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25 février 2013

Etude des lacs: l'EPFL se jette à l'eau

Née il y a cent ans sous l’influence du chercheur vaudois François-Alphonse Forel, la limnologie ou l’étude des eaux de surface est désormais l’objet d’une chaire à l’Ecole polytechnique fédérale de Lausanne. Portrait d’une discipline méconnue mais primordiale en termes de ressources hydrauliques.

Vue sur le lac Léman et les montagnes
Les scientifiques lausannois ont un important plan d’eau à portée de main: le lac Léman. (photo Getty Images)

En décembre dernier, l’EPFL inaugurait une chaire de limnologie. Limno-quoi?

Comme son étymologie grecque l’indique – limno désignant dans la langue d’Homère les eaux de surface – cette science est essentiellement dédiée à l’étude des lacs. Et notre bleu Léman n’est pas étranger à la naissance d’une telle discipline, puisque c’est en y consacrant une vaste monographie que le chercheur vaudois François-Alphonse Forel a utilisé le terme de limnologie pour la première fois, le décrivant alors comme l’océanographie des lacs.

Mais alors, pourquoi créer maintenant une chaire pour une discipline qui existe depuis plus de cent ans?

Alfred Wüest, spécialiste de physique aquatique.
Alfred Wüest, spécialiste de physique aquatique. (photo LDD)

«La limnologie ne se limite plus aujourd’hui à sa définition classique», relève le professeur Alfred Wüest(photo LDD), titulaire de la chaire et spécialiste de physique aquatique à l’EPFL et à l’Eawag, l’Institut fédéral pour l’aménagement, l’épuration et la protection des eaux. C’est avant tout en termes de ressources hydrauliques que le problème se pose de nos jours: nous devons trouver des moyens d’en assurer une exploitation adéquate. Par ailleurs, plus sensibles à la pollution que les océans, les lacs sont soumis à une pression environnementale croissante. Or, des milliards d’êtres humains dépendent de la bonne santé de ces réservoirs d’eau douce.

Un terrain d’expérimentation idéal

L’un des principaux objectifs de l’unité du professeur Wüest sera donc de développer des nouvelles technologies permettant une analyse plus précise des milieux lacustres. A commencer bien sûr par les eaux du Léman qui, de par sa taille et son emplacement, à une centaine de mètres du campus, représente un terrain d’expérimentation idéal pour les spécialistes.

Dans cette optique, la chaire de limnologie de l’EPFL s’inscrira dans la continuité du projet Elemo qui depuis 2011 explore les fonds sous-marins du plus grand lac de Suisse à l’aide de sous-marins tout de droit venus de Russie! Leur but? Récolter des données dans les domaines de la bactériologie et de la micropollution afin de mieux assurer la protection du milieu.

L’EPFL est également partenaire d’un projet de recherche menée conjointement par les universités de Genève et de Lausanne, l’Eawag et le Fonds national suisse.

Baptisé Léman21, ce projet vise à «définir une stratégie générale d’identification des risques chimiques et de gestion durable de ce type de lac», explique l’écotoxicologue Nathalie Chèvre (photo LDD), qui coordonne depuis l’Université de Lausanne les recherches des dix doctorants participant à l’aventure. «L’accroissement de la population résidant sur les rives du Léman, son utilisation récréative, l’exploitation thermique des eaux, mais aussi de la fréquence et de la quantité des précipitations liées aux changements climatiques sont autant de facteurs qui altèrent la qualité de l’eau d’une manière qui nous est encore inconnue.»

Ainsi, si nous sommes venus à bout, dans une certaine mesure, de la haute concentration en phosphore qui avait préoccupé les riverains dans les années 1960, d’autres substances ont fait leur apparition «comme les médicaments, les produits phytosanitaires ou encore certaines nanoparticules, détaille Walter Wildi, professeur de géologie de l’environnement à l’Institut F.-A. Forel à l’Université de Genève. Or, on connaît encore mal les effets de ces dernières sur l’homme.»

Le but du projet Léman21 n’est toutefois pas de développer un plan d’action pour nettoyer les eaux. «C’est le travail de la Commission internationale pour la protection des eaux du Léman, souligne Nathalie Chèvre. De notre côté, nous pouvons leur fournir des informations plus précises, leur indiquant les hot-spots de pollution.»

Mais la limnologie ne se cantonne pas à l’étude du seul Léman, loin s’en faut. «Nous l’utilisons avant tout comme exemple, pour développer des outils qui seront ensuite applicables à d’autres espaces», précise Nathalie Chèvre.

Et Walter Wildi d’évoquer des recherches menées sur les lacs alpins, notamment utiles pour retracer le transport par le vent des polluants qui viennent se déposer sur ces étendues d’eau en montagne. Des projets de recherche sont également menés au-delà des frontières, notamment sur la lagune de Venise et le delta du Danube. «En Roumanie et en Ukraine, de nombreuses populations de pêcheurs vivent de cette ressource naturelle, souligne Walter Wildi. Leur bonne santé dépend donc de celle du fleuve.»

Des submersibles russes dans le Léman

En 2011, des submersibles russes ont permis une exploration poussée des abysses du Léman.
En 2011, des submersibles russes ont permis une exploration poussée des abysses du Léman. (photo Jean-Marc Blache)

Dans les années 90, le réalisateur américain James Cameron embarquait à bord d’un sous-marin MIR afin recueillir pour son film «Titanic» des impressionnantes images de la célèbre épave...

En 2011, les submersibles russes ont connu un tout autre usage entre les mains des scientifiques du projet Elemo, coordonné par l’EPFL. Mis à disposition grâce au soutien d’une entreprise pharmaceutique et du consulat de Russie à Lausanne, ils ont permis une exploration poussée des abysses du Léman.

Une énorme quantité de données a ainsi pu être collectée, notamment sur le rôle des bactéries dans le stockage des métaux lourds au fond de l’eau, le chemin pris par les micropolluants depuis la station d’épuration de Vidy, l’évolution de la structure sous-lacustre, etc.
A noter que le second volet du projet Elemo prendra son envol – dans tous les sens du terme – au printemps 2013. C’est cette fois-ci à bord d’un ULM que les scientifiques embarqueront, afin d’étudier les phénomènes se produisant à la surface du lac.

Entre autres instruments dont seront dotés les appareils, une caméra dite hyper-spectrale permettra d’obtenir une image détaillée de la répartition de certains éléments évoluant près de la surface du lac (algues, sédiments, gaz dissous...).

Auteur: Tania Araman