Lac Léman: des prévisions pour chercheurs et baigneurs
© 2016 EPFL – Alain Herzog
Les baigneurs et scientifiques ont de quoi être ravis. Mis au point à l'EPFL, un nouveau service en ligne fournit des informations en temps réel et prévisions sur la température de l'eau et les courants de surface du Léman.
Si vous êtes un habitué des plages du Lac Léman, vous aurez remarqué que certains endroits sont plus chauds que d'autres, et que d'une manière ou d'une autre, le vent doit entrer dans l'équation. Quelle plage choisir pour votre prochaine baignade? La plate-forme en ligne meteolakes.epfl.ch fournit les températures et les prévisions de courants pour l'ensemble du lac.Accessible au public, la plate-forme avait à l'origine été développée pour les scientifiques. Il s'agissait de valider les données environnementales récoltées par les satellites. Elle contribueégalement à mieux comprendre les processus dynamiques qui se déroulent dans le lac, et offre des perspectives nouvelles à propos de phénomènes que les techniques de surveillance conventionnelles sont incapables d'observer.
Theo Baracchini est doctorant au Laboratoire de physique des systèmes aquatiques. Il a également créé la plateforme. Selon ce jeune chercheur, il est plus que jamais nécessaire d'observer dans son ensemble le volume des lacs: «Je vois les lacs comme des sentinelles du changement climatique. Ils abritent une immense diversité d'écosystèmes, dont certains vont vraisemblablement être les premières victimes visibles des fluctuations du climat. Pour y parvenir, nous devons les observer comme formant un tout. L'approche conventionnelle, qui consiste à prendre des échantillons dans un lac une ou deux fois par année dans le meilleur des cas, et toujours au même endroit, n'est tout simplement plus suffisante".
Comprendre le lac en direct et en trois dimensions
La plate-forme en ligne permet aux visiteurs de se déplacer dans le temps et de suivre l'évolution de la température du lac et des courants de surface tout au long de l'année. Mais le modèle qui pilote la simulation fait mieux encore. «Le défi était d'intégrer différents types de données dans une seule structure: mesure de points classique, données récoltées par satellite, et données issues de simulations par ordinateur. Le fait de combiner ces trois sources nous permettra d'élaborer un cadre de modélisation flexible et global pour des lacs situés dans différentes régions du monde. Nous avons commencé avec le Lac Léman pour illustrer notre technologie.»
Selon Theo Baracchini, cette simulation «ouvre de nouvelles pistes pour étudier des structures tridimensionnelles et des processus à échelle moyenne dans les lacs. Ces processus se déroulent dans de vastes portions du lac et ont souvent été négligées. Par exemple, en simulant les interactions du vent - sur la base des données de MétéoSuisse – avec la masse du lac, nous enregistrons des phénomènes tels que la remontée d'eaux, par laquelle les eaux froides des profondeurs du lac sont ramenées à la surface."
Deux onglets permettent aux utilisateurs de voir des coupes transversales de la température des eaux du lac, de la surface jusqu'au lit du lac. «Une ou deux fois par an, typiquement au printemps et en automne, la thermocline - la ligne qui sépare l'eau de surface, plus chaude, de l'eau froide et profonde située en-dessous – disparaît, et les eaux du lac se mélangent. Ce système est essentiel pour la santé de l'écosystème du lac", explique le chercheur.
Une plateforme au centre d'un projet de l'Agence spatiale européenne
La plate-forme de Theo Baracchini est l'élément central de CORESIM, un projet de l'Agence spatiale européenne, qui finance son travail. Les données qu'elle fournit étaient initialement destinées à valider les mesures de la température du lac et de la chlorophylle relevées par les capteurs à haute-résolution des satellites de l'Agence. Mais elle rendent possibles une foule d'autres applications. Les pêcheurs pourraient profiter de la plate-forme pour localiser des gradients de température prononcés, qui sont des indicateurs de zones de pêche riches. Les ingénieurs pourraient s'en servir pour optimiser les systèmes de chauffage et de refroidissement qui utilisent l'eau du lac. Quant aux chercheurs en sciences environnementales, ils pourraient y avoir recours pour prédire l'étendue et la dilution des panaches de polluants.
Pour Theo Baracchini, la modélisation de la température et des courants de surface du Lac Léman n'est qu'une première étape. A l'avenir, il projette de simuler d'autres facteurs, tels que les concentrations d'algues et d'oxygène, et d'appliquer son modèle à d'autres lacs de Suisse. Pour ce chercheur, qui a grandi sur les bords du Lac Léman, il était essentiel d'ouvrir sa plateforme au public. «Je suis heureux d'offrir à un large public une application de notre recherche qui se veut ouverte, pratique et locale."
Pour un premier aperçu de la plate-forme, allez sur meteolakes.epfl.ch, et restez en contact pour une vision détaillée de la physique du Lac Léman.
