenant en partie sans doute des débris triturés de quelques-unes de ces coquilles.

Les buttes coquillières de Saint-Michel en l’Herm, sur la côte v de la Vendée, composées principalement d’Ostrea edulis, avec quelques Mytilus edulis, Pecten, Buccinum undatum, etc., mélangées de sable, et dont l’élévation maximum au-dessus du niveau de la mer est de 15 mètres, et le développement en longueur de 900 mètres, ont été rapportées à la période actuelle. Il est vrai que les ossements humains qu’on y a découverts paraissent avoir été ensevelis postérieurement à leur formation, et que, d’un autre côté, des recherches plus récentes encore les ont fait attribuer à d’anciens travaux de défense qui remonteraient au neuvième siècle[1].

Sur la côte orientale de l’île de Corse, dans la partie nord-est de l’étang de Diane, situé au nord de l’embouchure du Tavignano, et qui communique avec la mer, M. Aucapitaine[2] signale une île de 350 mètres de circonférence, et atteignant 25 mètres au-dessus des eaux environnantes, entièrement composée d’Huîtres (O. edulis et lamellosa), sans aucune apparence d’autre roche, et qui se prolongent sous les eaux autant que la vue peut s’étendre. L’examen attentif de toutes les conditions de ce dépôt ne permet pas à l’auteur de supposer qu’il puisse être dû à une cause artificielle.

Aux environs de Naples, M. A. Philippi[3] a décrit les coquilles quilles sub-fossiles de Pouzzoles et d’Ischia, dont toutes les espèces vivent dans la Méditerranée, à l’exception du Diplodonta dilatata, qui est de la mer Rouge. Des dépôts modernes solidifiés sont cités depuis longtemps par Spallanzani, sur les côtes de Sicile, près du gouffre de Charybde ; c’est le grès de Messine, équivalent de celui de Livourne, qui a aussi été rapporté avec plus de raison peut-être à l’époque quaternaire. Non loin de Venise, au fond de l’Adriatique, est un grès coquillier, à gros grains, consolidé par du carbonate de chaux.

En Morée, le long des îles d’Ipsili et d’Hydra, suivant Boblaye, des fragments, de poterie sont reliés aux cailloux par un calcaire spathique. On observe de semblables dépôts sur les côtes de l’Achaïe, surtout près de Maratonisi, et en général sur les points où la mer est le plus agitée. Dans l’ile de Rhodes, un dépôt analogue a montré aussi des fragments de poterie. M., de Verneuil[4] indique en Crimée un dépôt coquillier très-moderne, qui se continue peut-être encore, et ne renferme que des coquilles vivant toutes dans la mer Noire. Sur les côtes de la Caspienne M. Felkner[5] décrit des accumulations semblables, composées de conglomérats, de grès et de sable, des calcaires et des dépôts de sel et de coquilles brisées (Cordium rusticum, C. triquetrum, Mya edentula, Mytilus polymorphus). Sur la côte de Jaffa, près Saint-Jean-d’Acre, un grès coquillier à gros grains, solidifié par du carbonate de chaux, forme des récifs dangereux, et toutes les coquilles sont celles qui vivent sur le littoral.

La disposition et le mode de formation des bancs de sable et de coquilles, sur les plages du Farsistan et du Khousistan, ceux des côtes, à l’est d’Ayac, et les sédiments modernes du delta de la Susiane, qui recouvrent le terrain tertiaire des Apennins de la Perse, ont été décrits par M. Ainsworth[6].

Les roches qui entourent le golfe de Suez ont aussi été regardées par Newbold[7] comme de l’époque actuelle. Elles atteignent jusqu’à 20 mètres au-dessus de la mer, et sont composées de débris de coquilles, de radiaires et de polypiers vivant sur la côte voisine. Cosséir et plusieurs autres villes sont bâties sur ces couches, soulevées lentement par un mouvement qui se continuerait de nos jours. Sur la côte occidentale, à 1 ou 2 mètres au-dessus de l’eau, ces accumulations recouvrent un banc de polypiers, et ont offert des os de chameaux.

En Algérie, dit M. Benou[8], les dépôts marins se continuent aussi sur les côtes et donnent en quelques points des signes certains de mouvements du sol à des époques géologiques récentes, et même depuis la domination romaine. Il est d’ailleurs fort probable que ces mouvements se produisent aujourd’hui comme par le passé. Les plus anciens de ces dépôts sont ceux des environs de la Calle ; de la plaine de Bône, de la Mitidja, des plaines qui environnent Mostaganem et Oran. Aux portes de Bône, sous la terre végétale et des débris de matériaux romains, est une couche d’argile grise, avec des coquilles marines aussi fraîches que sur la plage. Le sable, agglutiné par un ciment calcaire, donne un grès empâtant des fragments de poterie. A l’est de la Calle, ce dépôt est à 7 ou 8 mètres au-dessus de la mer et s’étend jusqu’à une lieue dans la terre. Un. sable fin, avec Cardium edule, se voit sur le bord des salines d’Arzéou, et dans la province d’Oran, le relèvement ne serait pas moins de 75 à 80 mètres..

La plaine de la Mitidja, bien que dépourvue de ces coquilles modernes, serait cependant de notre époque, suivant le même observateur. Les grès de Philippeville se forment encore et ont enveloppé des briques et des pierres de taille romaines. Ils sont placés à 2 mètres au-dessus du niveau de la mer. Plusieurs des changements de niveau indiqués par M. Benou, comme ayant eu lieu à l’époque actuelle, dépassent cependant beaucoup en amplitude ceux qui ont été constatés avec une certaine précision.

Suivant MM. Webb et Berthelot[9], des oolithes aussi parfaitement caractérisées que celles des couches jurassiques de France et d’Angleterre se forment journellement sur les plages de la grande Canarie, de Ténériffe, de Fortaventura, de Lancerote, de Madère, etc., dans la partie exposée à l’action des vents alisés. Les débris de coquilles sont agglutinés par du carbonate de chaux. La roche, blanc-jaunâtre et compacte lorsqu’elle est uniquement formée de coquilles, devient très-poreuse lorsque, par l’action des vents, elle est mélangée de sable et de débris volcaniques. Elle est alors employée comme pierre à filtrer dans toutes les Canaries. Dans l’intérieur des terres, l’agglutination du sable enveloppe aussi des coquilles terrestres, et surtout l’Helix sarcostoma, mais la roche n’a plus alors aucun caractère oolithique.

Sur divers points des côtes de l’île de l’Ascension, M. Darwin[10] a remarqué d’immenses accumulations de débris de coquilles et de coraux blanc-jaunâtre mélangés de particules volcaniques. À quelques pieds de profondeur, ce sédiment moderne a déjà acquis assez de solidité pour être employé dans la bâtisse ; quelquefois même il se divise en feuillets de texture compacte et sonore sous le choc du marteau. Cette cimentation rapide, par du carbonate de chaux, s’opère d’une année à l’autre, et la pierre acquiert la densité du marbre. Les fragments de roche volcanique épars sur la plage s’encroûtent également de carbonate de chaux.

À l’ouest de Simons’town, au cap de. Bonne-Espérance, Clarke-Abel[11] décrit un ban considérable élevé de 30 mètres au-dessus de la mer, et composé de coquilles et de sables accumulés par les vents de S.-E. Le phénomène d’encroûtement, qui s’observe particulièrement sur certaines plages, en rapport peut être avec le voisinage des volcans, ne pourrait cependant pas être exclusivement attribué à des émanations d’acide carbonique, car nous verrons les dépôts de carbonate de chaux se former à la surface des corps organisés dans des conditions tout à fait différentes.

Quelquefois des amas considérables de coquilles d’Huîtres, de Cardium ou de quelques autres espèces édules, ont été pris pour de véritables dépôts marins naturels, et n’étaient que les débris rejetés par d’anciens habitants des mollusques dont ils se nourrissaient. Tels sont ceux qu’a signalés M. Vanuxem sur plusieurs points des côtes des États-Unis et ceux dont nous aurons occasion de parler plus loin sur les côtes du Danemark.

Dans l’Amérique du Sud, le long des côtes de Payta, M. E. Chevalier[12] signale un conglomérat coquillier solide encore en voie de formation, et composé de fragments de phyllades, de grains de quartz et de grandes Huîtres.

Parmi les roches modernes, l’une des plus curieuses est le calcaire du Moule ou Môle à la Guadeloupe, dans lequel des squelettes de Caraïbes enchâssés et cimentés ont été cités comme des fossiles humains d’une époque ancienne. La roche est blanche, compacte, formée de fragments de coraux et de coquilles marines et même terrestres, telles que le Bulimus guadalupensis, agglutinés par un ciment calcaire qu’Alex. Brongniart attribuait à une source minérale sous-marine[13].

A Saint-Domingue, la plaine des Cayes semble avoir été formée ainsi ; des débris de poteries et d’industries humaines s’y rencontrent jusqu’à une certaine distance dans les terres. l’île d’Anastase, sur la côte orientale de la Floride, vis-à-vis du port de Saint-Augustin, qui a plus de 3 lieues de long et élevée seulement de 4 mètres au-dessus de la mer, est composée d’un agrégat de coquilles marines réunies par un ciment spathique. La roche est divisée en couches minces, séparées par des lits de coquilles non consolidées. Il s’en trouve parmi celles-ci beaucoup d’entières, qui ont conservé leurs couleurs et dont les analogues vivent dans les eaux voisines. Les parties dures de la roche sont fort recherchées pour les constructions, à cause de leur solidité, de leur légèreté et de leur résistance au choc des projectiles de guerre. Plusieurs édifices publics de Saint-Augustin en sont construits[14]. Dans l’île de Sainte-Croix, M. J. Hovey[15] a signalé des couches composées de coraux et de coquilles brisées rejetées par les vagues et agglutinées par un ciment calcaire. Toutes les coquilles vivent encore sur la côte et ont conservé leurs couleurs. Ces couches, qui renferment d’ailleurs des débris d’industrie humaine, reposent sur les strates redressés du terrain ancien de l’île. On en observe de semblables à la Barbade et à la Guadeloupe.

Il est à remarquer que ces formations récentes et surtout les dépôts calcaires ou ceux qui, composés de matières arénacées ou caillouteuses, sont cimentés par du carbonate de chaux assez abondant, s’observent sur les côtes des régions chaudes du globe entre les tropiques ou dans leur voisinage ; sur le pourtour de la Méditerranée, ce sont des grès consolidés ; mais plus au nord, ces phénomènes paraissent être fort rares.

À la Nouvelle-Hollande, dans la baie des Chiens-Marins, on signale un calcaire rempli de coquilles qui vivent sur la plage et qui ont présenté quelque analogie avec celles du calcaire grossier de Paris, sans doute à cause de la présence du genre Crassatelle et de la C. pulchra, qui a quelque ressemblance avec la C. tumida.


§ 2. Îles et récifs de Polypiers.


Exposition.


Nous avons rappelé, dès le commencement du Cours, cette pensée si juste de Lamarck, que l’importance des êtres organisés, dans la composition des couches de sédiment, est inverse à la fois de leurs dimensions et de la place qu’ils occupent dans la série zoologique ; aussi, après avoir insisté sur le rôle, la distribution et le développement relatif des animaux marins, et en particulier des mollusques conchylifères dans les mers actuelles, les lacs et les rivières, ou dans les eaux salées, saumâtres ou douces (antè, p. 234-237), il nous reste à montrer que des organismes plus inférieurs occupent une place plus importante encore dans la constitution des sédiments modernes. Comme ces mêmes organismes paraissent n’avoir pas été moins multipliés dans la plupart des périodes géologiques que de nos jours, il est essentiel de se rendre compte des conditions dans lesquelles ils se développent pour parvenir à former, à eux seuls, des roches meubles ou solides d’une grande épaisseur et d’une grande étendue.

Les constructions élevées parle travail incessant des polypes, pour construire des îles au milieu de l’Océan ou des récifs le long des continents, ont de tout temps attiré vivement l’attention des marins, dont ils entravaient la navigation, en la rendant souvent très-dangereuse, et celle des naturalistes qu’ils intéressaient par la singularité de leur développement. Cependant, jusque il y a 30 ou 35 ans, aucune étude suivie de ces masses calcaires organiques n’avait permis de résoudre les questions si complexes qui se rattachent à leur formation. Ce n’est que par le concours des savants adjoints aux divers voyages de circumnavigation, entrepris dans ces derniers temps, que nous avons acquis de précieuses données sur l’un des phénomènes biologiques les plus curieux de la nature actuelle, et celui qui peut-être se produit sur la plus vaste échelle dans des conditions bien déterminées. Nous nous en occuperons nous-même avec d’autant plus d’intérêt que l’examen des couches anciennes pourra nous présenter des résultats plus ou i moins analogues à ceux dont nous allons parler.

On a vu que la zone torride indo-pacifique, comprenant vers son centre la région super-torride de M. Dana, était la plus grande étendue continue des mers où la température de la surface ne s’abaisse pas au-dessous de 23°33 cent. C’est aussi la région où se développent avec le plus d’activité et de force les polypes coralligènes, dont les générations successives édifient les massifs rocheux les plus considérables. Aussi sera-ce dans cette vaste étendue que nous les étudierons particulièrement, puisque là seulement nous pourrons, à l’aide d’ingénieuses explications, nous rendre compte d’un des résultats les plus extraordinaires des fonctions vitales chez les animaux inférieurs [16].

Mais nous ferons précéder ce tableau général de l’examen particulier d’un point situé dans l’Atlantique, sur la limite extrême, vers le nord, de la grande zone thermométrique des polypiers, et qui a été l’objet du premier travail suivi, exécuté dans une bonne direction ; nous voulons parler du petit archipel des iles Bermudes, décrit avec soin par M. R. Nelson[17].
Îles Bermudes.

« Les Bermudes, dit le savant navigateur, forment un groupe d’îles comprises dans un espace de 15 milles sur 5, et entourées d’un anneau sub-elliptique de récifs de coraux, qui 25 milles de long sur 13 de large. La direction du grand axe de cette ellipse est N. E., S. O. Le point le plus élevé est situé à l’ouest d’Harrington et atteint 80 mètres d’altitude. L’aspect des hauteurs est celui de collines de sable, et leur teinte est celle de la craie. Toutes les îles sont formées et de roches calcaires, résultant de l’agglutination de coquilles et de polypiers brisés. La roche est tantôt meuble, tantôt dure, compacte, susceptible de poli, et ses diverses variétés sont associées sans aucun ordre de superposition.

« Le fond du bassin, au milieu duquel se trouvent les îles, consiste en bancs de coraux qui n’affleurent au-dessus de la basse mer que dans les marées du printemps, et en sable calcaire associé à du calcaire crayeux semblable à celui qui forme la roche des îles. Celles-ci sont couvertes d’une terre rouge, sèche, contenant de la matière végétale, et dont l’épaisseur est de 0m,30. L’ensablement ou l’obstruction des passages entre les îles ou dans les ports continue toujours, et, jusque dans ces derniers temps, on a eu des preuves de cette action incessante.

« La Venus pennsylvanica paraît être l’une des coquilles les plus répandues dans ces roches modernes. Un banc qui en est entièrement formé se voit dans la carrière où l’on a exploité les matériaux de la jetée. À Saint-Georges, ce banc se continue l’espace de 4 milles avec une épaisseur de 1m,60, et il est placé à 2 mètres au-dessus de la mer. La Scutella quinqueforis et le Turbo pica y abondent, aussi bien que dans les couches les plus dures ; et dans ces dernières, on a trouvé un gros bloc composé de Meandrina areolata avec des Mytilus, des Serpules et des Millépores. On a recueilli, dans les cavernes, des ossements d’oiseaux et même des œufs enveloppés de carbonate de chaux, ainsi que des Helix. Une boucle de jarretière et une boîte ont été retirées d’un calcaire dur, situé au fond d’une caverne, et renfermant aussi la Scutella quinqueforis, remplie de carbonate de chaux comme les précédentes, et l’Agaricia undata. En un mot, cette roche, dans laquelle des os de tortue ont été également découverts avec toutes les coquilles qui vivent encore sur les côtes voisines, est une sorte de coral rag de 1 mètre à 1m,25 d’épaisseur et en voie de consolidation progressive.

« Après avoir observé la décomposition des coquilles et des polypiers, depuis les moins calcarifères jusqu’aux masses de Méandrines et d’Astrées, non-seulement en place, mais encore dans tout ce qu’ont produit les travaux exécutés sous la cloche à plongeur pour l’établissement des parapets de l’asenal, M. Nelson n’hésite pas à attribuer à ce qu’il nomme la craie des Bermudes la même origine que les divers bancs de pierre, plus ou moins solides, qui constituent les îles elles-mêmes. Seulement, ceux-ci résultent de l’accumulation de fragments brisés mécaniquement, tandis que la roche ou pâte crayeuse est duc à la destruction, par une longue submersion, du tissu membraneux qui pénétrait toute la masse et qui abandonne alors la matière calcaire retenue dans ses mailles. Celle-ci, en se précipitant, forme cette substance blanche et tendre, analogue à la craie, qui se trouve au fond des anses et des golfes, mélangée de sable coquillier, de beaucoup de polypiers, de coquilles bien conservées et de masses considérables de Méandrines et d’Astrées. Ces masses, soit encore intactes, soit dans un état de décomposition plus ou moins avancé, ont certainement vécu, puis sont mortes sur les lieux mêmes.

« Les récifs formés par des Serpules sont distincts de ceux qui sont dus à des polypiers, et les uns comme les autres constituent une sorte de ceinture autour d’un centre qui est, ou le sommet d’une roche, ou la base d’une colline. La surface ondulée des îles paraît être le résultat du passage de grandes masses d’eau ; mais les petites chaînes d’îlots, dont les couches sont presque toujours horizontales, ne seraient pas dues au même phénomène, et leurs couches ne s’étendaient pas au delà de l’espace qu’elles occupent actuellement. Au sud du groupe, les récifs de Serpules sont parallèles à la côte, dont ils s’éloignent à une distance de 50 à 500 mètres. D’ailleurs, M. Nelson pense que ces îles ont dû être soumises à plusieurs submersions locales, résultant de l’influence de volcans éloignés ; mais il n’admet pas qu’elles aient été soulevées du fond de la mer. Elles ont dû se former par l’établissement des coraux, au sommet d’un rocher sous-marin plus ou moins étendu. Les parties mortes depuis longtemps sont brisées et entassées par les vagues et les vents, et ce mode de formation se continue jusqu’à ce que des îles entières résultent de la réunion de ces couches dues au concours des forces organiques, chimiques et mécaniques. Les polypiers, dont les germes sont transportés avec d’autres matières, se fixent indifféremment sur le premier corps qu’ils trouvent, et, par leur croissance, leur multiplication et leur mort, contribuent à la stabilité et à la permanence de la colonie qu’ils ont fondée. »
Recherches de M. Darwin.

Passons actuellement à l’ouvrage le plus complet que nous possédions encore sur les travaux des polypes, considérés au point de vue de l’observation directe et des idées théoriques auxquelles ils ont donné lieu. Nous y rattacherons les recherches dues à d’autres savants et qui ont été faites à peu près dans le même temps. Cet ouvrage est celui qu’a publié M. Ch. Darwin, en 1842, sous le titre de Structure et distribution des récifs de coraux[18]. L’auteur, qui faisait partie de l’expédition scientifique du vaisseau le Beagle, a parcouru et observé, de 1832 à 1834, un grand nombre de groupes d’îles épars dans l’océan, entre la côte occidentale de l’Amérique du Sud et la côte orientale d’Afrique, et l’examen qu’il a fait en même temps de beaucoup d’îles volcaniques comprises dans le même espace donne un grand poids aux opinions qu’il a émises sur les unes et les autres et à la théorie générale qu’il en a déduite.

On nomme iles lagouns, ou, suivant l’expression des habitants de l’Océanie, atolls, des îles circulaires ou des groupes d’îles formés exclusivement par les polypiers ou coraux. Les barrières de récifs, en anglais barrier reefs, sont des récifs ou rochers qui ont la même origine, mais qui entourent des îles ordinaires, ou longent la côte des continents, à une certaine distance en mer, se maintenant au-dessous de son niveau et laissant ainsi un canal plus ou moins profond entre eux et la terre ferme. Les côtes de récifs ou récifs frangés (fringing reefs), toujours peu étendus, bordent immédiatement les côtes au lieu d’en être séparés par un canal parallèle. Examinons successivement ces trois dispositions particulières qu’affectent les masses de polypiers et voyons quel peut être le principe commun d’0ù elles dérivent.

Les caractères particuliers des atolls ont de tout temps frappé les navigateurs. Ainsi, dès 1605, François Pyrard, de Laval, disait : « Ci est une merveille de voir chacun de ces atollons, environné d’un grand banc de pierre tout autour, n’y ayant point d’artifice humain. ».
Atolls ou les lagouns.

La fig. 2 ci-dessous peut donner une idée de la forme générale des atolls, quoiqu’ils soient rarement aussi réguliers. Elle représente l’île de la Pentecôte dans le Grand Océan du Sud.


Fig. 2.


Fig. 3.

Dans ce profil de l’atoll des Cocos (fig. 3), situé au sud de Sumatra, la ligne A indique le niveau de la basse mer. En A la profondeur est de 45 mètres et la distance horizontale de ce point au bord du récif B est de 200 mètres. Ce bord, découvert à la basse mer, est une sorte de bourrelet saillant offrant des aspérités semblables à celles que l’on voit plus avant en mer, au-dessous de son niveau. C’est une surface plane formée par la roche de polypiers, et que recouvre la haute mer qui vient battre contre la banquette D composée de fragments de coraux. À partir de la crête E, dont les fragments meubles ne sont atteints que par les vagues des grandes marées et dont les parties les plus élevées, de 2 à 4 mètres, sont recouvertes de végétation, la surface s’abaisse en pente douce vers la lagune intérieure F, dont l’eau se maintient au niveau de la mer extérieure.

Les polypes ou zoophytes coralligènes doivent être toujours submergés ou recouverts par la lame. Leur exposition directe à la lumière du soleil, même pendant un temps très-court, suffit pour les faire périr ; aussi n’est-ce que lors des très-basses marées que l’on peut atteindre les limites de la zone où ils vivent et par conséquent les observer en place.
Composition de la masse des polypiers.

M. Darwin a trouvé cette partie accessible du récif presque entièrement composée de Porites, constituant de grandes masses irrégulièrement arrondies comme celles des Astrées, de 1m,20 à 2m,40 de large, sur une épaisseur un peu moindre et séparées les unes des autres par de petits canaux. Le Millepora complanata (Palmipora, id., Blainv.), moins important, forme des plaques verticales épaisses, se pénétrant réciproquement et produisant une masse alvéolaire dont les feuillets extérieurs sont seuls vivants. D’autres polypiers branchus se montrent en grand nombre dans les cavités des Porites et des Millépores qui seuls peuvent résister au choc violent des vagues.
Profil d’un atoll.

Dans le profil précédent de l’atoll des Cocos on remarquera que le fond, à partir du bord extérieur, s’abaisse doucement jusqu’à une profondeur de 45 mètres : mais au delà la pente augmente rapidement et atteint bientôt 45°.

De 18 à 22 mètres de profondeur au delà du point que l’on a pu observer directement lors des basses eaux de l’équinoxe, le fond très-inégal paraît être occupé par de grandes masses de polypiers vivants semblables à ceux du bord. Les Millepora alcicornis et corymbosa, avec une Astrée, forment plus loin le bord extérieur de la bande de récifs. Au-dessous de 36m,50 le fond est alternativement composé de sable et de polypiers. À 365, 548, et 658 mètres de distance horizontale de la ligne des brisants on a rencontré des fragments de polypiers non lamellifères ; ceux de coquilles étaient rares, et, à la distance de 2200 mètres une sonde de 2154 mètres n’a pas rencontré le fond ; de sorte que la pente du massif couronné de polypiers est plus rapide que celle d’aucun cône volcanique.

La largeur totale du récif circulaire ou de l’anneau qui constitue l’atoll varie de 250 à 500 mètres. Sa surface est uniforme ou très-faiblement inclinée vers la lagune intérieure qu’il circonscrit. De petites îles parasites se forment sur les récifs, à 200 ou 300 mètres de leur bord extérieur, par l’accumulation des fragments rejetés pendant les grandes tempêtes. Leur largeur ordinaire est de 400 mètres, et leur longueur, très-variable, atteint quelquefois plusieurs kilomètres. Elles s’élèvent de 2 à 3m,25 au-dessus de là haute mer et sont composées de fragments de coquilles, de polypiers, d’oursins, plus ou moins roulés, pénétrés de calcaire spathique et fortement cimentés par la même substance en une roche solide, généralement blanche, çà et là colorée par de l’oxyde de fer, très-dure et sonore sous le choc du marteau.
Lagune.

Le fond de la lagune intérieure qu’entoure le récif est occupé par de la vase ; c’est un véritable champ de coraux vivants et morts, dont les nombreuses espèces, branchues pour-la plupart, diffèrent complètement de celles de l’extérieur. Les Méandrines y forment aussi de grandes masses arrondies reposant sur le fond. Parmi les autres polypiers dominent trois espèces voisines des vrais Madrépores, le Seriatopora subulata, deux Porites et un polypier voisin des Explanaires, mais ayant des étoiles sur les deux faces de ses lames ou expansions foliacées.

Les récifs intérieurs sur lesquels les polypiers se développent sont irréguliers et caverneux ; ils ne présentent pas, comme les autres, une surface solide, plane, de roche composée de polypiers morts, et leur dureté est moindre. Dans un laps de dix années, un canal qu’on y avait creusé pour le passage d’un petit bâtiment a été presque comblé par l’accroissement des polypiers. Les sédiments de la partie profonde de la lagune, qui offrent d’abord un aspect crayeux, ressemblent à du sable fin, lorsqu’ils sont bien séchés.

Destructionsdes polypiers.

Les Holoturies se fixent en grand nombre sur les masses de polypiers vivants. Elles sont en telle quantité que beaucoup de navires sont frétés pour la Chine avec des chargements de Trepong, qui est une des espèces les plus abondantes. Elles en consomment un grand nombre, et leur action, jointe à celle d’autres animaux, tend à détruire et à désagréger une partie, des masses pierreuses qui se réduisent en vase fine, ce qui apporte une limite naturelle à l’accroissement de ces mêmes masses. Cet accroissement pour le remplissage de la lagune est excessivement lent, et les sédiments qui pourraient s’y accumuler sont très-faibles, au milieu d’une eau limpide et loin de toute terre élevée. Cet atoll des Cocos est d’ailleurs de dimensions moyennes et de forme régulière.
Profondeur de la mer autour des atolls.

Cette esquisse de ses caractères peut être appliquée, dit M. Darwin, à presque toutes les îles circulaires de même origine, dans l’océan Pacifique et autour desquelles la mer est sans fond, à quelques centaines de mètres des bords des récifs. Néanmoins il cite beaucoup d’exceptions ; ainsi, autour des îles-Basses tous les sondages ont rencontré des bancs de, coraux. Autour de l’atoll de Noël (Christmas), décrit par Cook, la pente est également très-faible ; aussi la bande qui entoure la lagune a-t-elle une largeur exceptionnelle de 5 kilomètres. Cette bande est composée de terrasses ou de digues successives de coraux et de coquilles brisées comme sur les rivages. Dans les atolls des Maldives et des îles Chagos les sondages ont atteint des sables qui auraient une pente de 55°, mais qui reposaient sans doute sur une roche solide. Dans les îles Basses la pente est beaucoup moindre aux extrémités des atolls les plus allongés que sur leurs parties latérales, ce qui est conforme aux reliefs des chaînes de montagnes ordinaires.
Profondeur de la lagune.

Dans ce dernier archipel la profondeur des lagunes varie de 40 à 76 mètres, et dans le groupe des Marshall de 60 à 70. Dans les atolls des Maldives elle est de 90 et même de 98 mètres ; le fond est occupé par un sédiment uniforme, presque horizontal ; c’est généralement une sorte de boue crayeuse.
Canaux et portions annulaires du récif.

Rarement il y a plus de 2 ou 3 canaux, s’ouvrant dans la lagune et assez profonds pour donner passage à un vaisseau. Les grands atolls des Maldives sont remarquables par le nombre de ces canaux. Dans celui de Sudavia, par exemple, on en compte jusqu’à 42. Dans les atolls de la partie nord de l’archipel les portions de récifs qui séparent les canaux, au lieu d’être droites, forment elles-mêmes des anneaux ou atolls secondaires en miniature. Sur la côte de l’atoll Tilla dou Matte, qui a 88 milles de long sur 20 de large, les anneaux du bord sont généralement allongés ; plusieurs ont de 3 à 5 milles de diamètre. Ceux de l’intérieur de la lagune sont moindres et la profondeur de la lagune particulière de ces petits récifs annulaires est de 10 à 14 mètres.

Ces anneaux s’élèvent brusquement de la plate-forme ou banc sur lequel ils sont placés. Leur bord extérieur est toujours occupé par des coraux vivants et l’intérieur est une surface plane sur laquelle s’accumulent les fragments avec du sable. En résumé ces petits atolls ressemblent en tout aux grands, si ce n’est qu’ils reposent sur une base peu profonde, et qu’au lieu d’être irrégulièrement disséminés ils sont réunis sur une plate-forme dont les bords sont grossièrement circulaires. Il n’y a point de récifs annulaires lorsque les canaux sont étroits ou peu nombreux. Les polypes, lorsqu’ils agissent librement, auraient donc toujours une tendance à élever leur construction en forme d’anneaux, soit grands soit petits.

Ainsi ces grands atolls des Maldives représentent un vaste disque concave, sableux, s’élevant rapidement d’une mer sans fond, avec un espace central occupé par des bassins ovalaires de rochers madréporiques, et son bord est symétriquement frangé par des masses présentant en petit la même disposition, atteignant la surface de la mer, quelquefois couvertes de végétations et renfermant chacune un petit lac d’eau limpide. On pourrait donc donner à ces grands atolls, qui en comprennent d’autres plus petits, le nom d’atolls composés, par opposition aux atolls simples, formés d’un seul anneau.
Atolls sous-marins.

Dans certains atolls, tels que ceux des Chagos, au sud des Maldives, aucun récif n’atteint la surface de l’eau. Ces iles forment un groupe composé d’un certain nombre d’atolls ordinaires, de quelques récifs annulaires qui ne sont point surmontés d’îlots et de plusieurs bancs en forme d’atolls tout à fait submergés ou à fleur d’eau. Parmi ces derniers, le grand banc de Chagos proprement dit, dont le profil est représenté est de beaucoup le plus large et diffère de tous les autres par sa structure.

Niveau actuel de la mer.


Fig. 4.

Son grand axe est de 90 milles géographiques et le plus petit de 70. Le centre est un fond plat, vaseux, de 80 à 100 mètres de profondeur et entouré de bancs de sable disposés en cercle. Il y a peu de coraux vivants, et ils sont recouverts moyennement sur les bords de 12 mètres d’eau. Le tout est bordé extérieurement par une digue étroite de roche solide dont la pente est très-rapide en dehors, où la profondeur de la mer est inconnue. Ce grand banc de Chagos paraît n’être qu’un atoll à moitié submergé, On ne concevrait point, en effet, qu’une telle disposition se fût formée sous l’eau, tandis qu’il suffit d’abaisser le niveau de la mer jusqu’à la ligne ponctuée pour avoir le profil d’un atoll ordinaire, la ligne ponctuée inférieure représentant l’ancien fond de la lagune.
Dimensions des atolls.

Des trente-deux îles qui composent l’archipel des îles Basses, la plus longue a 30 milles et la plus petite à peine un mille. Beaucoup ont une forme allongée, comme l’île de Bow, qui ai 30 milles de long sur 6 de large. Dans l’archipel des Marshall plusieurs atolls dépassent ces dimensions. Dans les Maldives il y en à qui atteignent jusqu’à 88 milles géographiques avec une largeur variant de 20 à 9 milles et demi. Dans les Marshall certains atolls sont réunis par une ligne de récifs, comme l’île Mentchicoff, qui a 60 milles de long. La largeur moyenne des récifs annulaires est d’environ 400 mètres.

Barrières de récifs.

Les barrières de récifs qui entourent plus ou moins complètement des îles ou longent des portions de continent ont la forme générale et la structure des atolls. Les îles Gambier, d’Oualan (Ualan de la carte) et plusieurs autres montrent qu’au delà du récif qui les environne la mer est sans fond. Sur la côte occidentale de la Nouvelle-Calédonie, le capitaine Kent, à une distance de deux longueurs de vaisseau du récif, n’a pas trouvé le fond avec une sonde de 300 mètres. Les barrières de récifs occuperaient alors les, bords d’un plateau à pentes abruptes, comme l’anneau des atolls borde vers le haut les pentes abruptes d’une montagne isolée. À Taîti la largeur du récif est fort irrégulière, mais autour des îles Vanikoro et Gambier elle est très-constante. Ordinairement le récif s’abaisse vers la lagune longitudinale qui le sépare de l’île comme vers la lagune centrale des atolls. Vanikoro présente à cet égard une disposition particulière, le récif se terminant à l’intérieur comme une muraille de 13 à 14 mètres de hauteur. Suivant Chamisso, il en serait de même des atolls des îles Marshall.
Distance des récifs.

Dans l’archipel de la Société la plupart des récifs se trouvent placés à 1 mille ou 1 mille 1/2 de la côte. Les montagnes centrales sont entourées d’un sol plat, souvent marécageux, formé d’une sorte d’alluvion, de 1 à 4 milles de largeur, composée de détritus de polypiers de la lagune, mêlés à des fragments de roches de l’intérieur de l’île. À Hogoleu, dans l’archipel des Carolines, le récif est éloigné des hautes îles qu’il entoure, de 20 milles sur le côté sud, de 5 à l’est-et de 14 au nord. La profondeur des lagunes, allongées ou latérales, placées ainsi entre le littoral et le récif, est à peu près la même que celle des lagunes centrales des atolls.
Hauteur et caractères géologiques des îles.

L’élévation des îles, ainsi entamées de récifs, est très-variable. Taiti atteint 2133 mètres au-dessus de la mer, Maurua 243, Aituaki 109, Manouai 15 seulement, La nature minéralogique ou géologique du sol ne l’est pas moins, quoique dans beaucoup de cas il soit volcanique. Quelques îles n’offrent que des roches madréporiques calcaires ; d’autres, comme la Nouvelle-Calédonie, sont de roches primaires. Tantôt il n’y a qu’une seule île entourée de récifs, comme celle d’Eiméo, dans l’archipel de la Société, tantôt il y en a deux comprises dans la même enceinte de polypiers, comme Taha et Raiatea. Le récif de Gambier entoure 4 îles principales et plusieurs petites. Enfin, celui d’Hogoleu circonscrit une douzaine de petites îles éparses dans une grande lagune intérieure.
Étendues du récif.

Quant à l’étendue en longueur des barrières de récifs, Darwin cite celle de la côte occidentale de la Nouvelle-Calédonie, qui a 400 milles de long, celle de la côte orientale de l’Australie, qui se prolonge, presque sans interruption, sur 1000 milles, ou 400 lieues, se maintenant à 20, 30, 50 et 60 milles de distance de la côte. Le bras de mer qui la sépare de celle-ci est de 20 à 50 mètres de profondeur et son fond est de sable. En dehors du récif les eaux sont, au contraire, très-profondes.
Récifs frangés.

Les récifs frangés ou côtes de récifs, qui bordent immediatement une île ou une portion d’île, pourraient être confondus avec les barrières de récifs, s’ils n’en différaient que par leur moindre largeur ; mais cette circonstance, qu’ils bordent immédiatement la côte, au lieu d’en être séparés par un canal ou lagune plus ou moins profonde. et continue, prouve qu’ils sont en rapport direct avec la pente du sol sous-marin, et leur donne un caractère tout à fait distinctif des barrières.

« En avant et autour des récifs, dit M. Couthouy[19], on observe parfois une succession de terrasses ou plateaux dont le plus extérieur est à 22 ou 27 mètres de profondeur et même davantage ; sa largeur varie de 30 à 50 mètres. Il incline vers la haute mer et bientôt on ne trouve plus le fond. C’est sur ces terrasses et sur le bord le plus élevé que les coraux sont le plus nombreux, le plus variés et présentent les couleurs les plus vives. Ce sont des amas de groupes oranges, violets, rouges, cramoisis, verts, pourpres, blancs, jaunes, mélanges confuse-ment, de 5 à 7 mètres de hauteur, formés de polypiers branchus, comme d’élégants arbrisseaux, ou étendus comme des mousses, comme des lichens, et qui sont parcourus par des milliers de poissons revêtus aussi des couleurs les plus éclatantes. »

Les récifs qui entourent l’île Maurice offrent un bon exemple de récifs frangés. Ils la circonscrivent complètement, excepté sur quelques points où la pente est trop rapide. Les polypiers se trouvent à une certaine distance de la côte, parce que celle-ci est très-plate, et au delà de leur ligne la pente est toujours très-faible. En avant de l’embouchure des rivières et des ruisseaux il y a un étroit passage dépourvu de polypiers. Ces récifs côtiers ont une largeur de 50 à 100 mètres ; leur surface est presque unie, dure, rarement découverte à la basse mer.

Autour de l’île Bourbon, les polypiers construisent, sur le fond volcanique et inattaquable par les lames, des mamelons détachés qui, d’après M. Siau[20], s’élèvent à 2 ou 5 mètres et sont le travail de plusieurs générations. Ces mamelons, appelés pâtés de coraux, tantôt se joignent, tantôt laissent entre eux des vides qui se remplissent de sable et de gravier. Ces pâtés d’inégales hauteurs, ne constituent qu’un ensemble de monticules entassés, d’une roche grise, compacte, très-dure, que le choc des vagues ne peut entamer.

Les récifs côtiers existent le long du littoral oriental de l’Afrique et du Brésil, et leur dimension, comme leur structure, dépend du plus ou moins d’inclinaison du sol sous-marin et de l’impossibilité où sont les polypes de vivre au delà d’une profondeur déterminée ; d’où il résulte que lorsque les eaux sont très-profondes, comme dans le golfe Persique et l’archipel des Indes orientales, les récifs ne sont plus continus, mais épars çà et là à des distances plus ou moins considérables.

Les polypiers croissent plus vigoureusement en dehors qu’en dedans des récifs ; ceux-ci sont plus élevés au bord externe qu’au bord interne, ce qui leur donne une certaine ressemblance avec les atolls, dont ils diffèrent d’ailleurs sous tous les autres rapports.
Distribution des récifs et conditions de leurs développement.

Les îles Bermudes, par 33° lat. N., sont le point le plus éloigné de l’équateur où les récifs paraissent exister, et leur présence à cette latitude a même été attribuée à l’influence du Gulf-stream. Dans l’océan Pacifique, les îles de Loo-choo, situées par 27° lat., au nord-est de l’île Formose, ont des récifs sur leurs côtes, et il y a un atoll au nord-ouest de l’archipel des Sandwich par 28°30 lat. N. Dans la mer Rouge, les récifs se développent par 30° lat. N.

Dans l’hémisphère sud, les polypiers ne s’écartent pas autant, des mers équatoriales, car on n’en connaît pas au delà des tropiques. Cependant les îles Houtmans Abrolhos, sur la côte occidentale de l’Australie, par 29° lat., sont formées de zoophytes.

Suivant M. Dana, les récifs sont compris entre 28° lat. N. et S. Cependant il y en a, près de Madère, à Porto-Santo, où la température descend en hiver 14°,44. Sur la côte occidentale de l’Amérique, la zone des coraux est réduite à 16° de lat. en largeur, et sur celle d’Afrique à 12 degrés, tandis que dans e milieu de l’océan Pacifique la zone a 56 degrés de large, et elle en a 64 de la côte d’Asie à celle de la Nouvelle-Hollande.

Les courants extra-tropicaux, comme ceux des îles Gallapagos, se trouvent sur les côtes occidentales des deux continents, au nord et au sud de l’équateur, et les courants inter-tropicaux peuvent être tracés de même sur les côtes orientales ; aussi la zone des coraux est-elle resserrée sur la côte ouest et plus élargie sur la côte opposée. La distribution si irrégulière en apparence des coraux et des îles qu’ils forment résulterait seulement de la disposition des courants chauds et des courants froids. Le voisinage des roches volcaniques, regardé comme favorable au développement des polypiers, ne paraît pas être une circonstance aussi importante qu’on le pensait, car nulle part les bancs de coraux ne sont aussi développés que le long des côtes de la Nouvelle-Calédonie et du nord-est de l’Australie, où les roches appartiennent au terrain primaire. En outre, les plus grands atolls, tels que les îles Maldives, Chagos, Marshall, Gilbert et les îles Basses, ne laissent voir d’autres roches que celles que constituent les polypiers eux-mêmes.

M. Darwin fait remarquer que toute la côte occidentale de l’Amérique, au nord et au sud de l’équateur, de même que les îles Gallapagos, n’offre point de bancs de polypiers, malgré l’élévation de la température. Dans le voisinage de ces dernières îles, du 16 septembre au 20 octobre, la température a varié de 14°44 à 20° ; cet abaissement serait dû au courant froid méridional qui longe la côte d’Amérique et qui maintient l’eau à 15°56 au lieu de 18°89. La température moyenne de l’eau de la mer, autour des îles Basses et des atolls de Taïti, quoique plus éloignée de l’équateur, s’est trouvée de 25°, la plus faible ayant été 24°44 ; de sorte qu’une différence de 5° dans la température moyenne et une de 10° dans les températures extrêmes suffisent pour empêcher le développement des polypiers qui construisent les récifs.

Partout où la température ne s’abaisse pas au-dessous de 24° 44, suivant M. Couthouy, les polypiers peuvent se développer dans la Polynésie, mais on voit qu’ils s’étendent en réalité bien au delà ; ainsi les Astrées de la baie de Port-Jackson y sont dans des eaux plus profondes, dont la température, entre 15° et 20°, est inférieure à celle de l’Océan où abondent les récifs. Cette dernière n’est évaluée qu’à 18°89 par M. Dana, comme on l’a vu, au lieu de 24°44. Mais il est probable qu’il y a ici quelque erreur d’interprétation.

La proximité des volcans en activité ne nuit point à l’existence des récifs, puisqu’on en observe sur les côtes de l’île d’Hawaî, l’une des îles Sandwich. Toute la côte occidentale de l’Afrique est au contraire sans récifs, et il en est de même des îles Sainte-Hélène, de l’Ascension, du Cap Vert, de Saint-Paul, de Fernando-Norona, quoique formées de roches volcaniques semblables à celles de l’océan Pacifique. On vient de voir en outre qu’il y en avait à Madère.

Les Bermudes sont les seules îles madréporiques de tout le centre de l’océan Atlantique, circonstance que l’on ne peut attribuer à l’absence du carbonate de chaux, puisque sur les côtes de l’île de l’Ascension des couches de cette nature se forment journellement.

M. Hovey[21] a décrit les récifs de coraux qui forment une ceinture autour de l’île Sainte-Croix. Il en est de même autour de Cuba où les bancs sont interrompus çà et là par des canaux qui permettent aux navires d’entrer dans les ports. Le calcaire est également abondant à Santiago et aux îles du Cap-Vert, où il constitue des couches tertiaires soulevées.

La disposition des lignes isocrymes de M. Dana pourrait très-bien rendre compte de l’absence des récifs de polypiers sur les côtes occidentales de l’Afrique, par le peu de largeur de la zone torride, et il en serait de même de la côte occidentale de l’Amérique ; mais on s’explique moins aisément leur absence dans la partie centrale et sud de la province zoologique caraïbéenne, qui à une si grande largeur et que parcourt de l’O.-N.-O. à l’E.-S.-E. l’équateur de chaleur. On doit y supposer des conditions orographiques peu favorables du sol sous-marin et l’absence des phénomènes dynamiques qui semblent concourir aux résultats observés ailleurs.

Nous avons dit que les Holoturies et certains grands poissons se nourrissaient des parties les plus tendres des polypiers ; les polypes se nourrissent, à leur tour, d’autres organismes plus petits, dont la diminution ou la disparition, par une cause quelconque, peut amener celle des coraux eux-mêmes. Les conditions qui déterminent par conséquent la formation des récifs sur certaines côtes peuvent être très-complexes et tout à fait inexplicables dans l’état de nos connaissances, et des changements dans les conditions des mers, inappréciables pour nous, pourraient détruire tous les récifs de coraux d’un certain espace et les faire apparaître dans un autre, sans que nous puissions assigner la cause de ces changements.
Accroissement des polypiers.

On a déjà dit que la partie du récif la plus favorable à l’accroissement des polypiers était son bord extérieur, que les vagues battent constamment. Les coraux vivants ne forment point ailleurs leurs de masses solides un peu considérables. C’est là que se trouvent les Astrées, les Porites, les Millépores, etc. MM. Quay et Gaymard avaient émis des doutes à cet égard, mais il est certain que les plus grandes masses fleurissent là où elles sont le plus exposées aux flots.

Les fonds de sable mouvant sont défavorables aux polypiers, et les sables mélangés de vase apportée de l’intérieur des terres par les cours d’eau sont plus nuisibles encore que l’eau douce à leur développement. Aussi les voit-on former deux murs abruptes de chaque côté du canal dont le fond est vaseux.

On a vu comment les principales espèces de polypiers étaient disposées dans l’atoll des Cocos ; à l’île Maurice, le genre Madrépore est dominant, et au-dessous de la zone des coraux massifs est un lit de Sériatopores.

On n’avait sur l’accroissement des polypiers que des données assez vagues et incomplètes lorsque le savant, aux recherches duquel nous empruntons ces détails, reconnut que la proportion de ce même accroissement dépendait à la fois des espèces qui construisent les récifs et de diverses circonstances accessoires. Il cite particulièrement les expériences directes de M. Allan, qui a planté des polypiers sur la côte orientale de Madagascar et qui a pu observer leur développement pendant une partie de l’année. Il déduit des faits nombreux qu’il a constatés lui-même et de ceux qu’il a recueillis : 1° que des masses de rochers, d’une épaisseur considérable, ont été certainement formées dans la période actuelle par l’accroissement successif des polypiers et l’accumulation de leurs détritus ; 2° que l’augmentation individuelle ou particulière de chaque polypier, comme celui des récifs, à la fois en dehors ou horizontalement et en hauteur, dans des conditions favorables, est assez rapide lorsqu’on le compare aux oscillations du niveau de la croûte terrestre ou à une mesure de temps plus précise, mais moins considérable, comme le nombre des années.

La proportion ordinaire de l’accroissement des madrépores branchus ne dépasse pas, dit M. Dana[22], un pouce et demi par an, et, comme leurs rameaux sont écartés, cela ne ferait pas plus de 1/2 pouce d’épaisseur de masse solide sur toute la surface couverte par le madrépore. Par suite de leur porosité même, cette quantité se réduit à 3/8 d’un pouce de matière compacte.. Il faut remarquer, en outre, que de grands espaces en sont dépourvus ; les sables provenant de la partie détruite des polypiers sont entraînés ou disséminés par les courants dans les grandes profondeurs où il n’y a pas de polypiers vivants, et la surface occupée par ceux-ci n’est pas de plus de 1/6 de toute la région coralligène, ce qui réduit les 3/8 précédents à 1/16. Les coquilles et les autres débris organiques peuvent entrer pour 1/4 dans la production totale par rapport aux polypiers ; de sorte que, tout considéré, l’accroissement moyen d’un récif ne doit pas dépasser annuellement 1/8 de pouce. Quelques récifs ayant jusqu’à 608 mètres d’épaisseur (2000 pieds), celle-ci, à raison de 1/8 de pouce ou 5 millimètres par an, aurait exigé, pour se former, un laps de 192000 ans.

À West-Key, au sud-ouest du cap méridional de la Floride, M. E. B. Hunt[23] a observé sur un fond de 3m,50 d’eau, qui avait été nettoyé en 1846, une Méandrine qui, dans l’espace de 11 années, avait atteint un rayon de 6 pouces ou 0m,15, et une forme sphérique, ce qui donnerait 6/11 de pouce par an. Si l’on évalue à 1/3 la porosité du polypier, on arrive à un accroissement de la masse solide de 4/11 de pouce, quantité presque égale à celle de 3/8 déduite ci-dessus. Une Oculine a crû à la même place, en 12 ans, de 9 pouces de haut sur 12 de large, ou 3/4 de pouce par an.
Profondeurs auxquelles vivent les polypiers.

Sur les côtes de l’île Maurice, le bord du récif est formé de Madrepora corymbosa et pocilifera, qui descendent jusqu’à 16 et 30 mètres avec deux espèces d’Astrées ; à la partie inférieure est le banc de Sériatopores (S. subulata affinis). De 30 à 40 mètres, le fond est de sable et couvert de Sériatopores ; à 40 mètres, on a rencontré des fragments de Madrépores et peut-être le M. pocilifera, qui vivrait ainsi depuis la surface jusqu’à ce point. Entre 40 et 66 mètres, le fond était de sable, et la sonde rapportait de grandes caryophyllées. À 172 mètres de profondeur et à une distance horizontale d’une demi-lieue du récif, le fond était de sable calcaire avec des cailloux de roches volcaniques. Dans ces mers, les bancs de coraux ne se forment pas au delà de 40 mètres.

Suivant MM. Quoy et Gaymard, les Astrées, qu’ils considèrent comme constituant le plus de récifs, ne vivent pas au delà de 8 à 10 mètres. Le Millepora alcicornis s’étend de la surface à 24 mètres ; les Madrépores et les Sériatopores jusqu’à 40. Le Sideropora scabra (Porites, id., Lam.) vit à 34 mètres. Des masses considérables de Méandrines ont été ramenées de 32 mètres sur les bancs de Bahama, et M. Couthouy en cite jusqu’à 40 mètres. Une Caryophyllie a été retirée de 160 mètres par 33° lat. S. Mais c’est le seul genre de polypier lamellifère qui, suivant l’auteur, s’étendrait au delà des tropiques. Ainsi on en a rencontré par 60° lat. N., et dans l’hémisphère sud, dans les eaux profondes qui entourent la Terre-de-Feu. On a vu que dans la Méditerranée trois Turbinoliens avaient été trouvés vivants à plus de 2000 mètres.

Parmi les polypiers qui ne forment pas de récifs solides, M. Darwin cite les Cellaires trouvées à 380 mètres, les Gorgones à 320, le corail à 200, les Bétépores de 80 à 200 ; les Escares, qui, comme les précédents, sont des bryozoaires, vivent à 60 mètres ; les Millépores de 60 à 188, les Cellépores à 80, les Sertulaires à 80, les Tubulipores à 188 ; de sorte que tous ces genres vivent à de plus grandes profondeurs que ceux qui forment des récifs, et les conditions de température et de lumière nécessaires à leur existence sont comprises dans des limites beaucoup plus variées et plus étendues.

Suivant M. Dana[24], toutes les espèces qui forment des récifs : les Madrépores, les Millépores, les Porites, les Astrées, les Méandrines, ne croissent pas au delà de 35 mètres de profondeur ; les Dendrophyllies et quelques autres genres qui descendent plus bas contribuent peu à leur formation. Les polypes ne vivent point d’ailleurs dans l’intérieur de la masse ; il n’y a que la partie extérieure qui soit réellement vivante et sur une très-faible épaisseur. Les Porites et quelques espèces d’Astrées, de Madrépores et de Pocillopores semblent continuer à vivre un peu au-dessus du niveau des basses marées, et, contrairement à ce qu’avait cru M. Darwin, peuvent supporter, sans en être incommodés, l’impression directe de la lumière solaire.

M. Dana[25] estime aussi l’épaisseur des récifs de polypiers plus grande qu’on ne l’avait crue. Ainsi, à trois quarts de mille de distance de l’ile Clermont-Tonnerre, le récif fut encore constaté à 600 mètres de profondeur. À la distance de 7 milles, une sonde de 1800 mètres ne toucha pas le fond. Autour des îles Gambier, le récif a 360 mètres d’épaisseur, à Taîti, 76, autour des îles Fidji, de 600 à 900 mètres.
Polypiers de la mer Rouge.

Les polypiers qui forment des récifs dans la mer Rouge ont été l’objet d’études particulières de la part de MM. Ehrenberg et Hemprich. De 1823 à 1825 ces savants ont visité 150 localités différentes de ce long golfe et réuni 110 espèces de polypiers, dont 2 seulement se retrouveraient dans la Méditerranée, sur la côte la plus voisine de celle de la Libye.
Distribution générale.

La mer Rouge diffère des autres mers intérieures et de l’Atlantique en ce que toutes ses côtes sont bordées de rochers plats, presque toujours à fleur d’eau. Ces bancs sont recouverts de polypiers, disposés d’une manière continue, le long du littoral ou sur des lignes parallèles. C’est sur la côte arabique, de Tor à Comfuda, qu’abondent surtout les polypiers. Dans la partie la plus profonde de la mer, entre Djedda, sur la côte d’Asie, et Cosséir, sur celle d’Afrique, ils ne forment point de bancs, et il en est de même dans tous les endroits où les eaux ont une grande profondeur, tandis que les peints peu profonds en présentent beaucoup. L’abondance des coraux sur la côte d’Arabie s’accorde avec une plus grande quantité d’îles de ce côté et avec les preuves plus nombreuses aussi d’éruptions volcaniques, qui manquent de Cosséir à Massava.

Les bancs de polypiers se maintiennent entre 1 et 4 mètres au-dessous de la surface de l’eau, et, au lieu d’être un peu plus élevés du côté extérieur ou le plus exposé à la lame, on les voit souvent s’abaisser en pente douce du côté de la mer. Les polypes n’élèvent d’ailleurs ni atolls ni barrières de récifs au-dessus des eaux. Près du bord extérieur du banc de zoophytes, la profondeur de la mer est de 200 mètres et même davantage. Ces bancs, non toujours contigus à la côte, forment souvent, à une distance de plusieurs milles, des bandes étroites et parallèles.
Substratum.

La forme des récifs résulte de la constitution géologique de, la côte et du fond. Partout où cette base a pu être atteinte, M. Ehrenberg a reconnu qu’elle consistait, soit en produits volcaniques soit en un calcaire très-dur, quelquefois poreux et tendre, évidemment composé de fragments d’animaux marins agglutinés, mais distincts des coquilles et des coraux qui vivent au-dessus. Les îles volcaniques peu élevées de Ketumbul, de Hakel et de Gebel-Taer, vers le sud de la mer Rouge, sont entourées de coraux. Les bancs de polypiers qui recouvrent la surface de toutes les roches, depuis le milieu du golfe de Suez, sont composés surtout de Madrépores, de Rétépores, de Millépores, d’Astrées, de Favia, de Caryophyllies, de Méandrines, de Pocillopores, de Stephanocora, avec une multitude de coquilles, de Fungies, d’Holoturies, d’Actinies, d’annélides, etc.
Conclusions.

es conclusions de M. Ehrenberg, relativement au mode de formation et à l’accroissement des bancs de polypiers dans la mer Rouge, diffèrent essentiellement de celles que MM. Nelson, Darwin, Couthouy et Dana ont présentées pour ceux des grandes mers du globe.

En effet, d’après le savant zoologiste de Berlin, il n’y aurait pas de masses formées par l’accroissement graduel de diverses générations les unes sur les autres, dépassant la hauteur qu’une branche seule de la même espèce pourrait atteindre. « Presque toujours, dit-il, en écartant les branches de coraux, on trouve le calcaire solide qui constitue la base des montagnes et de la plupart des îles. L’accroissement des bancs serait plutôt le résultat du travail de l’animal en particulier et de sa famille que de la superposition de couches successives dues à plusieurs générations. De même que les plantes et les bois morts, les polypiers n’augmentent pas la masse de toute leur hauteur, comme si de nouveaux animaux croissaient sur les anciens, mais seulement de quelques pieds de détritus qui représentent à la fois des milliers d’années écoulées et des milliers de générations éteintes. » D’après cette manière de voir, les polypiers contribueraient en quelque sorte davantage à protéger et à couvrir les îles qu’à les élever et à les étendre.

De plus, les coraux vivants ne se développeraient pas au milieu des branches ou parmi d’autres coraux vivants, et cette répulsion, ajoute M. Ehrenberg, serait opposée à cette opinion que nous venons de voir soutenue par d’éminents naturalistes, que des générations accumulées constituent les îles de l’océan Indien, car rien de semblable n’a lieu dans la mer Rouge. Aucune de ses îles ne serait dans une période d’accroissement réel ; toutes, au contraire, tendent à se détruire, et les. coraux par leur revêtement les protègent contre cette dégradation. Les bancs de polypiers ne sont que l’agrégation de masses détruites après la mort des animaux ; de sorte que dans ce bassin on ne pourrait constater nulle part que le travail des polypes ait relevé le fond, obstrué des passes, etc.

Si maintenant nous comparons l’immensité de l’espace que comprennent les recherches des naturalistes et des navigateurs français, anglais et américains, la variété des circonstances qu’ils ont pu apprécier, depuis la côte orientale de l’Afrique jusqu’aux plages du nouveau monde, la grandeur de l’échelle sur laquelle s’y opère la construction des récifs et l’énergie vitale dont paraissent être doués ces milliards de petits animaux luttant sans cesse contre les flots d’un océan sans bornes et sans fond ; si l’on compare, disons-nous, ces diverses circonstances avec celles du petit bassin resserré de la mer Rouge, on sera porté à regarder les résultats de ces dernières comme une exception locale, plutôt que comme la règle, exception que la disposition des lieux expliquerait très-bien, ainsi que la diffèrence des espèces. •
Récifs de la Floride.

Les récifs de polypiers de la Floride diffèrent entièrement aussi, suivant M. Agassiz[26], de ceux du Grand Océan. Ils constituent plusieurs ligues parallèles, disposées entre la terre ferme de la presqu’île et le Gulf-stream. Ils sont dirigés à l’ouest, vers le golfe du Mexique, et les principaux, occupés par les polypiers vivants, sont situés entre les Keys et le Gulf-stream lui-même. D’autres dépôts de sable fin et de vase s’accumulent autour des Keys, ou entre ces îlots et la terre ferme par l’action des marées et des courants. On a donc, à partir de la côte, un canal peu profond, quelquefois de quelques mètres seulement, puis la ligne des îlots ou Keys élevés de 3, 4 ou 5 mètres au-dessus de la mer, enfin au delà le récif principal. Ce dernier, du cap Floride à West-Key, présente des polypiers vivants jusqu’à une profondeur de 30 à 35 mètres. Les plus rapprochés de la surface sont les Madrépores (M. palmata), dont les branches étendues, palmées et entrelacées dans toutes les directions, ne descendent pas à plus de 3 ou 4 mètres ; au-dessous vivent les Méandrines et plus bas encore les Astrées.

Lorsqu’un récif a atteint son maximum de hauteur ou le niveau de la mer, des matériaux meubles s’accumulent au-dessus de gros blocs de polypiers, rejetés par les vagues, et sont réduits, en fragments, en sable ou en gravier qui se déposent en couches plus ou moins régulières, souvent présentant les caractères d’une stratification torrentielle très-compliquée, dont les éléments sont cimentés ensuite en une roche solide et compacte par des infiltrations de carbonate de chaux. Lorsque les matériaux réunis sont en gros fragments la roche constitue une brèche, mais lorsque la cimentation ne s’exerce que sur les petits fragments réduits en grains, on a un calcaire d’aspect oolithique. En outre, des lits minces ou des veines de calcaire compacte s’observent dans les masses à structure oolithique, et l’on voit une sorte d’encroûtement superficiel revêtant toutes les roches, suivant leurs inégalités et qui ne peut se former que dans les tempêtes, ou lors des grandes marées, mais non sous une nappe d’eau permanente. Les roches oolitbiques, bréchoïdes ou compactes de West-Key paraissent être d’ailleurs assez rares dans les grands récifs de l’océan Pacifique.

D’innombrables coquilles perforantes, et des vers marins non moins abondants, qui s’établissent dans les parties mortes, contribuent aussi beaucoup à la destruction des masses de polypiers qui ont atteint la surface.

La circonstance que les principaux Keys et la côte même de la Floride, formés successivement, s’élèvent à la même hauteur au-dessus du niveau de la mer, prouverait, suivant M. Agassiz, que le sol sur lequel repose le grand récif placé en avant n’a éprouvé aucun changement de niveau. L’uniformité des autres, îlots de la même région, par rapport à la surface de la mer, établit également que, dans toute son étendue, elle a été stationnaire depuis que les polypiers ont commencé à croître sous cette latitude.

L’origine de la ligne courbe que suit le récif autour de la pointe méridionale de la Floride, sur une longueur de 120 milles, a été attribuée, par le capitaine Hunt[27], au transport des sables de polypiers provenant des récifs de l’est et entraînés par le courant du Labrador. Cette barrière aurait alors la même cause que les sables siliceux accumulés plus au nord, sur la cote d’Amérique, et dont nous parlerons ci-après. Entre ce récif et la côte de la presqu’île, un fond de sable pur composé de débris de polypiers a été atteint à 40 mètres, et il ne serait pas impossible qu’un abaissement ait contribué à ce résultat.
Distribution générale des polypiers dans les mers actuelles.

Quant à une distribution plus générale des polypiers dans les mers actuelles, M. Dana l’a résumée de la manière suivante, dans son important travail sur la structure et la classification des zoophytes, publié en 1846 (p. 319). Les espèces appartenant aux familles des Astrées, des Madrépores et des Gemmipores sont, à peu d’exceptions près, limitées aux mers de coraux et ne descendent pas au delà de 40 mètres de profondeur. Les caryophyllidées s’étendent de l’équateur à la zone froide, et quelques espèces descendent à des profondeurs de 400 mètres et même davantage. Les alcyoniens parcourent une aussi grande étendue et remontent probablement plus haut encore, vers les pôles, comme nous l’avons vu précédemment pour l’Alcyonum arboreum, dans la zone la plus basse de l’océan Arctique. Les Hydroideæ, que l’on rencontre de l’équateur aux e régions polaires, abondent particulièrement dans les zones tempérées.

Les coraux sont en outre distribués suivant certains centres ou lieux particuliers. Les espèces des Indes occidentales ou de la mer des Antilles sont propres à ces régions, et aucune d’entre elles ne peut être identifiée avec celles des Indes orientales et de l’océan Pacifique. Les parties centrales de ce dernier semblent avoir aussi leurs espèces particulières, et l’on peut établir comme un fait général, dit M. Dana, que beaucoup de polypiers se trouvent limités, dans leur développement, à de petites étendues. Sur 306 espèces recueillies dans les Indes orientales et l’océan Pacifique, 27 seulement sont communes aux deux mers, et il n’y en aurait aucune entre le Grand-océan et l’Atlantique.
Carte générale de M. Darwin.

Nous ne pouvons mieux résumer la distribution géographique des îles et des récifs de polypiers qu’en mettant sous les yeux du lecteur une traduction exacte de la carte, si intéressante et si originale à la fois, que M. Darwin a jointe à son ouvrage et dont il a bien voulu autoriser spécialement la reproduction (voy. ci-après pl. 3). On y voit, en effet, représentés, par des teintes différentes, les îles lagouns ou atolls, les barrières de récifs et les récifs frangés, ce qui permet de se rendre compte immédiatement de l’importance relative de ces diverses manifestations du même phénomène. C’était aussi une idée heureuse que de réunir dans un même cadre et de mettre, en quelque sorte, en regard une grande partie des produits les plus remarquables des forces physiques internes du globe, représentés par les volcans en activité, et ceux de ses forces organiques externes, représentés par les constructions des polypes[28].
Caractères des roches.

L’examen minéralogique et chimique des produits calcaires des polypes y a fait reconnaître, par M. Dana, de la magnésie, sous forme de carbonate, et en assez forte proportion pour qu’il leur attribuât l’origine de beaucoup de calcaires magnésiens. Il, y a aussi reconnu de l’acide phosphorique dans la proportion de 9 à 10 0/O, du phosphate de chaux sous forme d’apatite, du fluor en plus grande quantité que l’acide posphorique, de la silice à l’état soluble, probablement uni à la chaux et découverte par M. Silliman.

La roche de polypiers qui constitue les récifs est un calcaire blanc, solide, à grain fin, souvent aussi compacte que certains calcaires marbres secondaires, à cassure conchoïde ou esquilleuse et sonore sous le marteau. Par places, c’est un conglomérat ou une brèche composée de petits fragments de polypiers, fortement cimentés par du carbonate de chaux. Quelquefois on n’y aperçoit point de traces de corps organisés, si ce n’est quelques coquilles empâtées çà et là dans la roche. Enfin, celle-ci est aussi composée de polypiers en place, dont les intervalles sont remplis par les fragments de ceux qui ont été détruits ; L’extérieur d’une île de coraux, sur quelques centaines de mètres de largeur, est la seule partie propre à leur accroissement ; tout le reste se compose de portions mortes. Des sables, des détritus de coquilles et de polypiers agglutinés contribuent encore à la formation des récifs. Des bancs de sable et de gravier, assez étendus, bordent les côtes dans l’espace compris entre les marées, ou bien, poussés par les vagues et les vents, ils peuvent former sur le littoral de petites collines de 20 à 25 mètres de hauteur, de la même manière que se forment les dunes de nos côtes. Les sables résultant des détritus de polypiers constituent des pointes avancées dans la mer, tandis que la partie des polypiers réduite à l’état de boue ou de vase fine s’observe dans les lagunes peu profondes où les eaux sont peu agitées.

Un fait remarquable est l’absence presque totale de restes organiques reconnaissables dans beaucoup de parties de ces récifs. Les sables accumulés au-dessus d’eux sont également sans fossiles. Dans une seule circonstance les détritus de polypiers se sont présentés sous l’aspect de véritable craie (Darwin, Île d’Houden").

La cimentation du sable provenant de la destruction des polypiers, le long de la côte et au-dessus du niveau de la mer, s’observe dans tous les récifs et c’est le procédé général de la nature pour former les roches solides que nous voyons constituer ces massifs.
Théories de la formation de polypiers.

Les conditions particulières qui ont dû produire et produisent encore de nos jours les caractères singuliers des atolls, des barrières et des récifs ordinaires de polypiers, ont préoccupé tous les navigateurs aussi bien que les naturalistes qui les ont étudiés dans ces derniers temps, et ils ont cherché à se rendre compte surtout de la contradiction apparente que leur accroissement continu semble présenter avec la nécessité des circonstances indispensables à leur existence.

De l’extrémité orientale des îles Basses à l’extrémité nord-ouest des iles Marshall, c’est-à-dire sur un espace de plus de 1000 milles de long sur 200 à 300 de large, l’archipel des Carolines, qui a 480 milles sur 100, enfin, ceux des Maldives, des Laquedives et des Chagos, formant ensemble une chaîne de 1500 milles de long, toute cette immense surface de l’océan Pacifique et de l’océan Indien, disons-nous, ne renferme que d’innombrables îles dont aucune ne dépasse la hauteur à laquelle les actions combinées des vagues et des vents peuvent accumuler des matières solides. Sur quels fondements alors ces récifs et ces îles de coraux ont-ils été construits ? Car on conçoit qu’au-dessous de chaque atoll ces fondements devaient, dans l’origine, se trouver nécessairement à une profondeur déterminée, indispensable au développement des polypiers coralligènes.

Les formes et les dimensions d’un grand nombre d’atolls ne permettent pas à M. Darwin de leur assigner pour base un cratère de volcan, ni d’admettre cette explication de Chamisso, que les espèces de polypiers les plus considérables par les dimensions qu’elles atteignent, préférant l’effet du ressac des vagues, les parties extérieures d’un récif, en s’élevant d’une base sous-marine, doivent atteindre les premières la surface et former par conséquent un anneau avec une dépression centrale.

Suivant le célèbre voyageur anglais, la plupart des grands atolls doivent reposer sur la roche même. Mais, peut-on admettre, continue-t-il, que de larges sommets de montagnes existent sous chaque atoll, précisément à la même profondeur sur des étendues aussi considérables, sans qu’aucun de ces sommets s’élève au-dessus de l’eau ? Où trouverait-on, en effet, à la surface des continents une chaîne de quelques centaines de milles seulement, dont tous les sommets ne différeraient que de 40 ou 60 mètres ? La difficulté resterait d’ailleurs à peu près la même si l’on supposait que les polypiers pussent vivre à une plus grande profondeur.

On vient de dire que dans la mer Rouge, suivant M.Ehrenberg, lorsque des récifs sont soulevés, les parties saillantes sont aussitôt détruites par les vagues, ce qui se conçoit par la nature même des polypiers ; mais il ne peut en être ainsi pour la base des atolls, car le soulèvement et la destruction d’une île encroûtée de coraux donnerait lieu à une surface plane ou légèrement bombée et non à une surface profondément concave, et l’on apercevrait sur quelques points la roche fondamentale, comme cela a précisément lieu dans la mer Rouge.

Pour résoudre cette difficulté ; M. Darwin suppose que la base des atolls a été amenée à la position exigée pour le développement des polypiers par suite d’abaissements. Pendant cet enfoncement graduel, les polypes se sont trouvés dans des circonstances favorables à la construction des bancs, et atteignaient la surface au fur et à mesure que chaque île disparaissait. Les coraux continuant à croître au-dessus maintenaient ainsi en apparence le même niveau relatif de la masse. On conçoit alors que des espaces très-considérables, dans les parties centrales et les plus profondes des mers soumises à cette action, soient remplis d’îlots madréporiques dont aucun ne s’élèverait plus haut que ne peuvent être portés les détritus amoncelés par les vagues, et néanmoins ils auraient été formés par des coraux qui exigeaient absolument pour vivre un fond solide et une faible profondeur d’eau., Quant aux preuves directes de l’abaissement, elles seraient, on le conçoit, bien difficiles à trouver, si ce n’est dans des pays depuis longtemps civilisés, ce qui précisément n’a pas lieu dans ces divers archipels, et cela d’autant plus qu’il s’agit d’un mouvement qui tend à faire disparaître les points sur lesquels il s’exerce.


Fig. 5. — Ile ancienne ou substratum.

aa. Bord extérieur du récif primitif au niveau de la mer. ─ bb. Côtes de l’île dans le même temps. — a′a'. Bord extérieur du récif après son élévation, résultant de l’accroissement des polypiers pendant une période d’abaissement. — cc. Lagune ou canal entre le récit et les côtes de l’île entourée de nouveau. — b′b′. Nouvelles côtes de l’île. — a″a″. Bords extérieurs du récit formant actuellement un atoll. — c′. Lagune de l’atoll nouvellement formé.

En partant de simples récifs frangés aa dont la disposition s’explique d’elle-même, puisqu’ils reposent sur la roche qui constitue une île ancienne servant de base ou substratum, on voit que si l’on suppose l’abaissement graduel dont nous avons parlé, il arrivera un moment où, d’après les principes exposés, la largeur du récif permettra la formation des lagunes latérales ou canaux cc, parce que la barrière a'a' sera constituée par les détritus des masses de polypiers rejetés par les vagues, qui formeront ainsi une digue plus ou moins continue. Celle-ci, après la complète disparition du sommet de l’île représentée dans la figure par des hachures verticales, constituera l’anneau du nouvel atoll a″ a″, de même que les canaux réunis formeront la lagune centrale au-dessus du sommet c′ de cette même île.

Pour donner une représentation graphique exacte du phénomène, il aurait fallu que les trois phases que nous avons choisies pour fixer les idées fussent coordonnées à côté l’une de l’autre, par rapport au niveau de la mer supposé constant ; la nécessité de les exprimer par une seule figure a obligé de les représenter l’une au-dessus de l’autre, et par conséquent de faire changer le niveau de la mer. Il faut donc renverser, par la pensée, le sens direct de la figure et admettre que c’est le sol de l’île qui s’est abaissé successivement, conformément à ce qu’exige la théorie. D’un autre côté il était plus conforme à la réalité de placer les figures l’une au-dessus de l’autre.

Ainsi ces trois facies des récifs de polypiers résultent nécessairement de la transformation successive d’une forme dans l’autre pendant le phénomène de l’abaissement, et si, au lieu d’une île ou d’un point isolé que nous avons supposé dans cet exemple et qui nous a donné en définitive un atoll, nous avions supposé que ce fût la côte d’un continent garni de récifs simples, l’abaissement aurait produit ces immenses barrières madréporiques des côtes de l’Australie, de la Nouvelle-Calédonie, etc., c’est-à-dire qu’il se serait arrêté à la seconde phase du phénomène.

M. Darwin a apporté diverses preuves à l’appui de son hypothèse, non pas des preuves aussi directes, aussi positives que celles qui résulteraient d’observations longtemps continuées avec soin sur un même point, ou justifiées par des mesures géométriques, comme on l’a fait dans d’autres pays pour à certaines côtes, mais qui ont du moins un grand caractère de probabilité. Ainsi, il a remarqué que les atolls montrent encore, dans leur disposition générale, la forme ou la direction des terres autour desquelles leur base de polypiers a dû être établie. Dans l’océan Pacifique du Sud, les trois principaux groupes sont dirigés N.-O., S.-E. comme presque toutes les terres de cette partie du globe ; dans celui du Nord, les îles Carolines s’appuient contre les atolls nord-ouest des îles Marshall, de la même manière que la ligne E., O. des îles Ceram à la Nouvelle-Bretagne s’appuie à la Nouvelle-Irlande. Dans l’océan Indien, les îles Laquedives et les atolls des Maldives s’étendent presque parallèlement à la chaîne des Ghates. Il y a de plus un grand rapport entre la forme générale et la disposition des atolls et celles des îles ordinaires ; tous sont allongés dans le sens des groupes dont ils font partie. Une série d’atolls comme ces archipels serait donc la traduction à la surface des récifs sous-marins qui supportent les atolls eux-mêmes.

D’un autre côté, les récifs frangés ou qui bordent immédiatement les côtes des terres émergées sont restés stationnaires, et même un certain nombre d’entre eux ont été soulevés. À l’île Maurice, à Bourbon, à Timor, à la Nouvelle-Guinée, dans les îles Mariannes, dans l’archipel des Sandwich, etc., il y a eu des soulèvements à une époque récente, comme le prouvent les lits de coquilles modernes portés à des niveaux que la mer n’atteint plus aujourd’hui. L’espace entier qui occupe la mer Rouge aurait éprouvé un mouvement semblable suivi d’un abaissement, et plusieurs des îles des Amis ne sont que d’anciens atolls qui auraient été soumis ’à des oscillations du même genre.
Distribution comparée des atolls et des barrières de récifs avec les récifs frangés.

Si l’on compare la distribution relative des atolls et des barrières de récifs d’une part avec celle des récifs simples de l’autre, on trouve que les premiers, supposés en rapport ou dus à un abaissement des massifs qui les portent, occupent des espaces géographiques distincts de ceux des seconds qu’on suppose avoir éprouvé ou éprouver encore des mouvements inverses ou de soulèvement, et qu’ils se trouvent précisément dans la région où existent les volcans en activité.

Ainsi, dit en terminant M. Darwin, cet espace compris entre la côte orientale de l’Afrique et la côte occidentale de l’Amérique nous présente un vaste et magnifique tableau des mouvements que l’écorce terrestre a subis dans cette période si récente de la vie du globe. Nous voyons d’immenses surfaces s’élever avec des matières volcaniques qui s’échappent de toutes parts à travers vers les fissures de son enveloppe, tandis que des espaces non moins grands s’abaissent lentement, sans manifestation de produits volcaniques, et nous devons être certains que cet abaissement n’a pas été, moins considérable en profondeur qu’en surface, pour avoir enseveli sous les eaux chacune de ces montagnes, au-dessus desquelles les atolls se montrent encore aujourd’hui comme des monuments nouveaux, couronnés de verdure et constatant leur ancienne existence.

Ces vues de M. Darwin ont été adoptées dans leur généralité par les deux naturalistes voyageurs qui, dans ces derniers temps, ont le plus observé cet ordre de phénomènes de notre époque, par MM. Couthouy et Dana, tous deux attachés à l’expédition scientifique américaine de circumnavigation que commandait le capitaine Wilkes. Ces vues, en effet, sont les seules qui peuvent rendre compte du niveau général que présentent les îles de coraux, et, d’un autre côté, il est impossible que les polypiers aient jamais pu construire des bancs à plus de 36 ou 40 mètres au-dessous de la surface des mers. Or, on sait que ces bancs descendent à une beaucoup plus grande profondeur.

En tirant une ligne E.-S.-E. de la Nouvelle-Irlande aux îles de la Société et aux îles Gambier, on trouve au nord, et à quelques exceptions près, dit M. Dana[29], des îles exclusivement madréporiques, tandis qu’au-sud, ce sont, en général, des îles basaltiques, élevées, bordées de récifs très-étendus dans le voisinage même de la ligne dont on vient de parler. De plus, les îles placées vers le nord sont fort petites, souvent même elles sont réduites à des points, tandis que près de la ligne elles ont jusqu’à 30 et 40 milles de long.

Conformément à la théorie, les atolls, au fur et à mesure qu’ils s’abaissent, deviennent plus petits, se réduisent à un simple rocher et disparaîtront tout à fait si la proportion de l’abaissement est plus rapide que celle de l’accroissement des polypiers. Or, il y a sous l’équateur un grand espace presque libre, depuis les îles de la Société jusqu’aux Sandwich, d’où l’on pourrait induire d’après l’auteur, que le phénomène de l’abaissement y a été plus rapide et de plus longue durée qu’au sud, où les îles sont grandes et nombreuses. L’abaissement se serait manifesté dans l’océan Pacifique du 30° lat. N. au 3° lat. S., et peut-être au delà ; il aurait été plus rapide entre les îles Sandwich et l’équateur, puis, diminuant graduellement d’intensité au S.-O. le long de la ligne précédente E.-S.-E., il n’était déjà plus assez prononcé pour submerger beaucoup de sommets de montagnes, et plus au sud son effet était encore moindre.

Les mers de la côte nord-ouest de la Nouvelle-Hollande nous montrent par leurs récifs un abaissement contemporain, et l’auteur estime à 15 millions de milles carrés l’étendue de l’espace soumis à cet abaissement dans le Grand-Océan et dans quelques parties occidentales des Indes. Il fait observer ensuite que la région du plus grand abaissement est dirigée de l’O.-N.-O. à l’E.-S.-E., ainsi que l’avait dit M. Darwin.

Les îles Sandwich, toutes volcaniques, sont disposées suivant leur ancienneté relative probable du N.-O. au S.-E., et c’est en effet vers l’extrémité sud-est-du groupe que se trouvent les volcans encore en activité. Dans les îles des Navigateurs, ce serait l’inverse, et peut-être en est-il de même dans les îles de la Société, circonstance en rapport avec le phénomène d’abaissement qui s’est produit dans l’espace intermédiaire.
Date de l’abaissement.

L’époque à laquelle ces changements ont eu lieu et celle à laquelle ils ont cessé ne peuvent être déterminées d’une manière précise ; mais diverses considérations portent l’auteur à les regarder comme remontant à la fin de l’époque tertiaire ; peut-être le soulèvement des dépôts de cet âge, le long des Andes et dans l’Amérique du Nord, pourrait-il avoir contre-balancé l’abaissement du lit de l’océan Pacifique. Mais M. Dana semble supposer ici que l’élévation des Andes est un phénomène unique, d’une date très-récente, tandis que l’on pouvait admettre a priori, quand même les observations de ces derniers temps ne l’eussent pas surabondamment prouvé, qu’il y a eu dans les Cordillières, comme dans toutes les grandes chaînes, des soulèvements très-complexes à des époques très-différentes, suivant la même direction, même pendant l’époque tertiaire. Peut-être le mouvement auquel il fait allusion serait-il seulement celui ou l’un de ceux qui ont élevé, le long des côtes du Pérou et du Chili, les dépôts de coquilles modernes à 100, 200 et 300 mètres au-dessus du niveau actuel de l’Océan ?
Observations générales.

Les objections faites jusqu’à présent aux vues théoriques que nous venons d’exposer n’ont pas une très-grande force et nous paraissent inutiles à reproduire. Nous ne voyons d’ailleurs aucune nécessité pour que ce qui se manifesterait aujourd’hui, sous des conditions particulières, donnant lieu à ces résultats si singuliers, ait dû se passer de même et occasionner des effets semblables à une époque géologique plus ou moins rapprochée. Il ne s’agit point ici d’une loi générale de la nature, mais de phénomènes particuliers.

Si sur quelques points des mers de l’Europe occidentale il existait, pendant la période jurassique, des îlots madréporiques comparables à ceux des mers équatoriales de nos jours, nous n’en trouvons guère d’exemples dans la période triasique qui l’a précédée, non plus que pendant les périodes crétacée et tertiaire qui l’ont suivie, et l’on peut même dire que les données que nous possédons, sur la distribution et sur les produits des polypiers coralligènes des diverses époques géologiques, n’ont encore constaté, du moins avec certitude, dans aucune formation un développement aussi extraordinaire de roches exclusivement dues à l’action des polypes.

En effet, l’existence de bancs de coraux continus ou de groupes d’îles réunies sur 400 et 500 lieues de long, une largeur de 25 à 30, et une épaisseur connue de 90, 100 mètres et davantage, se présentant avec des caractères généraux toujours comparables du 33° lat. N. au 25° lat. S., sur un espace égal aux trois quarts de la circonférence de la terre, depuis l’île de Madagascar et les côtes voisines de l’Afrique jusqu’aux archipels de la Société, l’existence d’un pareil résultat, disons-nous, semble tenir à un concours de circonstances qui ne s’est pas nécessairement présenté à toutes les époques, mais qui donne aux produits organiques de nos mers équatoriales un caractère extrêmement remarquable sur lequel nous avons dû insister.

Aussi l’absence de ces récifs, à telle ou telle période de l’histoire de la terre, ne peut-elle, suivant nous, infirmer, comme quelques personnes le prétendent, le raisonnement de M. Darwin, et, jusqu’à ce qu’on propose une hypothèse qui explique mieux des faits aussi extraordinaires, nous accepterons celle-ci, parfaitement compatible avec ce que nous savons de la flexibilité et de la mobilité de l’écorce terrestre.


§ 3. Radiaires, annèlides et crustacés.


Dans la classe des radiaires, dont les formes sont si riches et si variées, les débris d’échinides, malgré leur abondance, n’ont qu’une faible importance dans la composition des roches actuelles comme des roches anciennes, sauf quelquefois par l’accumulation des baguettes de Cidaris et des genres voisins. Parmi les stellérides, quelques Astéries ont laissé de nombreux débris ou osselets de leurs rayons dans quelques dépôts tertiaires ; mais ce sont les crinoïdes qui ; pendant la formation jurassique, pendant le dépôt du muschelkalk, celui du calcaire carbonifère et de quelques sédiments plus anciens, ont joué un rôle presque égal à celui des polypiers de nos jours.

Actuellement, cette famille, qui était l’une des plus fécondes des mers secondaires et intermédiaires, n’est plus représentée que i par deux espèces appartenant à deux genres très-différents. La plus remarquable, qui rappelle tout à fait des formes secondaires, particulièrement du lias, est l’Encrinus caput Medusæ,

Lam., ou Pentacrinus caput Medusæ, fort rare jusqu’à présent, et dont le petit nombre des échantillons que l’on connaît dans les collections proviennent tous des mers profondes des Antilles. Quant à la seconde espèce qui constitue le genre ttHelopustt, d’Drb., le seul individu connu provient aussi des mêmes mers ; enfin on sait que le Phytocrinus curopæus, Thomps., n’est que le jeune âge d’une Comatule.

Les annélides tubicoles telles que les Serpules, ne forment pas de bancs proprement dits, mais apportent souvent des matériaux assez abondants pour la composition des roches sédimentaires.

Quant aux crustacés, ce sont les animaux les plus inférieurs de cette classe, les entomostracés du groupe des Cypridés, qui constituent parfois de véritables couches par l’accumulation de leurs parties solides.

  1. ↑ De Quatrefages, Bull. Soc. géol. de France, 2e sér., vol. XIX, p. 933 ; 1862.
  2. ↑ Comptes rendus de l’Acad. des sciences, vol. LIV, p. 816, 1037 et 1065 ; 1862. ─ Bull. Soc. géol. de France, 2e sér., vol. XX, p. 57 ; 1862.
  3. ↑ Neues-Jahrb. 1837, p. 285.
  4. ↑ Mém. Soc. géol. de France, 1re série, vol. III, p. 10 ; 1839.
  5. ↑ Ann. du Journ. des mines de Russie, vol. V, p. 343 ; 1838.
  6. ↑ Researches in Assyria, etc., in-8o ; 1838.
  7. ↑ On the geology of Égypte, etc. (Proceed. Geol. Soc. of London, vol. III, p. 782.).
  8. ↑ Ann. des Mines, 4e sér., vol. IV, p. 534.
  9. ↑ Hist. natur. des Canaries, vol. II, p. 365 ; 1839.
  10. ↑ Geological observations, etc., in-8o ; Londres, 1844.
  11. ↑ Voyage en Chine, p. 307.
  12. ↑ Voyage autour du monde de la corvette la Bonite. Minéralogie et géol., p. 131 ; 1841.
  13. ↑ Voy. sur ce sujet : Cuvier, Discours sur les révolutions de la surface du globe, p. 138, nota.
  14. ↑ Huot, Nouveau Cours élémentaire de géologie, vol. I ; p. 319. ─ L. Dietz, Journ. of the Acad. of Philadelphia, 1824.
  15. ↑ Amer. Journ., vol. XXXV, p. 64, 1838.
  16. ↑ On ne doit pas oublier que tous les polypes construisant des masses des tiges ou des lames calcaires, soit simples, soit agglomérées, sont exclusivement marins et ne vivent même pas dans les eaux saumâtres.
  17. ↑ Transact. Geol. Soc. of London, 2e sér., vol. V, p. 103 ; 1840. Des extraits de ce mémoire avaient été donnés en 1834. ─ Hist. des progrès de la géologie, vol. I, p. 361 ; 1847.
  18. ↑ The structure and distribution of coral Reefs, in-8o, avec cartes Londres, 1842.
  19. ↑ Boston Journ. of Natur. History, vol. IV, p. 66, 1844.
  20. ↑ Comptes rendus de l’Académie des sciences, vol. XII, p. 770. 1841.
  21. ↑ Amer. Journ. de Silliman, vol. XXXV, p. 64, 1838.
  22. ↑ Manual of Geology, p. 591 ; 1863.
  23. ↑ Dana, loc. cit.., p. 752.
  24. ↑ Ibid., p. 619.
  25. ↑ Ibid., p. 621.
  26. ↑ Proceed. of the amer. assoc. for the advancement of science, p. 81. Fifth meet., Washington, 1851.
  27. ↑ In Dana, Manual of Geology, appendix F, p. 752, 1863.
  28. ↑ Nous devons renvoyer à l’ouvrage lui même pour une plus ample explication de cette carte, et particulièrement au chap. vi, p. 119, et à l’Appendix, p. 151.
  29. ↑ Amer. Journ., vol. XLV, p. 131 ; 1843.
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