Le brassage complet des eaux du Léman n'a pas eu lieu pour la 10ème année consécutive : quelles conséquences sur l'état de santé du lac ?

Les derniers relevés scientifiques de la Commission internationale pour la protection des eaux du Léman (CIPEL) montrent que le brassage des eaux du Léman a eu lieu jusqu'à 130 mètres de profondeur. Cela fait 10 ans qu'un brassage complet n'a pas eu lieu. Le fond du lac se réchauffe et la teneur en oxygène au fond du lac est faible, ce qui peut entraîner des conséquences néfastes sur l'état de santé du lac.CIPEL. (2022)

Dans les ouvrages scolaires, on présente un cycle annuel où les températures étant homogènes sur toute la profondeur en automne et au printemps , les vents produisent une grand brassage jusqu'en profondeur. Ce brassage apporte de l'oxygène jusqu'au fond, ce qui permet une décomposition aérobie. EN hiver le lac serait gelé et en été l'eau chaud en surface, moins dense ne permet pas ce brassage.
Or le lac Léman  (Léman tout court pour les puristes) ne gèle pas en hiver et la froidure de l'hiver n'atteint que rarement les profondeurs. C'est ce dont nous avertissent les spécialistes de la Commission internationale pour la protection des eaux du Léman (CIPEL). encourage le lecteur à aller vérifier dans l'article d'origine :  ici

Fig 1: Gauche: schéma classique de brassage (turnover) d'un lac à l'automne (Glen lake association), Droite : les températures le long  d'une ligne Genève - Villeneuve en date du 14 octobre 2022 : pas de brassage  [img]. Source :  Meteolakes

Dans un communiqué de presse, ils expliquent En hiver, la différence de température entre la surface et le fond du lac situé à 309 mètres de profondeur, est au plus bas. C'est uniquement à cette période de l'année que les eaux de surface et les eaux profondes peuvent se mélanger sous l'effet du froid et du vent. Ce mélange, appelé « brassage hivernal », est caractérisé par la profondeur de brassage qui sépare la couche de surface mélangée et la couche du fond qui ne s'est pas mélangée avec les eaux de surface. La profondeur de brassage peut être différente chaque année. Plus l'hiver est rigoureux, plus la profondeur de brassage se rapproche du fond du lac.

Cet hiver, la profondeur de brassage a été estimée à 130 m, ce qui signifie que les eaux situées entre 130 m de profondeur et le fond du lac à 309 mètres, ne se sont pas mélangées avec les eaux de surface. C'est la 10ème année consécutive que le brassage hivernal n'a pas atteint le fond du lac. Le dernier brassage complet remonte à l'hiver rigoureux de 2011/2012. Cet hiver-là, la température de l'eau et la teneur en oxygène s'est homogénéisée entre le fond du lac et sa surface, ce qui refroidit et réoxygéna le fond du lac.

La répétition de brassages incomplets ces dix dernières années a entraîné une augmentation de la température au fond du lac (+1,1 °C depuis 2012) et une diminution de la teneur en oxygène (voir l'encart à droite). Le réchauffement du fond du lac et sa désoxygénation représentent un risque d'asphyxie pour les organismes vivants en profondeur.

Le déficit en oxygène au fond du lac entraîne le transfert du phosphore contenu dans les sédiments du lac vers les eaux du fond du lac. En l'absence de brassage complet, ce phosphore s'accumule dans le fond du lac. En cas de brassage complet, le phosphore, qui s'est accumulé au fond du lac, serait remobilisé en surface et favoriserait la prolifération des algues, ce qui pourrait nuire à la baignade et à l'alimentation en eau potable. Dans ces conditions, nous devons continuer à diminuer nos apports en phosphore au lac, qui proviennent essentiellement des eaux usées domestiques. Nous devons aussi poursuivre les efforts effectués depuis plus de 50 ans dans le domaine de l'assainissement en maintenant de bons rendements d'épuration dans les stations d'épuration et en améliorant les réseaux d'assainissement. encourage le lecteur à aller vérifier dans l'article d'origine :  ici

Des données scientifiques pour illustrer ses cours ou pour des TP avec les élèves

Un site de l'EAWAG propose sur un site - Meteolakes- des données - notamment - sur la concentration température, la concentration d'Oxygène, pour chaque semaine depuis 2009. Ils proposent des transects, notamment de Genève à Villeneuve le long d'une ligne médiane (cf. figure 1), et des cartes pour la surface ( cf figure 2). Ils indiquent comment ils couplent leurs données pour nourrir les modèles ici

Oxygène

En cliquant en bas de la page Meteolakes  Water Quality Model, on peut faire apparaitre une transect de la concentration d'Oxygène : on y voit que même en hiver janvier (2018) l'oxygène de surface n'atteint pas le fond.

Fig 3: l'oxygène de surface - semaine du 8 janvier (2018) n'atteint pas le fond. [img]. Source :  Meteolakes

 

Ces données authentiques permettent de nombreuses activités. Par exemple partir du schéma dans un ouvrage classique ( fig 1 gauche)  et voir si le savoir transposé correspond à la réalité du Léman. Ou leur faire trouver les variations de température  et d'Oxygène pour élaborer des hypothèses sur ce qui se passe pour les décomposeurs aérobies et anaérobies au fond du lac quand la masse  des algues y est descendue.

Température

La température de surface intéressera les baigneurs - notamment pour la coupe de Noël. On y voit bien sur Meteolakes l'effet du vent - d'ouest comme sur la figure 2, il pousse l'eau un peu plus chaude en surface vers Villeneuve, par bise (modérée) c'est plutôt Genève qui reçoit l'eau plus chaude. Si le vent est fort cet effet disparait par brassage des couches supérieures - mais hélas pas jusqu'au fond.

Fig 3: les températures de surface montrent bien l'effet du vent [img]. Source :  Meteolakes

Les données pour vos activités

Depuis meteolakes, les données peuvent être downloadées et analysées explications ici 
http://meteolakes.ch/api/coordinates/534700/144950/geneva/temperature/1537034400000/1537768800000/20

The link above provides an example on how to retrieve data with the following caracteristics:

    Lake Geneva
    Center of the lake (in CH1903): 534'700, 144'950
    Water temperature
    From 15-09-2018 18:00 (1537034400000) to 24-09-2018 06:00 (1537768800000)
    At 20 meters depth

Références:

• CIPEL. (2022). Le brassage complet des eaux du Léman n’a pas eu lieu pour la 10ème année consécutive : Quelles conséquences sur l’état de santé du lac ? CIPEL mars 2022. https://www.cipel.org/wp-content/uploads/2022/03/cp-cipel-brassage-hivernal-2022.pdf
• Bouffard, D. (PI) (2022). The online platform for monitoring and forecasting the bio-physical state of Swiss lakes. [Produciton projet ESA]. Meteolakes. http://meteolakes.ch/#!/about