Les Glaciers actuels et la Période glaciaire/03

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Les Glaciers actuels et la Période glaciaire
Revue des Deux Mondes, 2e périodetome 68 (p. 189-223).
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LES
GLACIERS ACTUELS
ET LA PERIODE GLACIAIRE.

III.
LES GLACIERS POLAIRES, LA FLORE ET LA FAUNE PENDANT LA PÉRIODE GLACIAIRE.

Les pôles terrestres sont entourés de deux calottes de glaces éternelles qui se prolongent plus ou moins loin vers le sud suivant les différens méridiens, et sont formées par l’ensemble des glaciers polaires. Quand ceux des chaînes de montagnes situées dans l’intérieur des continens descendaient dans les plaines environnantes, les deux calottes polaires ne restaient pas immobiles, elles s’avançaient vers l’équateur, envahissant d’immenses surfaces appartenant aux deux hémisphères du globe. Notre tableau de la période glaciaire ne serait donc pas complet, si nous ne parlions pas de cette extension des calottes polaires, phénomène plus grandiose et plus important dans ses conséquences que ceux dont nous nous sommes occupés jusqu’ici.

Autour du pôle boréal, toute la presqu’île Scandinave (le Danemark y compris), du Cap-Nord à Copenhague, la Finlande et la Russie orientale depuis le Niémen jusqu’à la Mer-Blanche, l’Ecosse, l’Irlande tout entières, le nord de l’Angleterre jusqu’au canal de Bristol, étaient ensevelis sous ce froid linceul. Dans l’Amérique septentrionale, le Labrador, le Canada et les États-Unis jusqu’à la latitude de New-York (40° 42’), qui est celle de Madrid, formaient une mer de glace d’où émergeaient à peine quelques rares sommets. Pour le nord de l’Asie, les documens nous font défaut. Le pôle sud étant environné de tous côtés par la mer, la calotte de glace n’a pu s’établir sur la terre, c’est la mer elle-même qui devait être constamment gelée.


I. — LA PÉRIODE GLACIAIRE EN SCANDINAVIE.

Étudions d’abord le phénomène en Scandinavie et en Finlande, où il a frappé depuis longtemps les observateurs par sa grandeur et sa généralité. A l’époque du maximum d’extension, la Norvège, la Suède, la Finlande et la Russie orientale jusqu’au lac Ladoga étaient un fond de glacier. Aussi toutes les roches dures, sans exception, y sont-elles moutonnées, polies et striées. Le côté choqué par le glacier et arrondi par lui (stoss-side des géologues scandinaves) est tourné en général vers le nord, le côté escarpé (lee-side), épargné par l’action burinante, regarde le midi. En Finlande, pays ondulé, mais peu accidenté, la direction des stries est du nord-ouest au sud-est [1]. En Scandinavie, l’arête de montagnes qui forme l’axe de cette grande presqu’île divisait la calotte de glace en deux branches, l’une orientale, l’autre occidentale : aussi en Suède les stries sont-elles dirigées du nord-ouest au sud-est comme en Finlande, en Norvège du nord-est au sud-ouest; dans les deux pays, elles descendent des montagnes vers la mer. Ai-je besoin d’ajouter que ces directions ne sont pas absolues, et qu’elles souffrent de nombreuses exceptions, dues à la configuration des grandes vallées et à la pression mutuelle des glaciers les uns contre les autres? Pour s’en assurer, il suffît de jeter un coup d’œil sur la carte d’une partie du golfe de Hardanger (Hardangerfiord), au sud de la Norvège, que M. Sexe, de Christiania, a récemment publiée [2]. La direction des stries est celle des vallées et des fiords qui se jettent dans le golfe principal sous des angles divers : de là sur la carte de M. Sexe des systèmes de flèches qui se croisent, et sont même quelquefois dirigés en sens inverse l’un de l’autre.

Lorsque l’eau du fiord est transparente et tranquille, on voit les stries se prolonger au-dessous de la surface liquide. Tantôt elles plongent, tantôt elles émergent sous des inclinaisons variables pour chaque point. Sur les parois des rochers, on les reconnaît encore à de grandes hauteurs : ainsi dans le Soerfiord elles sont très visibles à 470 mètres au-dessus de la mer. Ce même fiord ayant en cet endroit 375 mètres de profondeur, il en résulte que l’épaisseur du glacier était de 850 mètres, si, comme ceux du Groenland, il descendait sans se fondre dans une mer dont la température était inférieure à zéro. Ce chiffre ne doit pas nous effrayer; M. Rink [3] a vu dans le pays que nous venons de nommer des glaciers de 630 mètres de puissance. Si au contraire la température de la mer était supérieure à zéro, comme elle l’est sur les côtés du Spitzberg pendant l’été, alors l’ancien glacier du Hardangerfiord fondait au contact de l’eau, et ne conservait qu’une épaisseur de 470 mètres. Au Spitzberg, il existe des glaciers dont l’escarpement terminal s’élève à 120 mètres au-dessus de l’eau qu’ils surplombent.

Tous les naturalistes voyageurs ont retrouvé ces stries glaciaires sur le large plateau qui sépare la Suède de la Norvège, et dont la hauteur moyenne est de 1,000 mètres environ au-dessus de la mer. On les observe jusqu’à cette altitude partout où la roche est à nu et non décomposée par l’action séculaire des agens atmosphériques. Sur quelques points, des raies ont été signalées à des hauteurs supérieures à 1,000 mètres; M. Siljestroem en a trouvé sur les flancs du Sneehaetten à 1,234 mètres, M. Keilhau à 1,800 mètres, sur le plateau entre Halingdaler et Hardanger. Ces faits concourent à prouver qu’à l’époque glaciaire une calotte continue recouvrait le grand plateau Scandinave. L’envahissement des glaciers se compliquait encore d’un autre phénomène, celui des oscillations du sol. Déjà en 1731 l’astronome suédois Celsius et le grand naturaliste Linné traçaient une marque coïncidant avec le niveau de la mer sur un rocher de l’île de Loeffgrund, située en face de Geffle, dans le golfe de Bothnie. Treize ans plus tard, la marque était à 0m, 18 au-dessus du niveau de l’eau, ce qui indiquerait un soulèvement lent de la côte de 1m,385 par siècle sur ce point du littoral suédois [4]. L’académie de Stockholm, poursuivant les observations de ses illustres membres Celsius et Linné, s’est assurée que ce mouvement ascensionnel se continuait de nos jours : il remonte fort loin dans la série des siècles. En effet, on trouve le long de la côte suédoise, dans l’intérieur des terres, des monticules à base elliptique dont le grand axe est parallèle au rivage. Ils sont de forme arrondie et se composent en entier de sable, de gravier, de cailloux et de coquilles brisées. A la surface de ces monticules gisent de gros blocs erratiques d’une structure minéralogique différente de celle des roches de la contrée voisine. En suédois, on donne à ces collines le nom d’osars, nom que les géologues ont adopté. Le plus célèbre de ces osars est celui d’Upsal, qui porte le château dans lequel Christine de Suède fit son abdication; tous sont des bancs de sable émergés par le soulèvement de la côte. Les coquilles qu’on y trouve vivent dans les eaux du golfe de Bothnie et plus souvent encore dans les mers arctiques. Les blocs erratiques y ont été déposés par des glaces flottantes. Le niveau actuel du littoral suédois est donc le résultat d’un exhaussement postérieur à la période de froid.

Mais pendant la première époque glaciaire la côte était probablement plus relevée qu’elle ne l’est de nos jours : en effet, tous les terrains de transport récens, quelle qu’en soit la date, sont supérieurs aux roches striées ou reposent sur elles. Le polissage des rochers a donc précédé tous les phénomènes glaciaires et aqueux de la péninsule. Les osars, les argiles coquillières (skalenschicht) émergés recouvrent partout des roches polies et striées. Sur beaucoup de points du rivage, nous l’avons déjà dit, les stries se prolongent sous l’eau à de grandes profondeurs, et la direction qu’elles suivent, la même généralement sur des provinces entières, prouve qu’une nappe de glace d’une grande épaisseur enveloppait toute la Scandinavie. La direction du nord-ouest au sud-est des stries glaciaires en Finlande, continuation de celles de la Suède, démontre également qu’un grand glacier descendu des montagnes de la Scandinavie s’étendait sur les deux pays. Le golfe de Bothnie, si peu profond de nos jours, était probablement à sec, comme il finira par l’être de nouveau, si le soulèvement de la côte suédoise continue encore pendant quelques centaines de siècles. Durant la première époque glaciaire, la Scandinavie n’était donc point une presqu’île, c’était une région continentale unie à la Finlande et au Danemark.

En Norvège, sur la côte occidentale de la presqu’île scandinave, le mouvement ascensionnel de la côte s’est arrêté, mais tout annonce qu’il a eu lieu antérieurement. Déjà en J824 un illustre géologue français, Alexandre Brongniart, détachait des balanes adhérentes aux rochers gneissiques d’Udevalla, près de Gothembourg, à 63 mètres au-dessus de la mer. — En 1846, M. Desor trouvait près de Christiania des serpules fixées sur une roche polie et striée, à 55 mètres d’altitude. Un grand nombre d’autres observateurs, Keilhau, Eugène Robert, Daubrée, Bravais, Chambers, Vogt et Sexe, ont signalé tout le long du littoral, à partir de Christiania jusqu’à Hammerfest, des traces non équivoques d’anciennes oscillations de la côte norvégienne. Ces traces sont de deux sortes. Quand la côte est rocheuse, on voit des érosions échelonnées les unes au-dessus des autres et en apparence parfaitement horizontales. Dans ces érosions, on trouve des galets, des coquilles brisées, des cavités creusées par les eaux, en un mot toutes les traces d’un ancien rivage de la mer. Bravais a prouvé le premier que ces lignes, en apparence horizontales et par conséquent parallèles entre elles dans l’espace que l’œil peut embrasser, ne sont ni horizontales ni équidistantes lorsqu’on en mesure l’écartement vertical sur des points suffisamment éloignés, preuve géométrique que c’est le littoral qui se soulève et non la mer qui se retire. Quand la côte n’est pas rocheuse, des terrasses sablonneuses, régulières comme des ouvrages de fortification, s’élèvent en retrait les unes au-dessus des autres. Ces terrasses sont d’anciennes moraines; mais les formes régulières qu’elles affectent et les coquilles marines qu’on y découvre montrent qu’elles ont été déposées sous les eaux, ou bien remaniées par elles lorsque la côte s’est enfoncée de nouveau. La zoologie, d’accord avec la géologie, nous prouve que le littoral était immergé à la fin de la première période glaciaire ou immédiatement après. Les coquilles des osars suédois comme celles des terrasses norvégiennes indiquent une mer plus froide, un climat plus rigoureux. Ainsi dans le dépôt d’Udevalla, près de Gothembourg, et dans d’autres qui s’élèvent jusqu’à 200 et même 250 mètres au-dessus de la mer, on trouve des coquilles parfaitement conservées, qui pour la plupart n’existent plus dans les profondeurs des mers voisines, où elles ne sauraient vivre, mais se voient seulement dans les eaux glaciales qui baignent les côtes de l’Islande, du Spitzberg et du Groenland [5]. Nul doute sur leur identité, car elles ont été comparées par deux naturalistes suédois, MM. Loven et Torell, aux échantillons apportés par eux-mêmes du Spitzberg. Il y a plus : il existe encore dans les profondeurs des lacs suédois de Wennern et de Wettern des animaux vivans, des crustacés, dont l’espèce date de l’époque glaciaire [6]. Alors ces lacs communiquaient avec le golfe de Bothnie, et celui-ci avec la mer polaire. Quand les eaux de ces bassins, isolés de la mer par l’exhaussement de la péninsule, ont perdu peu à peu le sel qu’elles tenaient en dissolution, les générations successives de ces crustacés se sont accoutumées d’abord à l’eau saumâtre, puis à l’eau douce. Animaux à la fois fossiles et vivans, ils sont restés oubliés, pour ainsi dire, dans les grandes profondeurs de ces lacs, et se sont propagés pendant une longue série de siècles, depuis la période de froid jusqu’à nos jours.

Étudions maintenant la seconde époque glaciaire telle qu’elle s’est produite en Scandinavie. Depuis longtemps, on avait signalé comme des curiosités naturelles les nombreux blocs épars dans les plaines sablonneuses de l’Allemagne septentrionale et de la Russie d’Europe. On ignorait d’où provenaient ces blocs, on ne comprenait pas comment ils avaient pu être transportés; ces masses imposantes avaient frappé l’imagination superstitieuse des peuples, et jouaient un grand rôle dans les cérémonies mystérieuses du culte druidique. Le bloc le plus méridional de l’Allemagne, par 51° 16’ de latitude, signale la place où Gustave-Adophe tomba victorieux sur le champ de bataille de Lützen, près de Leipzig. La statue équestre de Pierre le Grand à Pétersbourg, par Falconnet, représente le fondateur de cette capitale sur un cheval qui gravit un rocher escarpé : ce rocher est un bloc erratique de la Finlande; il gisait dans un marais, à 6 kilomètres de la ville, et fut amené avec des peines infinies sur la place Isaac, où il figure aujourd’hui. Enfin le vase gigantesque qui se trouve devant le musée de Berlin n’est que la moitié d’un bloc erratique dont l’autre moitié gît encore non loin de la ville de Fürstenwalde, éloignée de 45 kilomètres à l’est de la capitale. Tous ces blocs ont été transportés par des glaces flottantes pendant la période glaciaire. Fidèles à la méthode qui consiste à expliquer les phénomènes géologiques par ceux dont nous sommes témoins à l’époque actuelle, examinons d’abord ce qui se passe aujourd’hui sous les yeux des navigateurs dans les mers arctiques.

Les glaciers polaires qui aboutissent à la mer an Spitzberg et au Groenland sont démolis par leur propre poids ou par le flot : ils s’écroulent partiellement dans la mer, et leurs débris forment de grands convois entraînés par les marées et les courans; ce sont les glaces flottantes ou icebergs. Le plus souvent elles sont composées d’une glace blanche à la surface, mais du plus beau bleu dans les parties creusées par l’action incessante des vagues qui les ballottent; ces glaces portent souvent aussi à la surface ou enchâssés dans leur masse les débris tombés des montagnes qui dominaient le glacier dont elles faisaient partie. Au Groenland, c’est quelquefois une portion considérable du glacier lui-même qui se détache, emportant avec elle les moraines qui la recouvrent. Les anciens navigateurs, Francklin, Ross, Parry, avaient déjà signalé ces glaces flottantes chargées de pierres et de blocs. Kane [7], comprenant l’importance géologique qu’elles présentaient, les a observées avec plus de soin. Ces icebergs sont souvent énormes, et l’un d’eux, en face la baie de Dunera, dans la mer de Baffin, avait 60 mètres de haut, un autre 280 mètres de long sur 40 de haut. Kane, tenant compte de la partie plongée sous l’eau, dont le volume est huit fois celui de la partie émergée, estime le poids de ce dernier à 1 milliard 220 millions de quintaux métriques. Le même navigateur a débarqué sur plusieurs de ces glaces flottantes et y a recueilli les échantillons des blocs qu’elles transportaient : c’étaient des quartz, des gneiss, des syénites, des diorites et des schistes argileux, par conséquent la même diversité de roches qu’on observe dans les moraines composées des glaciers actuels. Une autre glace flottante rencontrée par Kane était évidemment une portion latérale de glacier détachée de la masse principale, car sur une de ses faces on observait l’impression des saillies de la montagne avec laquelle elle était en contact, et à la surface l’extrémité de la moraine latérale qu’elle avait entraînée avec elle en se séparant. La glace flottante navigue ainsi chargée de débris, entraînée par les courans, ballottée par les marées et poussée par le vent; dans les parages où l’eau est moins froide, elle commence à fondre; le centre de gravité de l’iceberg se déplace, la masse oscille, se balance, prend une position différente de celle qu’elle avait auparavant, ou même chavire entièrement, au grand danger des bâtimens qui naviguent dans ses eaux. Alors les gros blocs de roche tombent au fond de la mer, tandis que les petits fragmens restent incrustés dans la glace. Arrivée dans des latitudes plus tempérées, celle-ci fond de plus en plus, et les blocs, les graviers dont elle est chargée disparaissent successivement dans les profondeurs de la mer. C’est ainsi que les légions de ces icebergs qui descendent le long de la baie de Baffin couvrent de blocs et de fragmens détachés des montagnes polaires le fond de l’Atlantique jusqu’à la latitude des Açores (40° 30’), au sud de laquelle on n’en rencontre plus. Ces convois naviguent dans un espace compris en latitude du 80e au 40e degré et en longitude du 70e au 40e. Même à leur limite méridionale, les glaces flottantes ont encore des dimensions considérables. Couthony a vu des icebergs échoués sur les atterrages de Terre-Neuve par 200 et 250 mètres de profondeur.

Le voyage de l’une de ces glaces flottantes du fond de la baie de Baffin jusqu’au milieu de l’Atlantique dure plusieurs années. En voici la preuve. Le 15 mai 1854, le navire le Resolute, un de ceux qui avaient été envoyés à la recherche de sir John Francklin [8], était pour la seconde fois pris dans les glaces au milieu du détroit de Barrow par 74° 41’ de latitude et 104° 50’ de longitude ouest du méridien de Paris. Sur l’ordre de l’amiral, sir Edward Belcher, l’équipage, qui avait déjà passé deux hivers dans les régions arctiques, fut autorisé à abandonner le navire pour rallier en voyageant sur la glace le North-Star, navire stationnaire à l’île Beechey. On croyait le Resolute perdu à jamais, lorsqu’on apprit l’année suivante qu’il était arrivé aux États-Unis, et ne tarderait pas à revenir en Angleterre. Voici ce qui s’était passé : un baleinier américain de New-London, le George-Henri, commandé par le capitaine Buddington, naviguait en septembre 1855 dans le détroit de Davis, près du cap Walsingham, par 67 degrés de latitude. Il était entouré d’énormes glaces flottantes. L’une d’elles entraînait un corps noir qu’il était difficile de distinguer. Le capitaine Buddington soupçonna que ce pouvait être un navire, et après huit jours d’efforts il parvint à l’aborder : c’était le Resolute encore en assez bon état. Un certain nombre d’hommes furent mis à bord, et le Resolute, naviguant de conserve avec le George-Henri, touchait à New-York, fut acheté 200,000 francs par le gouvernement américain, qui le renvoya complètement réparé en Angleterre, où il a repris sa place dans la marine de l’état [9]. Le Resolute passait parmi les matelots anglais pour être un navire heureux (a happy ship), et sa dernière aventure a mis le sceau à sa réputation : entraîné par les glaces, il avait parcouru seul 1,850 kilomètres en seize mois.

On voit par cet exemple que les glaces flottantes des régions les plus reculées des mers arctiques charrient lentement vers le sud les blocs provenant des rochers de l’Amérique boréale, et les laissent tomber au fond de la mer jusqu’à la latitude des Açores, ou bien les déposent sur les côtes du Labrador, de Terre-Neuve ou du Canada jusqu’à la hauteur de la ville d’Halifax. Que l’Océan se déplace un jour, comme cela est probable, que ce fond de mer devienne un continent pareil à nos continens actuels, qui sont aussi d’anciens fonds de mer émergés, et l’être intelligent, égal ou supérieur à l’homme, son successeur probable dans sa royauté terrestre, verra d’innombrables blocs erratiques originaires de l’Amérique boréale gisant à la surface du continent habité par lui. Ce spectacle, nous l’avons dans les plaines de la Russie, de l’Allemagne septentrionale, sur les côtes orientale de l’Angleterre et septentrionale du Finistère. En effet, les changemens de niveau de la presqu’île scandinave nous enseignent qu’à l’époque glaciaire la distribution des terres et des mers n’était pas ce qu’elle est de nos jours. La côte ne s’élève ou ne s’abaisse pas seule; le fond de la mer voisine participe à ce mouvement. Ainsi la profondeur du golfe de Bothnie diminue en même temps que la côte suédoise s’élève, et on peut prévoir le temps où les îles d’Aland uniront la Suède à la Finlande. Les blocs erratiques déposés jadis par les glaces flottantes sur les osars suédois formés sous les eaux, mais émergés depuis, nous prouvent que le littoral était enfoncé dans la mer à l’époque de la dispersion de ces blocs. Les anciens glaciers de la Scandinavie et de la Finlande aboutissaient donc à une Baltique dont les rivages se trouvaient à un niveau inférieur à celui qu’ils occupent aujourd’hui. En Allemagne, cette mer s’étendait jusqu’au pied des montagnes de la Bohême, en Pologne jusqu’aux Carpathes, en Russie jusqu’à l’Oural. Une portion de la côte orientale de l’Angleterre et du bord septentrional du Finistère étaient également sous l’eau. Dans la Russie d’Europe, les blocs erratiques couvrent une surface limitée par une courbe qui part de Kœnigsberg pour aboutir à Archangel. Elle a été tracée d’une main sûre par MM. Murchison, de Verneuil et Keyserling, qui partout, sur les bords de la Dwina et ailleurs, ont retrouvé les coquilles arctiques de cette mer glaciale. Les blocs de la Finlande sont originaires des Alpes laponnes, ceux des plaines de la Prusse et de la Pologne proviennent de la Suède, et ceux de la côte orientale d’Angleterre de la Norvège, formant ainsi un immense éventail dont les rayons viennent aboutir à l’axe de la presqu’île scandinave. Ces blocs sont d’autant moins gros qu’ils sont plus éloignés de leur point de départ, parce que les glaces flottantes, diminuant de volume en fondant à mesure qu’elles s’avancent vers le sud, ne transportent plus à la fin de leur parcours que de petits blocs ou de menus débris, tels que des cailloux ou des fragmens de médiocre grosseur. Seuls, comme on le voit, les phénomènes glaciaires nous rendent compte du transport de ces blocs, dont l’origine étrangère était avérée longtemps avant qu’on pût expliquer comment ils étaient venus.


II. — LA PÉRIODE GLACIAIRE DANS LES ILES BRITANNIQUES.

On l’a vu, les îles britanniques, depuis le nord de l’Ecosse jusqu’à la latitude de Londres, sont couvertes d’un terrain de transport glaciaire. Les Anglais le désignent sous le nom de drift. La grande presqu’île des Cornouailles et la côte qui fait face à la France, comprenant les comtés de Cornwall, Devon, Somerset, Glocester, Wilts, Dorset, liants, Sussex, Surrey et Kent, sont les seules où les terrains ne soient pas revêtus de ce manteau dont tous les matériaux sont étrangers au sol sur lequel ils reposent. Comme en Scandinavie, le phénomène se complique de l’exhaussement et de l’affaissement ou mieux de la subsidence du sol, pour employer un mot anglais dont la langue géologique réclame la naturalisation. Les mers qui baignent l’Angleterre sont peu profondes. Déjà en 1834 Henri de La Bêche traçait une carte, améliorée depuis par Lyell, pour montrer le changement énorme qui se produirait, si la terre et le fond de la mer des îles britanniques s’exhaussaient de 180 mètres seulement. Alors cet archipel formerait un grand continent uni à la France et à l’Allemagne, mais séparé de la Scandinavie par un étroit chenal.

Cet état de choses n’est point une pure fiction. La séparation de l’Angleterre et de la France date d’hier, géologiquement parlant. Constant Prévost et M. d’Archiac l’ont parfaitement démontré, le premier en signalant la concordance qui existe entre les couches de craie des deux rives de la Manche, le second en prouvant l’identité des nappes de cailloux roulés qui recouvrent la craie. A cette époque, la végétation continentale a envahi une première fois la plus grande partie des îles britanniques. Des forêts semblables à celles de la Germanie couvrirent les coteaux de l’Angleterre. Les couches de lignite appelées forest-bed ou forêt sous-marine de Crommer, reconnues le long des côtés de Norfolk sur une longueur de 64 kilomètres, sont les restes de cette végétation primitive. Dans des circonstances favorables, à la marée basse et à la suite de grands coups de vent, on voit encore des troncs d’arbres debout, dont les racines plongent dans le sol ancien. Quelques-uns ont de 60 à 90 centimètres de diamètre, ce sont des pins, des sapins [10], des ifs, des chênes, des bouleaux, le prunellier commun [11], et des débris de plantes aquatiques, telles que le trèfle d’eau [12] et les nénuphars blancs et jaunes. Parmi ces arbres, l’un, le pin sylvestre, ne croît spontanément qu’en Ecosse, l’autre, le sapin, est complètement étranger à la flore actuelle de l’Angleterre. Les plantes aquatiques prouvent que ces forêts étaient marécageuses. Ces lignites correspondent à celles de Dürnten, d’Utznach et de l’Unterwetzikon en Suisse, dont nous avons parlé dans notre dernière étude : elles forment ce qu’on appelle un horizon géologique, c’est-à-dire un ensemble de dépôts contemporains malgré la grande distance qui les sépare, un point de repère certain pour juger l’âge relatif des terrains situés au-dessus et au-dessous de cet horizon. Au milieu de ces lignites, MM. Gunn et King ont recueilli les ossemens d’animaux appartenant à une faune semblable à celle de la Suisse à la même époque; c’étaient le mammouth, deux espèces d’éléphans, un rhinocéros, un hippopotame, de grands cerfs, le renne, un bœuf, le loup commun, le sanglier et le castor [13].

Continuant l’examen de la falaise dont les couches de lignite forment la base, on voit sur une épaisseur variant de 6 à 24 mètres des couches irrégulières dans lesquelles on a recueilli des ossemens de grands animaux marins, tels que le morse, le narval, des vertèbres de grandes baleines et des coquilles de mollusques, les uns marins, les autres habitant des eaux douces. Ces couches sont donc fluvio-marines, c’est-à-dire semblables à celles qui se déposent à l’embouchure des fleuves. Au-dessus se trouve un banc d’argile rempli de cailloux anguleux (boulder clay), souvent frottés ou rayés, et accompagnés des blocs erratiques de syénite, de granité et de porphyre provenant des montagnes de la Norvège : c’est évidemment un dépôt glaciaire; il est recouvert de couches de terrain de transport d’origine aqueuse, puis de sable et de gravier, et enfin de terre végétale. Cette coupe des falaises de la côte de Norfolk est pleine d’enseignemens : elle nous apprend qu’à une certaine époque le sol de l’Angleterre et le fond de la mer, soulevés de 180 mètres au moins, faisaient partie du continent européen; c’est l’époque où le pays fut envahi par les plantes et les animaux de la terre ferme en général et de l’Allemagne en particulier. A cette période d’exhaussement succède une période de subsidence. Les portions immergées ou émergées s’affaissent simultanément, lentement, insensiblement, et au bout d’un nombre de siècles que l’imagination n’ose supputer, l’Angleterre, l’Ecosse et l’Irlande redeviennent des îles : elles s’enfoncent dans la mer plus profondément que dans l’état actuel des choses. L’argile à cailloux rayés et à blocs erratiques originaires de la Scandinavie, puis les couches fluvio-marines se sont déposées à cette époque dans le sein de la mer. La hauteur à laquelle on trouve dans les montagnes des dépôts stratifiés contenant des coquilles marines prouve que la subsidence a dû être en moyenne de 450 mètres environ dans les îles britanniques. Les montagnes de l’Ecosse, du pays de Galles, du Cumberland et de l’Irlande étaient alors seules exondées, et les îles britanniques se réduisaient à un archipel composé de quatre grandes îles et de beaucoup de petites [14]. Cette immersion correspond à la première époque de la période glaciaire. Des légions de masses flottantes détachées des glaciers du Groenland et de la Norvège venaient échouer sur les côtes de ces îles et y apportaient les débris et les blocs tombés des montagnes boréales. La mer refroidie nourrissait les mêmes coquilles que celles des régions arctiques. La flore et la faune terrestre avaient complètement disparu, sauf quelques végétaux et quelques animaux insensibles au froid et réfugiés sur les sommets qui s’élevaient encore au-dessus de la surface des eaux.

Les preuves d’une submersion pendant la première époque glaciaire ne sont pas moins évidentes en Ecosse qu’en Angleterre. Sur les côtes occidentales du premier des deux royaumes, on reconnaît deux dépôts superficiels : 1° un dépôt inférieur composé d’argile compacte non stratifiée contenant des blocs erratiques anguleux, mais rarement des coquilles ou d’autres restes organiques, ce dépôt est connu en Ecosse sous le nom de till; 2° une couche d’argile lamellaire (laminated clay) recouverte de sable et de gravier, et renfermant des coquilles marines abondantes, surtout dans l’argile lamellaire. Ce dépôt, fort développé dans le bassin de la Clyde, près de Glasgow, a été particulièrement étudié par Edward Forbes et M. Smith de Jordanhill [15]; ils y ont trouvé un mélange de coquilles marines existant encore dans les mers voisines [16] et de coquilles arctiques [17], indice d’une mer plus froide et d’un climat plus rigoureux : les dernières, rares ou inconnues dans les mers de l’Ecosse, vivent encore dans celles du Labrador, du Groenland ou du Spitzberg, en un mot dans les régions polaires. La plupart de ces mollusques occupent une aire très étendue dans les profondeurs des mers du nord, et se retrouvent depuis les côtes d’Angleterre jusqu’à celles de l’Amérique boréale. J’ai vu moi-même ces coquilles, qui se sont admirablement conservées, dans l’argile exploitée pour la poterie à Paisley, près de Glasgow.

M. Jamieson [18] a fait des observations analogues sur les côtes orientales de l’Ecosse, principalement dans le comté d’Aberdeen, entre les estuaires de Forth et de Moray. Cinquante-quatre espèces ont été trouvées dans douze localités de ce district; quelques-unes, comme celles d’Annochie, sont presque au niveau, et même au-dessous de la mer; d’autres, telles que celles découvertes à Gamrie, sont à 50 mètres, et celles d’Auchleuchries à 90 mètres d’altitude. Ces cinquante-quatre espèces se retrouvent toutes dans les mers arctiques, trente-deux vivent encore sur les côtes des îles britanniques, vingt seulement ont été même pêchées au sud de l’Angleterre. Ces chiffres suffisent pour affirmer que cette faune malacologique avait un caractère essentiellement boréal, et que la mer d’Ecosse, où ces espèces prospéraient alors, était plus froide que de nos jours. Les blocs erratiques d’origine étrangère ne sont pas rares dans l’argile qui renferme ces coquilles : à Paisley, M. Jeffreys en a observé de 2 mètres de long, souvent rayés et usés à la surface. D’autres dépôts se rencontrent jusqu’à la hauteur de 150 mètres au-dessus de la mer, mais ils sont souvent dépourvus de fossiles, et peut-être faut-il les considérer comme des accumulations de débris stratifiés au fond de petits lacs glaciaires étages dans les montagnes.

Après cette première époque de froid pendant laquelle les glaces flottantes du nord venaient déposer leur chargement de blocs erratiques, la côte s’est de nouveau soulevée, les îles se sont réunies les unes aux autres, et une végétation s’est établie sur ces terres émergées. Une coupe étudiée près de Blair-Drummond, dans le golfe de Forth, par M. Jamieson, montre en effet de bas en haut la succession suivante de terrains : 1° à la base, le grès rouge, qui forme le squelette de la contrée; 2° au-dessus, un amas glaciaire de cailloux anguleux; 3° un lit de tourbe contenant des restes d’arbres; 4° une couche d’argile ou boue d’estuaire (carse clay) renfermant des ossemens de baleine, et au-dessus une seconde couche de tourbe avec des souches de chêne et les restes d’une route construite avec des troncs d’arbres placés de champ les uns à côté des autres. Il est donc bien évident qu’après la première période glaciaire marine la côte s’est soulevée, des arbres et des tourbières s’y sont établis, puis la côte s’est enfoncée de nouveau sous la mer. Une baleine est venue s’échouer sur la tourbière immergée, enfin le littoral s’est définitivement exhaussé; des chênes y ont végété, une nouvelle tourbière leur a succédé, et des hommes ont construit pour la traverser un chemin formé de troncs d’arbres. Tout prouve qu’à cette époque les terres se sont de nouveau élevées fort au-dessus de leur niveau actuel. Ainsi pour la seconde fois les îles britanniques étaient unies au continent. Les terres étant plus hautes et par conséquent plus froides, les glaciers descendirent des montagnes et comblèrent les vallées que la mer avait abandonnées; c’est la seconde époque glaciaire, celle des glaciers terrestres, par opposition à l’époque des glaces flottantes que nous venons de décrire. Sir James Hall, Buckland, Louis Agassiz, Charles Maclaren, Robert Chambers et Thomas Jamieson ont successivement trouvé dans les vallées de l’Ecosse, jusqu’à la hauteur de 900 mètres, les roches polies et striées et les cailloux rayés, indices certains d’anciens glaciers. Aux environs même d’Edimbourg, sur les Pentland-Hills et à Arthurscat, on reconnaît les traces de l’ancien glacier qui descendait dans le Firth of Forth. Les moraines sont rares et mal dessinées, mais les blocs erratiques viennent souvent de fort loin. Ainsi M. Ch. Maclaren a signalé dès 1839 sur la Hare-Hill (colline du lièvre) un bloc erratique de micaschiste pesant 10,000 kilog., et originaire de la partie des Grampians voisine des lacs Earn ou Venachers, éloignés de 80 kilomètres du gisement actuel [19].

Les glaciers ont laissé en Ecosse une autre trace de leur passage qui depuis longtemps avait frappé l’imagination du peuple et excité l’étonnement des savans. Dans l’Ecosse occidentale, non loin du Ben Nevis, le sommet le plus élevé des Grampians, et de l’embouchure du canal calédonien qui unit la Mer du Nord à l’Océan-Atlantique, se trouve la vallée de la Roy (Glen-Roy). Sur presque toute sa longueur, c’est-à-dire sur un parcours de 16 kilomètres, on peut suivre sur ses contre-forts trois terrasses ou banquettes parallèles rigoureusement horizontales et se correspondant parfaitement des deux côtés de la vallée. De loin, elles sont très visibles; de près, on trouve une surface caillouteuse de 3 à 18 mètres de large, et dont la pente est moins raide que celle de la montagne qui la porte. La plus basse de ces terrasses est à 225 mètres au-dessus du niveau de la mer, la seconde à 63 mètres plus haut, la troisième à. 25 mètres au-dessus de la seconde. Toutes aboutissent vers l’extrémité de la vallée au col qui la sépare de la suivante.

Aux yeux des montagnards écossais, ces terrasses étaient des routes de chasse tracées par Fin gai pour poursuivre plus aisément avec ses compagnons les daims et les cerfs. Cette explication satisfaisait leur imagination; les savans, qui en ont moins, ne s’en contentèrent pas, et successivement le Dr Macculoch, sir Thomas Lauderdick, Charles Darwin, mesurèrent, nivelèrent et décrivirent ces terrasses, qu’ils désignaient sous le nom de parallel ronds, routes parallèles. Peines inutiles, aucune de leurs interprétations n’était satisfaisante. Ces terrasses étaient évidemment d’anciens rivages de lacs écoulés; mais comment expliquer l’existence de ces niveaux successifs? L’absence totale de coquilles, l’intégrité de ces banquettes, la présence de petits deltas bien dessinés, excluaient l’idée qu’elles représentassent d’anciens rivages de la mer formés aux époques de subsidence de l’Ecosse et émergés depuis. En 1840, Buckland et Agassiz visitèrent Glen-Roy, et reconnurent que des barrages temporaires pouvaient seuls rendre compte de ces singulières lignes de niveau. Les glaciers venant successivement fermer l’une ou l’autre issue de la vallée, le ruisseau qui la parcourt formait un lac qui s’écoulait par le col auquel la terrasse aboutit. Agassiz reconnut les roches polies et striées et les anciennes moraines qu’il avait appris à distinguer dans les Alpes, et depuis M. Jamieson a donné une carte et des détails [20] confirmant complètement les vues de l’illustre naturaliste suisse. M. Jamieson reporte la formation de ces terrasses à la fin de la seconde période glaciaire; elle est due à une oscillation des glaciers descendant du Ben Nevis et des montagnes environnantes. Ces glaciers ont barré tour à tour la vallée de Glen-Roy et les vallées voisines. Les eaux, arrêtées dans leur écoulement, ont formé des lacs à différens niveaux, déterminés pour chacun d’eux par la hauteur du col qui fermait l’extrémité de la vallée opposée à celle barrée par le glacier. L’intégrité des terrasses prouve aussi que depuis leur formation l’Ecosse n’a jamais été immergée dans la mer à la profondeur de 245 mètres, élévation actuelle de la ligne inférieure au-dessus du niveau de l’Atlantique.

Les montagnes du pays de Galles présentent des traces d’anciens glaciers aussi évidentes que celles de l’Ecosse : elles ressemblent à celles des Vosges. En effet, l’analogie des deux chaînes de montagnes est frappante : élévation médiocre des sommets, prédominance des roches schisteuses et granitiques, vallées longues et étroites, tourbières et lacs nombreux, tout se ressemble. C’est notamment autour du Snowdon, le sommet le plus élevé de ces montagnes (1,088 mètres), que ces glaciers ont rayonné [21]. Ils sont descendus dans les vallées de Llanberies et de Nant Gwinant, où ils ont laissé comme traces de leur passage des roches moutonnées, polies et striées jusqu’à la hauteur de 800 mètres, de nombreux blocs erratiques épars, et des moraines frontales parfaitement caractérisées. A l’époque de leur plus grande extension, ils atteignaient Caernarvon, et couvraient l’île d’Anglesea. Comme en Ecosse, le pays de Galles offre des preuves de changemens considérables postérieurs à la première période glaciaire. Le professeur Ramsay, M. Prestwich et sir Charles Lyell ont trouvé des coquilles marines arctiques reposant sur des roches polies et striées à des hauteurs comprises entre 300 et 440 mètres au-dessus de la mer. Nous ne parlerons pas des traces d’anciens glaciers constatées en Angleterre au sud des régions que nous venons d’examiner : elles existent dans les montagnes du Cumberland, en Irlande, dans les comtés de Kerry et de Killarney et dans les îles de l’Ecosse.

Les côtes de France comprises entre Saint-Brieuc et l’embouchure de la Loire sont bordées d’une ceinture de forêts sous-marines correspondant à celle du comté de Norfolk : on en suit le prolongement dans les marais tourbeux du littoral. On y a reconnu des essences encore vivantes actuellement, mais l’étude des terrains sur lesquels elles ont végété et celle des matériaux qui les recouvrent sont encore à faire. Rien de plus probable que la découverte d’un terrain glaciaire marin correspondant à celui des côtes orientales de l’Angleterre. Ce soulèvement des côtes de France, contemporain de celui de l’Angleterre, achève la démonstration de l’union des îles britanniques avec le continent. Pendant cette période, l’Irlande touchait aux Asturies, dont dix plantes [22] se sont maintenues dans le sud de l’île : aucune d’elles n’est originaire du nord de l’Europe, leur patrie est dans le golfe de Biscaye. Le reste de la végétation de l’Angleterre se rapporte à trois types : le type boréal, qui comprend les plantes alpines et polaires amenées avec les blocs erratiques par les glaces flottantes pendant la première époque de froid, et qui se sont maintenues sur les sommets et dans les marais tourbeux de l’Écosse; le type armoricain, répandu principalement dans le comté de Cornouailles et les côtes du Devonshire, dont la végétation ressemble beaucoup à celle de la Bretagne et renferme quelques-unes de ces espèces méridionales qui remontent encore actuellement des embouchures de l’Adour et de la Bidassoa jusqu’à celles de la Loire et au-delà; enfin le type germanique, qui domine dans les îles britanniques. Les plantes de l’Allemagne occupèrent la plus grande partie de l’Angleterre, de l’Ecosse et de l’Irlande, comme depuis les Saxons envahirent la terre des Angles pour se substituer à eux. Avec les siècles, le type germanique est devenu tellement prédominant que la plupart des botanistes anglais le désignent sous le nom de type britannique. La géographie botanique confirme donc pleinement les données de la géologie. Les indications de la zoologie déduites de la distribution des animaux vivans dans les îles britanniques concordent également avec celles de la botanique et de la paléontologie. Cet accord est pour le naturaliste un signe certain qu’il marche sur un terrain solide, étayé par des faits nombreux qui se vérifient réciproquement. C’est là le caractère de la certitude dans les sciences naturelles. Lorsque plusieurs d’entre elles concourent à l’établissement d’une vérité, cette vérité s’impose invinciblement à la conscience de tous. De même en géométrie les propositions nouvelles se vérifient en nous ramenant aux théorèmes fondamentaux qui servent de base à la science des nombres et de l’étendue.

Après qu’elles eurent été peuplées de végétaux et d’animaux, les îles britanniques s’affaissèrent de nouveau et s’abaissèrent à un niveau inférieur à celui qu’elles présentent actuellement, puis elles se soulevèrent encore pour la dernière fois. Les terrasses littorales peu élevées (sea margins) qui bordent ses côtes et celles de l’Ecosse sont les témoins de ce dernier soulèvement. Ainsi, en résumé, depuis le dépôt du crag de Norwich, et pendant la durée de toute la période glaciaire comprenant l’époque des glaces flottantes et celles des glaciers terrestres, les îles britanniques ont subi cinq changemens de niveau. Ai-je besoin d’ajouter que tous ces soulèvemens et tous ces affaissemens se sont opérés dans un espace de temps où les siècles sont des unités, sans qu’il soit possible d’articuler un chiffre certain? Néanmoins on peut essayer de fixer une date en cherchant une limite inférieure, un minimum de temps. Je suppose que les côtes de l’Angleterre aient oscillé comme celles de la Suède, qui montent aujourd’hui à raison d’un mètre environ par siècle. En estimant la première subsidence à 420 mètres, elle aurait mis 42,000 ans à s’effectuer, autant pour revenir à l’état actuel, ce qui fait 84,000 ans pour la durée de l’oscillation totale pendant l’époque glaciaire marine. Admettons maintenant un soulèvement de 180 mètres seulement, nécessaire pour que les îles britanniques soient réunies à l’Europe pendant la seconde période continentale, celle des glaciers terrestres : nous aurons pour la durée totale de l’oscillation 36,000 ans, et en somme 120,000 ans pour la durée des deux oscillations. Ce chiffre est un minimum. En effet, l’amplitude des oscillations est réduite autant que possible, car nous amoindrissons le second soulèvement et l’abaissement qui lui correspond, nous ne comptons point les intervalles de repos, et nous négligeons la dernière oscillation qui a précédée l’état actuel. Du reste en géologie, tout nous l’enseigne, on peut user du temps à discrétion, et quand on a voulu estimer une période quelconque, on a toujours trouvé qu’elle était trop courte, sans pouvoir en estimer exactement la durée. Des changemens aussi considérables que ceux dont nous venons de parler s’opèrent sous nos yeux sans que nous en ayons conscience : la croûte terrestre oscille comme l’enveloppe d’un aérostat avant qu’il soit complètement rempli de gaz; mais nous ne nous en apercevons pas. Nous ne vivons qu’un jour, et les traditions historiques les plus anciennes représentent à peine une semaine dans les siècles géologiques : de même les distances mesurées sur la terre ne sont que des points, comparées à celles qui séparent les étoiles fixes de l’astre bienfaisant dont nous recevons la lumière, la chaleur et la vie.


III. — LA PÉRIODE GLACIAIRE DANS LE NORD DE L’AMÉRIQUE.

Imaginons un instant que le climat de l’Amérique du Nord jusqu’à la latitude de New-York (latitude 40° 42’) soit celui du Groënland, l’Amérique se couvrira d’une calotte de glace émettant des prolongemens qui aboutiront à la mer. Cette calotte de glace et ces glaciers ne seront pas immobiles, mais descendront sur les pentes les plus faibles, arrondissant, polissant, striant les roches dures, et transportant au loin des blocs erratiques. Pendant cette longue période, l’Amérique, pas plus que la Scandinavie, les îles britanniques et le Groenland lui-même, n’est restée immobile. Comme tous ces pays, elle s’est élevée au-dessus de la mer et s’est affaissée au-dessous. Des terrains de transport ont couvert dévastes surfaces continentales, puis se sont enfoncés dans l’océan; d’autres, formés au sein des eaux marines, ont émergé. De là une complication des phénomènes glaciaires qui n’existe pas dans l’intérieur des continens, dans les Alpes, dans les Pyrénées ou dans les Vosges, mais qui apparaît dès qu’il s’agit d’un pays voisin de la mer ou entouré par elle. Aussi retrouverons-nous en Amérique la plupart des phénomènes que nous avons déjà observés en Scandinavie. La grande différence entre les deux pays, c’est que l’axe de la Scandinavie est formé par une chaîne de montagnes élevées, point de départ et d’appui des anciens glaciers. Rien de semblable dans le nord de l’Amérique : ni les chaînes du Vermont ni les Montagnes-Blanches ne sont des centres d’irradiation : elles sont sillonnées de stries rectilignes dont l’orientation n’est point influencée par le relief et la direction des montagnes, mais reste constante dans une même contrée. Ainsi M. Desor constate que dans la Nouvelle-Angleterre et dans le Bas-Canada les stries courent en général du nord-ouest au sud-est. Aux chutes de Niagara, le calcaire silurien porte des stries orientées du nord au sud. Sur les bords des lacs Michigan et Supérieur, la direction est du nord-est au sud-ouest, en sorte que, vu dans son ensemble, le système des stries de l’Amérique du Nord forme un immense éventail dont les branches convergent vers le nord : on les trouve à la fois dans les plaines, dans les vallées les plus étroites et sur les montagnes jusqu’à la hauteur de 1,500 mètres. Peu de sommets, le mont Washington, le mont Lafayette par exemple, dépassent cette altitude, et ce sont les seuls dans la Nouvelle-Angleterre qui n’aient pas été recouverts par la glace. Un certain nombre de géologues attribuent ces stries à des glaces flottantes. Les deux chefs incontestés de la géologie en Angleterre, sir Roderick Murchison et sir Charles Lyell, si souvent divisés sur les questions fondamentales de la science, sont d’accord pour affirmer avec M. Redfield que ces stries ont été burinées par des glaces flottantes entraînées par de violens courans et poussées sur des roches recouvertes de galets, ou portant elles-mêmes des cailloux incrustés dans leur face inférieure; mais quand je revois les grandes plaques du calcaire de Trenton détachées sur les bords du lac Champlain, les granités de West-Point, les grès houillers de Boston, les poudingues de Roxburg, dont je dois les magnifiques échantillons à l’amitié de M. Desor, je ne puis partager cette opinion. De même qu’un amateur de gravures reconnaît le coup de burin d’un artiste célèbre, de même sur ces surfaces unies et polies je reconnais les stries rectilignes, parallèles entre elles, que les glaciers actuels gravent devant nous sur les rochers de la Suisse. Un mouvement continu, agissant toujours dans la même direction, a pu seul buriner ces lignes droites. J’ai étudié d’un autre côté les glaces flottantes sur les côtes du Spitzberg, je les ai vues osciller, tourner sur elles-mêmes, s’échouer à la marée basse, redevenir libres à la marée montante, je les ai vues entraînées lentement par les courans ou poussées par le vent, et il me semble impossible que de pareils agens aient pu tracer des stries qui conservent invariablement, quel que soit le relief du sol, la même direction sur une vaste étendue de pays. Je reconnais dans ces stries l’action ferme et sûre des glaciers, et me joins à MM. Hitchkock, Agassiz et Desor pour affirmer dans ces stries l’œuvre des glaciers terrestres qui recouvraient jadis l’Amérique du Nord. A cet argument j’en ajoute un autre qui m’est fourni par les géologues que je viens de nommer. Puisqu’on trouve dans le New-Hampshire des stries à 1,500 pieds sur le mont Washington, il faudrait supposer, dans l’hypothèse que les stries ont été burinées par des glaces flottantes, une subsidence du continent américain jusqu’à la profondeur de 1,500 mètres; or on ne rencontre des dépôts de coquilles marines que jusqu’à la hauteur de 180 mètres au-dessus de la mer, hauteur qui nous indique la limite extrême de l’immersion du continent. Des osars ou bancs de sable émergés comme ceux de la Suède témoignent aussi de l’oscillation du continent américain; comme ceux de la Suède, ils sont couronnés de blocs. L’opinion populaire, les prenant pour des chaussées artificielles élevées par des indigènes, leur a donné le nom d’Indian ridges.

Les roches moutonnées, polies et striées sont également recouvertes de blocs erratiques souvent disposés en lignes parallèles, comme sur les glaciers actuels, et d’un terrain de transport grossier (course drift) qui monte dans les montagnes du Vermont jusqu’à 720 mètres au-dessus de la mer; ce drift correspond aux matériaux meubles qui composent les moraines des glaciers, et comme elles il contient des cailloux rayés souvent empâtés dans la boue glaciaire. Les vallées sont occupées par un terrain meuble stratifié et des argiles remplies de coquilles marines dont l’espèce vit encore aujourd’hui sur les côtes d’Amérique. Ces dépôts correspondent à ceux de la Suède et de l’Angleterre, et ne dépassent pas, comme je l’ai dit, la hauteur de 200 mètres environ. Au-dessus de ces dépôts, on trouve quelquefois encore des sables et des graviers, terrain très commun autour du fleuve Saint-Laurent et appelé pour cela terrain laurentien par M. Desor. Je n’insisterai pas davantage sur la période glaciaire dans l’Amérique du Nord. J’ai hâte de résumer l’état de nos connaissances sur le changement que la période glaciaire a amené dans la distribution des végétaux et des animaux, et de fixer, autant que faire se peut, la date géologique de la présence de l’homme sur le continent européen.


IV. — DE LA FLORE ET DE LA FAUNE PENDANT LA PÉRIODE GLACIAIRE.

Quand on se représente en imagination l’époque de froid, il semble que toute vie végétale et animale devait être éteinte dans la moitié de l’hémisphère nord de notre globe. L’Europe jusqu’au 52e degré de latitude disparaissait sous un immense glacier. Une mer chargée de glaces flottantes couvrait l’Allemagne et la Russie jusqu’au 50e parallèle. Les vallées des Carpathes, des Alpes, des Vosges, des Pyrénées, du Caucase, étaient occupées par des glaciers qui s’étendaient souvent dans les plaines environnantes. Le Liban avait les siens, et peut-être la Sierra-Nevada de Grenade n’en était pas dépourvue. En Amérique, le manteau de glace descendait jusqu’à la latitude de New-York, qui est celle de Madrid. Néanmoins la vie persistait sur la terre en s’accommodant au nouveau milieu qui l’entourait. La paléontologie le prouve, et la géographie physique confirme ces données. Pour nous faire une idée de la végétation et du règne animal à cette époque, étudions les pays qui en sont réellement encore à la période glaciaire, dont ils réunissent toutes les conditions : le Spitzberg, le Groenland et l’Amérique boréale. La flore du Spitzberg est bien pauvre, cependant elle compte 93 espèces de plantes phanérogames et 250 cryptogames. Le règne animal présente plus de variété, et chaque forme est représentée par un grand nombre d’individus. — On y trouve 8 mammifères, dont 4 terrestres et à aquatiques, 7 cétacés, 22 espèces d’oiseaux, 10 espèces de poissons, 6 espèces de crustacés, 23 insectes et 15 mollusques. Le Groenland renferme 6 mammifères terrestres, 77 espèces d’oiseaux, 14 mollusques, 155 insectes et 298 espèces de plantes phanérogames. Le nom même de cette région, Groenland, terre verte, ne nous dit-il pas que de grandes surfaces sont couvertes pendant l’été d’un tapis de plantes verdoyantes? Même dans l’Amérique boréale, sous le 74e degré de latitude, il y a encore 9 mammifères terrestres, 31 espèces d’oiseaux et 83 espèces de plantes phanérogames, dont 58 se trouvent également au Spitzberg. Ainsi flore et faune peu variées, pauvres en espèces, riches en individus, tel est le caractère des deux règnes dans les régions arctiques; c’était aussi celui de la faune et de la flore de l’Europe moyenne pendant la période glaciaire. Examinons maintenant quelles modifications l’ancienne extension des glaciers dans les Alpes, les Pyrénées, les Vosges, a dû exercer sur le climat et la végétation des plaines environnantes. Actuellement encore les glaciers sont une cause de refroidissement pour les vallées dans lesquels ils descendent; néanmoins ces vallées sont habitables toute l’année : je me contenterai de nommer celles de Chamonix, de Grindelwald, de la Haute-Engadine, de Zermatt, et toutes les vallées latérales du Valais. Le blé, le seigle ou l’orge mûrissent au contact de la glace; on cultive dans son voisinage presque tous les légumes du nord de la France, les pommes de terre, le chou, les raves, les carottes, etc. Les prairies sont d’une beauté incomparable, et nourrissent les animaux les plus utiles à l’homme, le cheval, le bœuf, le mouton et la chèvre. Une foule d’arbres forestiers, le pin sylvestre et le pin cembro, le sapin, la sapinette, le mélèze, le hêtre, l’érable, l’aune, etc., acquièrent avec les années des dimensions colossales. Tous les voyageurs qui visitent la Suisse sont émerveillés du nombre de plantes qui croissent sur les rives même des glaciers, tous admirent la variété et la vivacité de couleur des fleurs qui s’y épanouissent. On avait remarqué depuis longtemps que beaucoup de ces plantes étaient des plantes arctiques ou boréales. Ainsi, pour ne citer qu’un exemple, la flore phanérogamique du cône terminal du Faulhorn, dans l’Oberland bernois, dont la pointe est à 2,683 mètres d’altitude, se compose de 132 espèces, dont 40 existent également en Laponie et 11 au Spitzberg [23]. Dans les Pyrénées, le sommet du Pic du midi de Bigorre s’élève à 2,877 mètres au-dessus de la mer. Ramond y a observé 72 espèces phanérogames dans un espace de quelques ares seulement; sur ce nombre, 14 sont lapones et 5 vivent encore au Spitzberg [24]. C’est pendant la période glaciaire que ces plantes se sont avancées de proche en proche depuis la Laponie à travers les montagnes de la Scandinavie, de l’Allemagne et des Vosges, où elles ont laissé des types qui se sont propagés jusqu’à nos jours. Les tourbières des Alpes de la Bavière et du Jura se composent presque exclusivement de plantes lapones. Il y a plus, des espèces Scandinaves se sont maintenues après l’époque glaciaire dans les vallées humides et froides du canton de Zurich malgré le réchauffement du climat. En résumé, M. Heer compte aujourd’hui en Suisse 360 espèces alpines, dont 158 se retrouvent dans le nord de l’Europe; 42 habitent les plaines du canton de Zurich. Ainsi donc la moitié des plantes dites alpines, c’est-à-dire propres aux hautes régions des Alpes et des Pyrénées, sont des plantes boréales; elles se sont avancées du nord vers le sud pendant la période de froid; puis, le climat s’étant radouci après le retrait des glaciers, elles ont disparu presque toutes dans les plaines, mais se sont réfugiées sur les montagnes, où elles retrouvaient le climat des régions arctiques, leur patrie originelle.

Nous avons déjà vu qu’après la première époque glaciaire une végétation semblable à celle qui le couvre aujourd’hui s’était établie dans le bassin du lac de Zurich, tandis que les animaux, éléphans, rhinocéros, bœufs, ours des cavernes, qui habitaient ces forêts marécageuses, ont complètement disparu. C’est donc probablement pendant la seconde époque glaciaire que la flore Scandinave a envahi les parties basses de la Suisse. A la même époque, les blocs erratiques des Alpes ont aussi transporté et naturalisé sur quelques sommets du Jura le rosage ferrugineux [25], et sur les anciennes moraines des environs de Zurich le lin des Alpes [26], associé à un épilobe [27], comme il l’est encore sur les moraines des glaciers actuels. Nous avons aussi parlé des deux invasions végétales de l’Angleterre, la première venant du nord pendant la première époque glaciaire, la seconde de la France et de l’Allemagne pendant et après la seconde; nous n’y reviendrons pas.

Les dépôts de coquilles émergés par le soulèvement des côtes de la Scandinavie, de l’Ecosse ou du pays de Galles, ont dévoilé le caractère boréal de la faune malacologique des mers pendant la première époque glaciaire. Toutefois on a constaté dans l’Amérique du Nord que les coquilles des terrains supérieurs au drift glaciaire se retrouvaient encore dans les eaux qui baignent les côtes du Canada et des États-Unis : il ne faut pas s’en étonner. Le climat de ces pays ne s’est pas radouci comme celui de l’Europe depuis la période glaciaire. A latitude égale, dans la partie septentrionale des États-Unis les hivers sont beaucoup plus rudes que sur les points correspondans en Europe. Au nord du cap Cod, la mer n’est plus réchauffée par les eaux tièdes du gulf-stream, mais au contraire elle est refroidie par le courant glacial de la baie de Baffin. La mer a conservé sensiblement la même température; comment s’étonner que sa faune soit restée la même?

La vie n’a donc pas cessé sur notre globe pendant la longue période de froid qu’il a traversée : elle s’est manifestée sous d’autres formes; quelques espèces ont péri, d’autres se sont maintenues. Des invasions végétales ont repeuplé les contrées jadis couvertes de glace: certains animaux, le renne, le bœuf musqué, le glouton, ont émigré vers le nord; d’autres, les hippopotames, les éléphans, ont péri ; mais deux d’entre eux, le mammouth ou éléphant velu, et le rhinocéros à narines cloisonnées, se trouvent encore ensevelis en chair et en os dans la terre glacée du nord de la Sibérie. Ces animaux étaient si nombreux que le commerce de l’ivoire alimenté par leurs défenses s’élève annuellement à 30,000 kilogrammes. Middendorff a vu dans la presqu’île de Taimyr un mammouth enfoui dans les alluvions fluvio-marines; il pense que le climat de ces contrées n’a pas changé, et que les cadavres de ces animaux, entraînés du sud au nord par les rivières débordées de la Sibérie, ont été charriés avec les glaces et recouverts par les terrains d’alluvion des fleuves et de la mer. Brandt au contraire, s’appuyant sur ce fait que beaucoup de ces pachydermes ont été trouvés debout, noyés dans la vase, en conclut qu’ils ont péri là où ils ont vécu, en s’enfonçant dans le sol boueux déposé par les fleuves sibériens. Il ajoute que le climat devait être plus doux et la végétation de la Sibérie plus riche en essences forestières et en plantes herbacées qu’elle ne l’est actuellement, car ces animaux n’auraient pas pu subsister dans une zone dépourvue de bois et pauvre en plantes herbacées. Les deux opinions sont en présence; l’avenir décidera.

L’académie de Saint-Pétersbourg comprend toute l’importance de cette question; elle a pris les mesures nécessaires pour que la découverte d’un nouveau mammouth, trouvé en chair et en os, ne soit pas perdue pour la science, et lui fournisse toutes les lumières que réclame l’histoire de ces animaux éteints, mais contemporains de l’homme dans une grande partie de l’Europe pendant la longue période que nous venons d’esquisser.


V. — DE L’EXISTENCE DE L’HOMME PENDANT LA PKRIODE GLACIAIRE.

C’était un article de foi dans l’ancienne géologie que la création de l’homme avait clos l’ère des révolutions dont notre globe a été le théâtre. Il n’y a point eu de révolutions du globe. Les changemens prodigieux que nous constatons à la surface de la terre se sont opérés et s’opèrent encore avec une lenteur extrême. Le temps remplace la force. L’homme existait pendant la période glaciaire; nous n’en conclurons pas qu’il ait apparu à cette époque pour la première fois. Dans l’état présent de nos connaissances, nul ne peut dire quand ni comment cette apparition a eu lieu. L’homme a-t-il été créé séparément, comme l’enseigne la tradition, ou bien n’est-il que l’évolution suprême et définitive du règne organique? La science pose ces problèmes sans les résoudre. L’orgueil humain se complaît dans l’une ou dans l’autre de ces deux hypothèses. Cependant la géologie nous apprend que les types supérieurs du règne animal ont toujours été en se perfectionnant depuis les temps les plus anciens jusqu’aux plus modernes, et si nous devons juger de l’avenir par le passé, le roi du monde organisé qui doit succéder à celui qui nous entoure sera un être semblable à l’homme, mais plus parfait, plus intelligent que lui. Les religions sémitiques ont eu cette intuition, et les anges sont des conceptions dont l’histoire naturelle n’autorise pas à nier la réalisation future. Nous savons aussi pertinemment que l’homme n’est point le dernier-né de la création. Depuis sa venue, l’aspect de la nature a changé bien des fois sans qu’il en ait eu conscience. Être d’un jour, il ne voit la fin de rien, et la physique du globe qui s’efforce d’enregistrer ces changemens à mesure qu’ils se produisent ne date que d’hier : elle n’a point d’archives comme celles de l’histoire des sociétés humaines.

Je ne traiterai pas d’une manière générale la question de l’antiquité de l’homme. Les travaux de M. Littré [28], les ouvrages de M. Lyell [29], celui de sir John Lubbock [30], la publication périodique de M. Mortillet [31], renferment les documens les plus importans sur ce sujet. Mon seul but est de montrer que l’homme était contemporain de la seconde époque glaciaire. Nous avons parlé des osars de la Suède, ce sont des bancs de sable émergés couverts de blocs erratiques que les glaces flottantes ont déposés à leur surface pendant la longue période où les glaciers venaient aboutir au rivage. La côte était alors enfoncée dans la mer, mais en se relevant lentement elle a mis à sec les bancs de sable sous-marins de l’époque glaciaire. Dans le courant de l’année 1819, en creusant un canal de communication entre le lac Maelar près de Stockholm et la Baltique, on traversa près du village de Soedertelje un osar couvert d’arbres séculaires. Les déblais de la tranchée mirent à découvert dans le sein même du monticule, et à 18 mètres au-dessous de sa surface, la charpente en bois d’une hutte renfermant un cercle de pierres, foyer rustique dans lequel se trouvaient des bûches en partie carbonisées. En dehors de la hutte, on découvrit des branches de pin coupées et préparées pour alimenter le feu. Quelques débris d’embarcations dont les parties étaient assemblées par des chevilles en bois furent trouvés non loin de là également dans un osar [32]. Les conséquences de ces faits sont évidentes. Quand un pêcheur habitait cette cabane, la côte suédoise était émergée. Ensuite elle s’est enfoncée; une épaisseur de 18 mètres de graviers, de sables et de coquilles s’est accumulée sur la cabane, et des glaces flottantes venant échouer à la surface y ont déposé les blocs erratiques dont l’osar est chargé. Ainsi donc le littoral de la Suède était peuplé avant la seconde époque glaciaire, celle de la dispersion des blocs erratiques dans les plaines de l’Allemagne et de la Russie. Depuis, cette côte s’est lentement soulevée à un niveau égal à celui qu’elle avait à l’époque où la cabane était habitée, car les débris exhumés étaient au niveau de la mer actuelle. L’époque où la cabane était habitée se trouve donc comprise entre les deux époques glaciaires et correspond à celle où la Suisse portait une riche végétation arborescente qui nous est révélée par les dépôts de lignites d’Utznach et d’Unterwetzikon. Il est encore possible que le pêcheur de Soedertelje fût antérieur à la première époque glaciaire, lorsque la côte était plus relevée qu’elle ne l’est aujourd’hui : alors il eût été contemporain de la forêt sous-marine de Crommer en Angleterre, qui l’a précédée; enfin il a pu exister pendant la durée de la première époque glaciaire, comme les Esquimaux du Groenland septentrional, qui vivent au milieu des glaces éternelles du pôle. Toutes ces hypothèses sont discutables, mais une chose est certaine, c’est que ce pêcheur habitait sa cabane avant la subsidence de la côte suédoise et avant la dispersion des blocs erratiques par les glaces flottantes.

Passons à d’autres exemples choisis dans l’intérieur des continens. En 1823, un géologue distingué, M. Ami Boue, découvrait dans le Rhin, au pied des montagnes de la Forêt-Noire, près de la petite ville de Lahr, des ossemens humains enfouis sous une couche de loess ou lehm, ayant 28 mètres d’épaisseur. Or le loess du Rhin est de la boue glaciaire renfermant des coquilles terrestres dont les analogues vivans ne se trouvent plus que dans les Alpes. Cuvier régnait alors en géologie; il reconnut les ossemens comme ossemens humains, mais, cette découverte étant contraire à ses idées sur la chronologie paléontologique, il déclara que ces os devaient provenir d’un cimetière récent. M. Boué n’insista pas, et le fait fut oublié. Depuis des restes humains ont été découverts également dans le lehm à Eguisheim, près de Colmar. Ils étaient accompagnés d’une molaire d’éléphant, d’un os de bœuf fossile et d’une tête de cerf. D’autres preuves sont nécessaires : tous les géologues ne considèrent pas le lehm de la vallée du Rhin comme de la boue glaciaire; on peut soupçonner d’ailleurs que le terrain a été remanié et que ces os n’appartiennent pas aux dépôts qui les renferment. Voici un fait décisif constaté l’automne dernier par MM. Desor, Escher de la Linth et Schœnbein. Dans le bassin du lac de Constance, près de Schussenried, au nord de Ravensburg, sur la route de Friedrichshafen à Ulm, on se trouve en face d’un terrain accidenté composé de graviers et de matériaux transportés formant des collines qui sont le point de partage des eaux du Rhin et du Danube : ce sont les moraines de l’ancien glacier du Rhin, caractérisées par des roches alpines, la boue de glacier et des cailloux rayés. Un meunier, en élargissant le canal de son moulin, a rencontré des silex taillés de main d’homme avec de nombreux débris de bois de renne, des os de glouton, de renard bleu, d’un grand ours, celui des cavernes, et d’un petit bœuf, probablement le bœuf musqué, animaux relégués tous actuellement dans les régions arctiques. Ces débris, reposant sur le terrain glaciaire, étaient recouverts de 2 ou 3 mètres de tuf déposé par les eaux, de 1m, 30 de tourbe, puis de terre végétale. Le sauvage qui a taillé ces silex était donc sinon contemporain, du moins bien rapproché de l’époque glaciaire, car les animaux qui l’entouraient n’auraient pu vivre sous un climat tempéré comme celui qui règne maintenant sur les bords du lac de Constance.

En Angleterre, on n’a pas encore trouvé, que je sache, des instrumens en silex ou des ossemens humains sous les moraines des glaciers terrestres ou de la seconde époque; mais dans la vallée de l’Ouse, près de Bedford, MM. Wyatt et Lyell ont recueilli des silex taillés accompagnés d’ossemens d’éléphans, de rhinocéros, d’hippopotames, dans le terrain qui a immédiatement succédé à l’argile de la première époque glaciaire, argile dans lequel on trouve empâtés des blocs et des cailloux rayés (boulder clay). M. John Frère a fait les mêmes observations à Hoxne, près de Diss, dans le comté de Suffolk. Ainsi en Angleterre comme en Suède l’homme existait avant la seconde, mais après la première époque glaciaire.

Nous avons déjà montré que l’homme primitif pouvait, à cette époque, vivre dans le voisinage des glaciers, comme les montagnards de Chamonix et des vallées latérales du Valais : il habitait des cavernes. Les plus remarquables sont celles du Périgord. MM. Lartet, Christy et d’autres observateurs y ont trouvé non-seulement des silex taillés, mais une foule d’instrumens, des harpons, des flèches, des couteaux, des aiguilles, des grattoirs en corne et en os travaillés, et des manches d’instrumens sculptés avec art dans des merrains de renne. Ces os appartenaient à tous les animaux perdus que nous avons déjà énumérés comme ayant succédé à la première période glaciaire en Suisse et en Angleterre, l’éléphant, le rhinocéros, le renne, le bœuf musqué, l’ours et la hyène des cavernes, les uns éteints depuis longtemps, les autres confinés dans les régions polaires. Ces instrumens, dira-t-on, ces harpons peuvent avoir été faits avec des ossemens d’animaux fossiles par les sauvages qui se cachaient alors dans les cavernes du Périgord. Je réponds que ces os sont souvent fendus en long, comme les Lapons les fendent encore aujourd’hui pour en extraire la moelle; ils présentent des traces d’incisions faites pour détacher la chair ou la peau. Les sceptiques n’ont pas été convaincus; mais voilà que sur des palmes et des bois de renne on a reconnu des portraits de ces animaux vivans, admirablement ressemblans; sur une lame d’ivoire, on remarque le profil de deux éléphans avec leurs défenses recourbées et le corps couvert de longs poils comme ceux qu’on a trouvés ensevelis en chair et en os dans la terre gelée du nord de la Sibérie; enfin sur un fragment d’ardoise M. Garrigou a vu et reproduit par la photographie le profil d’un ours au front bombé comme celui des cavernes. Le doute n’était plus permis, et il est actuellement prouvé qu’à l’époque où les glaciers des Pyrénées touchaient aux plaines environnantes des sauvages semblables aux Esquimaux habitaient les cavernes du Périgord et du pied des Pyrénées, vivaient de la chasse des éléphans, des rhinocéros, de la hyène et de l’ours des cavernes, se fabriquaient des vêtemens avec leurs peaux et des instrumens avec leurs os et leurs cornes. Les animaux polaires, mammifères et oiseaux, s’étaient avancés comme les plantes jusqu’aux Pyrénées, dont le climat était analogue à celui des régions où ils se sont maintenus jusqu’au temps présent. Ainsi non-seulement nous sommes sûrs que l’homme existait pendant la seconde époque glaciaire, mais nous savons quels étaient les animaux dont il se nourrissait, et nous avons sous les yeux des preuves de son industrie et quelques essais de dessin et de sculpture où l’on reconnaît déjà les germes de talens qu’une civilisation plus avancée n’eût point laissés dans l’état rudimentaire où ils sont restés. L’art ancien et moderne était contenu virtuellement dans ces premières ébauches des contemporains d’une faune, d’une flore et d’un climat qui ne sont plus.

Depuis que M. Boucher de Perthes a signalé comme œuvres de l’industrie humaine les silex taillés qu’il a découverts dans le diluvium ou terrain déposé par les eaux dans la vallée de la Somme, on en a retrouvé de semblables dans les terrains analogues de presque toute l’Europe. Ces instrumens, œuvres de peuplades grossières encore bien rapprochées de l’état sauvage, caractérisent l’âge de pierre de la civilisation humaine. Pour dire si ces hommes étaient antérieurs ou postérieurs à ceux qui ont précédé la seconde époque glaciaire ou s’ils étaient leurs contemporains, il faudrait savoir si dans chaque localité ces terrains de transport sont antérieurs, postérieurs ou intermédiaires aux deux époques glaciaires. Lorsque l’on est loin des anciennes moraines, l’affirmation est difficile; néanmoins l’analogie semble démontrer que toutes ces peuplades vivaient en Europe pendant une même période géologique intercalée entre les deux époques glaciaires, et dont la durée comprend certainement des centaines et peut-être des milliers de siècles. Lyell n’hésite pas à prédire que l’on retrouvera des traces de l’existence de l’homme jusqu’à l’époque miocène, qui comprend les terrains tertiaires moyens. Bornons-nous à constater qu’il a certainement précédé la dernière période de froid, et l’a traversée en se nourrissant des animaux qui avaient survécu comme lui à la profonde modification du climat européen, cause de l’ancienne extension des glaciers.

Avant la première époque glaciaire, la température de l’Europe était très supérieure à celle dont ce continent jouit aujourd’hui. Jusque dans l’extrême nord, on reconnaît dans les terrains tertiaires supérieurs des plantes et des animaux qui indiquent un climat chaud. Les lignites de l’Islande, examinés par MM. Heer et Steenstrup, sont formés par les bois de tulipiers, de platanes, de noyers, d’une espèce de vigne et d’un cyprès, le Séquoia sempervirens, arbre délicat encore vivant en Californie. Dans les grès qui accompagnent les houilles du Spitzberg, M. Heer a reconnu des feuilles de cyprès, de hêtres, de peupliers, d’aunes, de noisetiers. Ainsi donc, avant d’être couverte de glaciers, cette île portait une végétation semblable à la nôtre : mêmes découvertes au Groenland [33]. L’Europe méridionale avait un climat sub-tropical; les arbres du midi de la France étaient ceux des Açores, de Ténériffe et des parties tempérées de l’Amérique septentrionale. Un grand nombre de ces arbres n’ont pu résister aux rigueurs de la période glaciaire, ils ont disparu, mais on en retrouve les restes dans les couches les plus récentes du val d’Arno ou des environs d’Aix en Provence. Dans cette dernière localité, M. de Saporta a reconnu des feuilles de palmiers [34], de bananiers [35], de dragonniers [36], de thuyas [37], de canneliers [38] et d’acacias [39], genres inconnus en Europe, mêlés à des chênes, des ormeaux, des bouleaux et des peupliers, les uns très semblables aux nôtres, les autres identiques à ceux qui nous entourent. Quelques-unes de ces espèces exotiques ont résisté aux hivers de la période glaciaire. La plus remarquable est le palmier nain (Chamœrops humilis), le seul palmier qui croisse spontanément en Europe; il a persisté à Villefranche près de Nice, à Barcelone, dans l’île de Capraia, en Sardaigne, à Naples et en Sicile : c’est l’unique représentant du groupe des monocotylédones arborescentes, si communes dans les pays chauds, qui ait survécu à la période glaciaire. Un grand nombre d’animaux ont également péri pendant cette époque : je citerai le lion, la panthère, le serval, le lynx, le chacal, le renard doré, la genette de Barbarie, vivans encore dans le nord de l’Afrique, éteints dans le midi de la France, où l’on ne trouve que leurs os ensevelis dans le limon des nombreuses cavernes de la région méditerranéenne de notre pays. Première apparition de l’homme, modification profonde de la faune et de la flore européenne, disparition de certaines espèces, naissance ou envahissement par migration de la plupart de celles qui nous entourent, telle est en résumé l’influence de la période de froid sur les manifestations de la vie à la surface du globe.


VI. — CAUSES DE LA PÉRIODE GLACIAIRE.

Nous venons de voir que les fossiles des terrains tertiaires supérieurs accusent partout un climat beaucoup plus chaud que celui qui règne maintenant en Europe, mais ces terrains sont souvent séparés des dépôts glaciaires par plusieurs formations géologiques plus récentes; mais dans la partie orientale de l’Angleterre l’étude du terrain qui a précédé immédiatement la période glaciaire a permis de savoir quel était le climat auquel elle a directement succédé. Ce terrain se trouve dans les comtés de Norfolk, Suffolk et d’Essex, où la forêt sous-marine de Crommer a déjà appelé notre attention : il se compose de lits coquilliers et sableux. Dans le pays, ces couches se nomment crag, et les géologues ont adopté ce mot. On distingue trois étages dans le crag : 1° un étage inférieur appelé crag corallin, 2° un étage moyen désigné sous le nom de crag rouge, 3° un étage supérieur nommé crag de Norwich, du nom de la ville près de laquelle il est situé. Ces trois étages contiennent 442 espèces de coquilles qui ont été étudiées avec le plus grand soin par M. Searles Wood; les unes appartiennent à des mollusques encore vivans, les autres à des espèces éteintes. Celles-ci diminuent de nombre à mesure qu’on s’élève dans les trois étages, ou, en d’autres termes, à mesure qu’on se rapproche de la période actuelle; mais en même temps le nombre des espèces méridionales encore vivantes dans l’Océan-Atlantique diminue également. Ainsi dans le crag inférieur ou corallin il y a 27 espèces méridionales, dans le crag rouge 1(), et dans le crag supérieur ou de Norwich il n’y en a plus. Évidemment le climat s’est refroidi peu à peu, car ces dépôts représentent une longue série d’années. A ce refroidissement lent et graduel a succédé la période de froid, caractérisée par des dépôts glaciaires et des coquilles arctiques. Essayons de nous faire une idée du climat de cette période. On est tenté de se figurer que plus le climat sera rigoureux, plus les glaciers acquerront de puissance et de développement : c’est une erreur. Pourvu que les hivers soient longs et humides afin que les réservoirs se remplissent de neige, peu importe que le froid soit intense ou modéré; il suffit que le thermomètre se tienne en général au-dessous de zéro, que la neige s’accumule et ne fonde pas à mesure qu’elle tombe. Il est beaucoup plus essentiel que l’été ne soit pas trop chaud, et ne fasse pas disparaître la neige tombée pendant l’hiver. Néanmoins un certain degré de chaleur est nécessaire : il faut que pendant l’été le thermomètre s’élève au-dessus de zéro, sans quoi la neige resterait à l’état pulvérulent, et ne passerait point à celui de névé en fondant et en regélant ensuite. Le névé de son côté ne s’infiltrerait pas d’eau et ne se changerait point en glace. M. Henri Lecoq [40] a eu le mérite de montrer le premier le rôle important que la chaleur et l’humidité jouent dans la formation des glaciers, l’humidité pour engendrer la neige, la chaleur pour la fondre partiellement sans la faire disparaître totalement. La Nouvelle-Zélande, avec ses hivers humides sans être rigoureux, ses étés modérés où un ciel habituellement couvert éteint et absorbe les rayons solaires, réalise le climat le plus favorable à la formation des glaciers : aussi sont-ils nombreux et étendus dans les montagnes de la plus méridionale des deux îles. Toutefois il ne faut rien exagérer. Les pays couverts de glaciers, le Spitzberg, le Groenland, l’Amérique boréale, représentans actuels de la période glaciaire, sont des contrées où le climat est d’une rigueur extrême, et où la moyenne de l’été ne dépasse pas quelques degrés au-dessus de zéro. Rarement le thermomètre y atteint 10 degrés, et dans les chaleurs extraordinaires et exceptionnelles il marque 15 degrés centigrades. Il est donc probable que le climat de l’époque glaciaire était rigoureux. Rappelons-nous aussi que beaucoup de mollusques vivant alors dans les mers de l’Angleterre et de la Suède méridionale ne se retrouvent plus qu’au-delà du cercle polaire, et que les côtes étaient assiégées de glaces flottantes, comme aujourd’hui celles du Labrador, de Terre-Neuve et du Canada. Le climat glaciaire devait par conséquent être au moins aussi rigoureux que celui de ces dernières contrées, dont la moyenne annuelle est comprise entre zéro et 5 degrés au-dessus de zéro. Appliquons ces données à l’extension des glaciers du Mont-Blanc.

En Suisse, pendant les années à étés pluvieux de 1812 à 1818, le glacier du Rhône avait tellement avancé que deux géomètres, MM. Pichard et Marc Secrétan, calculèrent qu’il aurait mis 774 ans pour arriver du fond du Valais jusqu’à Soleure. Moins de huit siècles, c’est une minute sur le cadran de la géologie ! J’ai fait un autre raisonnement : supposons que l’hiver de la plaine suisse reste tel qu’il est, mais que l’été soit moins chaud, de façon que la température moyenne de Genève [41] soit de 5 degrés au lieu de 9°, 16, comme maintenant. La limite des neiges éternelles sera également abaissée et ne dépassera pas 1,950 mètres au-dessus de la mer. Les glaciers de Chamonix descendront au-dessous de cette nouvelle limite d’une quantité au moins égale à celle qui existe entre la limite actuelle (2,700 mètres) et leur extrémité inférieure. Or aujourd’hui le pied de ces glaciers est à 1,150 mètres d’altitude : avec un climat de 4 degrés plus froid, il sera à 750 mètres plus bas, c’est-à-dire à 400 mètres, et par conséquent au niveau de la plaine suisse. Ajoutons que ces immenses glaciers, ayant pour bassins d’alimentation tous les cirques, toutes les vallées, toutes les gorges situées au-dessus de 750 mètres, descendront plus bas, toutes choses égales d’ailleurs, que les glaciers actuels, dont les bassins d’alimentation sont tous à des hauteurs supérieures à 1,150 mètres.

En résumé, on comprend qu’un froid sibérien n’est pas nécessaire pour amener l’ancienne extension des glaciers, car cette moyenne de 5 degrés que nous demandons pour que les glaciers de l’Arve et du Rhône atteignent de nouveau Genève est celle de grandes villes telles qu’Upsal, Christiania, Stockholm, en Europe, et East-Port aux États-Unis. Nous avons donc à chercher l’explication d’un abaissement de température continu et prolongé, mais portant principalement sur les chaleurs du printemps, de l’été et de l’automne.

Les théories proposées pour expliquer l’ancienne extension des glaciers se rangent sous deux chefs principaux : les théories locales s’appliquant à certains pays en particulier, les théories générales embrassant le globe tout entier. Examinons d’abord quelques-unes des premières. Pour les glaciers de chaînes de montagnes telles que les Alpes et les Pyrénées, on a supposé qu’elles étaient jadis beaucoup plus hautes qu’aujourd’hui; cela est incontestable : quand on considère la quantité prodigieuse de débris que les eaux, la glace et les éboulemens ont arrachés aux montagnes pour les répandre au loin dans les plaines, on a la conscience que ces massifs déchirés sont des ruines dont le couronnement a disparu depuis longtemps. D’un autre côté, les phénomènes glaciaires de la Scandinavie, de l’Angleterre et de l’Amérique nous démontrent que la croûte terrestre n’est point fixe : elle s’abaisse et s’élève. Cet effet, combiné avec le précédent, ajouterait encore à la hauteur des sommets; mais des pays peu accidentés, l’Amérique du Nord par exemple, ont été couverts de glaciers, et les dépôts coquilliers nous apprennent que l’oscillation de la côte n’a pas dépassé 180 mètres, nombre insignifiant et incapable d’expliquer la formation de glaciers dans les contrées où ils n’existent plus. Au contraire tout nous enseigne que, sauf les sommets des montagnes qui se sont dégradés et ont diminué de hauteur avec le temps, le relief du sol sur lequel les glaciers se mouvaient n’a pas changé. Les stries sont toujours parallèles à la vallée; elles se redressent toujours en amont des rétrécissemens, les roches moutonnées ont conservé leurs formes arrondies, et les blocs erratiques sont restés suspendus sur les pentes ou perchés sur des piédestaux, là où le glacier les a déposés.

Pour expliquer l’ancienne extension des glaciers de la Suisse, M. Arnold Escher de la Linth a proposé une hypothèse qui a justement fixé l’attention des savans. Le vent, dit-il, qui fait disparaître les neiges en Suisse au printemps, est un vent de sud-est très chaud appelé le fœhn (Favonius des anciens). Quand le fœhn souffle, la neige fond avec une rapidité extraordinaire, et même se vaporise en partie sans passer par l’état liquide. Tant que le fœhn n’a pas soufflé, les Alpes restent blanches : dès qu’il a régné pendant quelques jours, les lianes des montagnes se dégarnissent; mais souvent aussi les fleuves qui descendent des hauteurs du Saint-Gothard, — le Rhin, le Rhône et le Tessin, — s’enflent, débordent et inondent la plaine. On admet généralement que le fœhn est engendré par le désert brûlant du Sahara; mais le Sahara est un fond de mer très récemment émergé, ses sables contiennent des coquilles vivant encore dans la Méditerranée, ses lacs sont salés, le sol lui-même est imprégné de sels. Quand cette mer occupait tout le nord de l’Afrique, conclut M. Escher, l’air ne s’échauffait pas à sa surface comme à celle des déserts de sable; la colonne d’air ascendant qui engendre le fœhn ne s’élevait pas au-dessus de cette mer refroidie par les eaux de la Méditerranée avec laquelle elle communiquait. Le fœhn n’existait pas, les Alpes restaient chargées de neige, les glaciers ne fondaient plus à leur extrémité, l’été était moins chaud, l’hiver plus froid, et rien ne contrariait plus l’ancienne extension des glaciers. Le défaut de cette hypothèse est d’être uniquement applicable aux Alpes, tout au plus aux Vosges, et nullement aux autres chaînes de montagnes. Il en est de même de celle que l’on a conçue pour se rendre compte de l’extension des glaciers en Angleterre, en Ecosse et en Scandinavie. L’Europe occidentale doit son climat tempéré à un grand courant d’eau chaude, le gulf-stream, qui, sortant du golfe du Mexique et traversant l’Atlantique, vient baigner les côtes océaniennes de l’Europe, depuis le Portugal jusqu’au Spitzberg. Supprimez le courant, et le climat de l’Europe occidentale sera complètement changé. Or l’hydrographie, la géologie, la botanique, s’accordent pour nous apprendre que les Açores, Madère, les Canaries sont les restes d’un grand continent qui jadis unissait l’Europe à l’Amérique du Nord. Supposez ce continent exondé, le gulf-stream est arrêté, n’atteint plus les parages septentrionaux de l’Europe, et un climat plus froid amène l’extension des glaciers. On oublie que ce climat avec un ciel plus serein aurait des hivers plus froids, des étés plus chauds et un air plus sec, moins de neige dans la saison rigoureuse et par conséquent point de glaciers. D’ailleurs cette hypothèse locale est sujette aux mêmes difficultés que celle de M. Escher : les anciens glaciers des Carpathes, du Caucase, du Liban, du Chili, de la Nouvelle-Zélande, restent inexpliqués.

Tout tend à prouver que la période glaciaire est un phénomène cosmique commun aux deux hémisphères : dans l’un et l’autre, il est le dernier grand changement que nous puissions constater, et rien n’indique qu’il ne s’est pas produit simultanément autour de l’un et de l’autre pôle. Une cause générale peut donc être seule invoquée, mais aucune n’a satisfait les esprits positifs, car toutes sont encore à l’état de pures hypothèses. On a dit que le soleil ne pouvait pas sans cesse nous réchauffer sans perdre de sa chaleur, et que ce refroidissement a dû avoir pour conséquence une époque de froid; mais, si cela était, d’où vient que la terre s’est réchauffée depuis cette époque? d’où vient que le climat des deux hémisphères s’est amélioré? Ce n’est pas la cause du froid de la période glaciaire, dit fort judicieusement M. Edouard Collomb, c’est celle du réchauffement consécutif à cette époque qu’il s’agit de déterminer. En effet, la terre à son origine était un globe incandescent circulant dans l’espace; son refroidissement lent, mais continu, fait comprendre pourquoi la température des climats terrestres a été continuellement en diminuant, et la période glaciaire n’est que la suite et la conséquence de ce refroidissement séculaire. Si nous supposons que la chaleur du soleil puisse s’accroître, alors tout s’explique. Cette chaleur supplémentaire compensera le refroidissement continu de notre globe, et une période de réchauffement, celle où nous vivons, suivra l’époque de froid que nos sauvages ancêtres ont traversée. La théorie météorique de M. Mayer [42] rend compte de la constance de la chaleur solaire et montre qu’elle peut même s’accroître considérablement. La voici réduite à sa plus grande simplicité. Tout le monde sait que la terre circule autour du soleil non-seulement avec les huit grandes et les quatre-vingt-onze petites planètes connues, mais avec une foule de corps de moindre volume appelés astéroïdes. Ce sont ces astéroïdes qui, en traversant notre atmosphère, nous apparaissent comme des étoiles filantes et prennent le nom d’aérolithes quand elles tombent à la surface de la terre : le nombre en est infini. Or les astronomes pensent que ces astéroïdes tendent sans cesse à se rapprocher du soleil; toutefois, la masse du soleil étant trois cent vingt mille fois plus grande que celle de la terre, son attraction est vingt-sept fois plus forte. Un grand nombre de ces astéroïdes doivent donc pleuvoir sur le soleil; ils s’y précipitent avec une telle vitesse que le choc d’un de ces corps engendre au minimum une chaleur égale à celle produite par la combustion d’un bloc de houille quatre mille fois plus gros que l’astéroïde. Cette chaleur, s’ajoutant à celle du soleil, en entrelient la constance; mais si ces astéroïdes, inégalement répandus dans l’espace, viennent à tomber plus fréquemment sur le soleil, la chaleur de l’astre s’accroîtra, et par suite la température de la terre augmentera dans la même proportion. L’amélioration des climats terrestres après la période de froid se trouverait ainsi expliquée. Quel que soit le degré de probabilité qu’on accorde à ces hypothèses, elles n’en sont pas moins des suppositions qu’un fait ou un calcul peut renverser demain.

On a dit encore : Notre planète a pu traverser des masses cosmiques plus ou moins denses et capables d’arrêter les rayons du soleil; de là un refroidissement général à la surface du globe. Or quelle preuve avons-nous que la terre ait réellement traversé deux de ces groupes à deux époques séparées par un long intervalle de temps, et que le trajet ait duré assez longtemps pour amener l’extension des glaciers? Nous sommes encore en pleine hypothèse.

Un astronome anglais, M. James Croll, vient de proposer une nouvelle explication. Les orbites que les planètes décrivent autour du soleil ne sont pas invariables, elles sont soumises à un changement séculaire. Avec le temps, l’excentricité de l’orbite terrestre augmente ou diminue, c’est-à-dire que l’ellipse décrite par la terre autour du soleil s’allonge d’abord notablement pour se rapprocher ensuite de la forme circulaire. Actuellement cette différence entre le diamètre de ce cercle et le grand axe de l’ellipse décrite par la la terre est très faible; elle équivaut seulement à la somme de 800 rayons terrestres environ. Appliquant les formules de M. Le Verrier, M. Croll trouve par le calcul que cette excentricité était, il y a 2,000 siècles, de 3,000 rayons terrestres. Alors les conditions climatériques de notre globe durent être profondément altérées et devenir complètement différentes dans les deux hémisphères. Voyons d’abord l’hémisphère nord. Si avec cette grande excentricité la terre était comme maintenant à sa distance maximum du soleil pendant l’été, ses étés étaient certainement moins chauds que les étés actuels; mais, la terre se trouvant en hiver à sa moindre distance du soleil, les hivers étaient plus doux : en d’autres termes, les saisons extrêmes se trouvaient égalisées. Dans l’hémisphère sud, les effets de cette grande excentricité étaient diamétralement opposés. Les hivers étaient plus froids et les étés plus chauds, en un mot le climat devenait plus extrême. Quel était l’effet de ces changemens pour favoriser ou arrêter l’extension des glaciers? Il serait difficile de le dire; toutefois la géologie nous enseigne que le phénomène glaciaire s’est produit simultanément dans les deux hémisphères; or on a peine à concevoir que des perturbations climatériques opposées aient produit des effets identiques : c’est pourtant une conséquence forcée de l’hypothèse proposée par M. Croll. Peut-être cet astronome aura-t-il été séduit par les apparences de Mars. L’orbite de cette planète est plus excentrique que celle de la terre, et son axe est plus incliné sur le plan de l’écliptique : or celui des deux pôles de Mars qui pendant son hiver n’est pas éclairé par le soleil se couvre d’une calotte blanche qui disparaît lorsqu’il est de nouveau frappé par les rayons solaires. Les astronomes sont d’accord pour considérer les calottes qui couvrent alternativement les deux pôles de cette planète comme des nappes de neige ou de glace semblables à celles dont les nôtres sont entourés. Ainsi l’hiver des pôles de Mars ressemblerait à celui des contrées septentrionales de l’Europe, où la neige couvre la terre pendant l’hiver et disparaît en été.

Je pourrais faire connaître aux lecteurs quelques autres explications encore moins plausibles que les précédentes; mais, simple naturaliste, je me trouve mal à l’aise au milieu de ces hypothèses contradictoires qui échappent au contrôle direct de l’observation et de l’expérience. L’ancienne extension des glaciers est un fait; la découverte des causes qui l’ont produite sera l’honneur des futures générations scientifiques. Notre tâche est de rassembler pour nos successeurs les matériaux qui rendront la solution possible. Nous ne verrons pas l’achèvement de l’édifice que nous avons fondé. Cette certitude ne doit pas nous décourager. Les sciences physiques et naturelles sont une école salutaire pour modérer les impatiences de la curiosité humaine : elles apprennent à accumuler longuement des faits bien observés sans en connaître ni même sans en chercher l’explication. Un jour arrive où le nombre des élémens est suffisant, le dossier est complet, et le jugement se déduit naturellement de la considération de l’ensemble des documens. Il en sera de même pour les causes de l’époque glaciaire; la physique du globe, l’astronomie ou la géologie donneront plus tard le mot d’une énigme dont la solution n’a été cherchée que depuis peu d’années. Enfans du siècle qui a vu poser le problème, résignons-nous au doute, ne préjugeons pas l’avenir. Nous savons par expérience que les siècles sont des unités dans les nombres qui expriment le temps nécessaire à l’établissement des grandes vérités dont les sciences positives s’enrichiront un jour.


CH. MARTINS.

  1. Nordenskioeld, Beilrag zur Kenntniss der Schrammen in Finnland, 1863.
  2. Cette carte, qui fait partie de l’ouvrage intitulé Traces d’une époque glaciaire dans les environs du Hardangerfiord, contient l’indication des stries, qui sont figurées par des flèches. Christiania 1866.
  3. Description du Groenland, t. Ier, p. 14
  4. Voyez, dans la Revue du 1er janvier 1865, le travail de M. Elisée Reclus sur les Oscillations du sol terrestre.
  5. Exemples : Pecten islandicus, Arca glacialis, Mya udevallensis, Terebratella spitzbergensis, Yoddia arctica, Tritonium gracile, Trichotropis borealis, Piliscus probus, Scalaria Eschrichii, Margarita undulata, etc.
  6. Mysis relicta, Gammarus loricatus, Idothea entomon, Pontoporeia affinis.
  7. The Grinnel expedition in search of sir John Francklin, a personal narrative, by Elisa Kent Kane. M, D. U. S. N., 1854.
  8. Voyez la Revue du 15 janvier 1866.
  9. Voyez pour les détails The Eventfull voyage of the Resolute 1852-53-54, by George Mac Dougall, Master, 1857.
  10. Pinus sylvestris, Abies excelsa.
  11. Prunus spinosa.
  12. Menyantes trifoliata.
  13. Elephas primigenius, E. antiquus, E. meridionalis; Rhinoceros etruscus: Hippopotamus major; Sus scrofa, Canis lupus, Equus fossilis, Bos priscus, Megaceros hibernicus; Cervus capreolus, C. elaphus, C. tarandus, C. Sedgwickii, Castor europœus.
  14. Voyez Ch. Lyell, l’Ancienneté de l’Homme, fig. 40, p. 292.
  15. Researches in newer pliocene and post-tertiary Geology, 1862.
  16. Exemples : Astarte multicostata, A. scotica; Balanus costatus, B. crenatus; Buccinum ciliatum, B. undatum; Cardium edule, suecicum; Corbula nucleus; Cyprina islandica; Dentalium dentale; Fusus antiquus, F. carinatus, F. propinquus; Littorina littoralis; Mya arenaria, M. truncala; Mytilus edulis: Natica clausa, N. groenlandica; Nautilus Beccarii; Ostrea edulis; Pecten maximus: Saxicava rugosa: Solen siliqua; Tellina baltica; Trichotropis borealis, Trochus magus, T. tumidus; Venus pullastra.
  17. Exemples : Astarte borealis, A. compressa, A. crebricostala, A. elliptica, A. udevallensis; Balanus udevallensis, Leda truncata, Mya udevallensis, Pecten islandicus Tellina calcarea, etc.
  18. On the history of the last geological changes in Scottland, 1865.
  19. Voyez sur ce sujet Ch. Maclaren, Geology of Fife, 1839, — On grooved and striated rocks in the middle region of Scottland, 1 849, — et Ch. Martins, On the marks of glacial action on the rocks in the environs of Edinburgh, 1851.
  20. On the parallel roads of Glen-Roy, 1863.
  21. Ramsay, The old Glaciers of Switzerland and North Wales, 1860, et Schimper, Rapport sur un voyage scientifique en Angleterre (Archives des missions scientifiques, t. III, p. 131, 1866).
  22. Saxifrage umbrosa, S. elegans, S. geum, S. hirsuta, S. hirta, S. affinis; Erica Makai, E, mediterranea; Daboecia polifolia, Arbutus unedo.
  23. Ranunculus glacialis, Cardamine bellidifolia, Silene acaulis, Arenaria biflora, Dryas octopetala, Erigeron uniflorus, Saxifraga oppositifolia, S. aizoides, Polygonum viviparum, Oxyria digyna et Trisetum subspicatum.
  24. Voyez sur ce sujet la Revue du 15 juillet 1864 et le livre intitulé Du Spitzberg au Sahara, p. 83.
  25. Rhododendron ferrugineum.
  26. Linum alpinum.
  27. Epilobium Fleischerianum.
  28. Voyez, dans la Revue du 1er mars 1858, l’Etude d’histoire primitive de M. Littré.
  29. L’Ancienneté de l’Homme prouvée par la Géologie, traduction de M. Chaper, 1864.
  30. L’Homme avant l’histoire, traduit de l’anglais par M. Ed. Barbier, 1867.
  31. Matériaux pour servir à l’histoire positive et philosophique de l’homme, 1865-1867.
  32. Voyez, pour plus de détails, Charles Lyell, On the proofs gradual rising of the land in certain parts of Sweden, 1835.
  33. Die fossile Flora der Polarlaender, 1867.
  34. Flabellaria Lamanonis.
  35. Musophyllum speciosum.
  36. Dracœnites narbonensis.
  37. Callitris Brongnartii et Widdringtonia brachyphylla.
  38. Cinnamomum campkorœfolium, C. aquense, C. sextianum, C. lanceolatum.
  39. Acacia julibrizoides, Mimosa deperdita.
  40. Des Glaciers et des Climats, ou des Causes atmosphériques en géologie, 1847.
  41. E. Plantamour, Du Climat de Genève, 1863.
  42. Dynamik des Himmels, p. 10.