Les nappes naturelles du Léman permettent de comprendre l’hydrodynamique du lac

Si esthétiques qu’elles soient, les nappes naturelles du Léman n’avaient pas été étudiées scientifiquement. Un doctorant de l’EPFL vient de combler cette lacune en se livrant à de nombreuses mesures à la surface du lac, analysant la température et la composition de l’eau. Avec pour but de proposer de meilleurs outils de gestion de l’hydrodynamique.

Crédit image: Alain Herzog, EPFL

Les données de température et de composition de l’eau ont été collectées pour déterminer les conditions les plus propices à la formation de ces nappes.

Elles ont inspiré Ferdinand Hodler, mais leur formation est longtemps demeurée mystérieuse. Les nappes naturelles du lac Léman n’ont désormais plus de secret pour Mehrshad Foroughan, doctorant au sein du Laboratoire de technologie écologique de l’EPFL. Ce dernier a enfin pu documenter le phénomène au plan scientifique.

Depuis les vignobles du Lavaux, ces nappes sont bien visibles. Elles proposent des jeux de lumière et de texture sur la surface du lac. Mais leur rôle dans l’hydrodynamique du Léman restait à étudier. C’est chose faite.

Catamaran autonome et ballon
Mehrshad Foroughan et son équipe ont employé de gros moyens pour mener leur étude. Des appareils photos ont été posés en Lavaux et à l’embouchure du Rhône. Un catamaran autonome guidé par des données GPS a mesuré la vitesse et la température de l’air et de l’eau du lac. Un ballon d’hélium a complété les relevés en prenant des photos à 400 m au-dessus du lac. Tous ces relevés ont été modélisés pour déterminer le rôle des tourbillons à l’origine de la formation de ces nappes.

Lorsqu’une légère brise souffle sur le Léman, des nappes lisses en côtoient d’autres plus rugueuses. Ces dernières sont des vagues de surface provoquées par le vent. Les zones lisses résistent à ces vaguelettes. L’analyse de la composition de l’eau a permis de les différencier. La présence d’agents de surface, produits notamment par l’activité biologique du phytoplancton, forme ainsi ces nappes naturelles.

Le phénomène a été particulièrement observé en septembre 2020, avec la formation d’une nappe frontale stationnaire de 10 km de longueur depuis la rive nord du lac. Mehrshad Foroughan l’explique par un épisode momentané de grand vent constaté plusieurs jours auparavant. Un courant d’eau froide s’est heurté à une zone plus chaude provoquée par un tourbillon à l’est du Léman. Les petites nappes lisses ont laissé des agents de surface insubmersibles. Ces derniers ont alors fusionné pour former cette grande nappe.

Les recherches menées par l’EPFL permettent de proposer d’autres outils de gestion des eaux du Léman. Notamment pour localiser les agents polluants. Comme des plastiques, présents en plus grande quantité dans les zones lisses.