Gruppe 11a. Geomorphologie (3. Limnologie).

Les Seiches des Lacs.

Par le Prof. Dr. L.-A. Forel (Morges).

(Vormittags-Sitzung vom 30. September.)

Une déviation temporaire de la verticale dans une masse d'eau amène un état d'équilibre instable. Sitôt que l'action perturbatrice cesse, l'équilibre normal se rétablit par une série de balancements pendulaires, d'amplitude décroissante jusqu'à zéro (vagues d'oscillation fixe).

Ces vagues intéressent simultanément toute la masse d'eau, depuis la surface jusqu'au fond.

Selon le point d'application de la perturbation qui cause la dénivellation initiale, la masse d'eau est divisée en une ou plusieurs masses secondaires, oscillant chacune pour son compte, les diverses subdivisions ayant des mouvements isochrones, symétriques dans deux sections voisines. (Vagues d'oscillation fixe uninodales, binodales..... plurinodales.) Le nombre des ventres d'oscillation d'une masse d'eau est égal à celui des noeuds, plus un.

Les lois générales de mouvement d'oscillation fixe, dans la forme d'oscillation de balancement d'un liquide, sont:

1o La durée de l'oscillation est proportionnelle à la longueur et inversément proportionnelle à la racine carrée de la profondeur moyenne de la section d'eau mise en balancement: suivant une formule générale de Mérian que nous simplifions:

où t exprime la demi-période, I la longueur, h la profondeur moyenne du bassin.

20 Les vagues de balancement se succèdent en oscillations isochrones, d'amplitude décroissante jusqu'à zéro.

3o Le plan d'oscillation est vertical; il est dirigé suivant le grand axe ou le petit axe d'un bassin de forme quelconque (systèmes de vagues longitudinales ou de vagues transversales).

4° L'oscillation de l'eau se traduit par un balancement horizontal des deux côtés du plan vertical médian perpendiculaire au plan d'oscillation dans les noeuds, et par un balancement vertical au-dessus et au-dessous d'un plan horizontal moyen dans les ventres d'oscillation. 5o Il peut y avoir production simultanée de vagues longitudinales et de vagues transversales, de vagues uninodales et de vagues plurinodales. Cette simultanéité se traduit par l'interférence des mouvements particuliers des différents systèmes de vagues.

On appelle seiches les vagues d'oscillation fixe des lacs dans cette forme de balancement. L'observation nous a prouvé qu'elle répondent aux lois générales que nous venons de formuler.

Par exemple, nous connaissons dans le Léman:

des seiches longitudinales uninodales, durée 73 minutes

Les plurinodales, soit longitudinales, soit transversales, existent; elles sont encore insuffisamment différenciés.

Le noeud des longitudinales uninodales qui est, en même temps, le ventre des binodales, est situé près de Rolle, station plus rapprochée de l'extrémité occidentale du lac; ce déplacement du noeud correspond à la plus grande profondeur de la partie orientale du Léman.

L'amortissement de l'amplitude d'oscillation des seiches est remarquablement lent. Nous avons p. ex. des traces de la série des seiches du Léman du 26 mars 1891 dessinés par le limnographe Plantamour à Genève, qui a débuté avec une amplitude totale de 20 cm; à la 145 oscillation l'amplitude était encore de 7 cm. Le taux de la décroissance était tel que l'amplitude n'aurait été réduite à zéro qu'après la 180o seiche; la série aurait ainsi duré plus de 92 jours, si elle n'avait été interrompue par une autre série intercurrente.

Les seiches sont causées par des perturbations locales de la pression atmosphérique, qui amènent une dénivellation temporaire de la nappe du lac; sitôt que la perturbation cesse, le niveau se rétablit par une série d'oscillations rythmiques. Les séries de seiches débutent après le passage d'un cyclone, d'une trombe, d'un orage, d'une perturbation atmosphérique quelconque.

L'observation dans les lacs permet de reconnaître le mouvement vertical de l'eau qui est maximal dans les ventres d'oscillation des

seiches, ce qui se traduit par des variations périodiques du niveau, de rythme déterminé. Nous n'avons pas encore su constater les mouvements pendulaires horizontaux, qui sont à leur maximum dans les noeuds (les courants alternatifs des goulets des ports de Morges et de Genève, ceux de l'Euripe de Chalcis, sont l'expression de dénivellations locale de la nappe d'eau dans un ventre de seiche, par rapport au niveau relativement constant du bassin qui l'avoisine).

L'amplitude de la dénivellation des mêmes seiches dans deux ventres homologues est en fonction inverse de la profondeur et de la largeur relatives de la section du bassin intéressé par le ventre consideré. Les seiches du Léman sont quatre fois plus hautes à Genève, où la profondeur et la largeur du bassin sont plus faibles, qu'à Villeneuve.

L'amplitude de la dénivellation périodique des seiches peut s'élever à plusieurs centimètres, à plusieurs décimètres. Le maximum donné par l'observation directe est celle des seiches de Veinié du 3 octobre 1841 à Genève qui ont dépassé 1.87 m entre la plus grande et la plus basse hauteur de l'eau. Depuis 1876, que nous avons sur le Léman des limnographes à enregistrement continu, le maximum a été dessiné automatiquement à Genève, le 20 août 1890, par une hauteur de 63 cm.

Nous avons des mesures suffisantes, obtenues par des inscriptions limnographiques ou des observations plémyramétriques, qui nous donnent la période des seiches uninodales des lacs suivants!

L'intérêt de l'étude des seiches réside:

a) dans l'observation d'un phénomème naturel général, à grandes allures;

b) dans l'explication de faits qui ont longtemps intrigué les naturalistes. (Les courants déréglés de l'Euripe depuis l'antiquité grecque, les seiches de Genève depuis l'an 1600);

c) dans la vérification par l'observation de phénomènes grandioses (vagues d'oscillation de cinquante, de cent kilomètres et plus de longueur) de la formule théorique tirée par Mérian1) des équations de la mécanique rationelle; par conséquent, vérification de ces dernières.

d) dans la possibilité d'apprécier en quelques heures d'observation la profondeur moyenne d'un lac dont le relief est inconnu, mais dont on connait la longueur maximale.

(Voir pour plus de détails: F. A. Forel. Le Léman. Monographie limnologique t. II p. 39 à 212. Lausanne 1895.)

(Diskussion s. Theil I, Vormittags-Sitzung vom 30. September.)

Gruppe 11a. Geomorphologie (3. Limnologie.)

Bathometrie der Italienischen Seen.

Von Dr. Giovanni de Agostini (Turin).

Mit einer Karte.

(Nachmittags-Sitzung vom 28. September Abthlg. A.)

Auf dem III. Italienischen Geographentag, der im Frühjahr 1898 in Florenz abgehalten wurde, hatte ich Gelegenheit, eine Mittheilung1) über Auslothung italienischer Seen und den Fortschritt der limnologischen Studien in Italien während der letzten Jahre zu machen, und schloss mit dem Wunsch, dass die Untersuchung der Tiefenverhältnisse der Seen in Italien, diese Grundlage aller übrigen limnologischen Untersuchungen, baldigst vollendet würde.

Darauf schlug Prof. Elia Millosevich der wissenschaftlichen Sektion des Italienischen Geographentages eine einstimmig angenommene Resolution des Inhalts vor, dass die im guten Fortgang befindlichen limnologischen Studien in Italien baldigst durch einen SeenAtlas und eine Monographie zum Abschluss gebracht werden möchten, welche einem der nächsten Internationalen Geographen-Kongresse vorzulegen sei. Was den ersten Theil dieser Resolution betrifft, so hat sich die Italienische Geographische Gesellschaft entschlossen, in einem Atlas vereinigte Tiefenkarten der hauptsächlichsten Seen herauszugeben. Da noch nicht möglich ist, die morphometrischen Daten über die italienischen Seen in extenso zu geben, so begnüge ich mich hier mit einer kurzen Mittheilung über die grösste Tiefe von Seen, in denen ausreichende Lothungen bereits gemacht sind, indem ich zum Schluss noch über das Relief des von mir kürzlich ausgelotheten Comer-See mich etwas verbreiten werde.

In chronologischer Anordnung folgen hier die italienischen Seen, deren Aufnahmen als endgiltig anzunehmen sind2):

1) de Agostini G.: Sullo stato attuale degli studi batometrici dei laghi italiani coll' aggiunta di un saggio per una bibliografia limnologica italiana. Estratto dagli „Atti del III. Congresso Geografico Italiano" Firenze, Tip. Ricci, 1899. In diesem Verzeichniss sind nur die Seen des Königreichs Italien aufgeführt, die eine Oberfläche von mehr als 1/2 qkm messen.