Réchauffement climatique Le brassage des lacs suisses menacé par le réchauffement

Le changement climatique pourrait modifier la température, la couverture de glace et le brassage de nombreux lacs suisses. Ceux de moyenne altitude sont particulièrement exposés, selon une étude de l'Eawag.

Dans nombre de lacs suisses de moyenne et haute altitude, l’eau est brassée de la surface jusqu’au fond au printemps et en automne. Ce brassage vertical influence de nombreux processus chimiques et écologiques.

L’eau de surface riche en oxygène et pauvre en nutriments se mélange à l’eau pauvre en oxygène et riche en nutriments du fond du lac. Ce phénomène équilibre la température du lac jusque dans les couches profondes.

En hiver et en été en revanche, l’eau des profondeurs est séparée de la surface par une stratification stable de la température. Les écosystèmes des lacs et l’ensemble de la chaîne alimentaire, du plancton au poisson, sont habitués à ces variations saisonnières, a indiqué jeudi l'Institut de recherche sur l'eau Eawag dans un communiqué.

Trois scénarios utilisés

L'équipe de Love Råman Vinnå, du département Eaux de surface de l'Eawag, s'est penchée sur 29 lacs suisses situés à des altitudes comprises entre 193 et 1797 mètres, procédant à une simulation des processus dynamiques.

Les chercheurs ont pu intégrer pour la première fois les nouveaux scénarios climatiques suisses (CH2018), qui tiennent compte de la topographie complexe des Alpes pour représenter en détail le climat local. La simulation est ainsi beaucoup plus précise que dans les études précédentes.

Trois scénarios ont été utilisés: le pire suppose une augmentation constante des gaz à effet de serre, tandis que dans le scénario intermédiaire, les émissions arrivent à leur maximum vers 2050 et dans le scénario le plus strict, le réchauffement global ne dépasse pas 2°C.

Lacs de moyenne altitude menacés

Le résultat est sans équivoque: si le climat se réchauffe de plus de 2°C, de nombreux lacs de moyenne altitude sont menacés de perdre leur couverture de glace hivernale au cours du XXIe siècle. C'est le cas par exemple pour le Lac de Joux (VD) ou celui du Klöntal (GL).

Moins de glace entraîne un échange vertical plus intense entre les eaux de surface et les couches profondes, empêchant ainsi la formation d’une stratification stable et raccourcissant par conséquent sa durée.

En été en revanche, la durée de la stratification stable s’allonge, augmentant le risque d’un manque d’oxygène dans les eaux profondes. Par ailleurs, la stratification prolongée estivale peut favoriser la croissance des cyanobactéries toxiques des algues.

De nombreux lacs de moyenne altitude pourraient donc passer d’un régime de deux brassages de l’eau profonde par an à un régime avec un seul brassage annuel. Des transformations de ce type sont lourdes de conséquences sur l’accumulation de chaleur des lacs et la répartition de l’oxygène et des nutriments.

Les habitats de nombreux animaux aquatiques pourraient être profondément modifiés, car l’eau se réchauffe alors par la surface et l’oxygène reste peu présent en profondeur.

Prendre des mesures

Selon tous les scénarios climatiques, les lacs de haute altitude, tel le lac de St-Moritz (GR), situé à 1768 mètres, conserveraient deux brassages annuels, du moins pour le XXIe siècle. Une couche de glace continuera à s'y former, permettant de préserver un brassage vertical semestriel

Selon l'étude, les grands lacs du Plateau suisse, comme celui de Zurich ou le Léman, qui présentent aujourd’hui déjà un régime à un seul brassage, conserveront probablement un cycle de brassage irrégulier.

«Notre étude montre que prendre des mesures conséquentes pour la protection du climat permettra de limiter la plupart des effets. Si on réussit à limiter le réchauffement climatique, peu de lacs arriveront au point de bascule», conclut Love Råman Vinnå, cité dans le communiqué. Des chercheurs de l'EPF de Zurich ont également contribué à ces travaux publiés dans la revue Nature Communications Earth & Environment.