Quand l'eau ouvre aux multiples facettes de la science

Depuis sept ans, la plateforme LéXPLORE et son cercle de bouées jaunes font partie intégrante du paysage puilléran. Bon nombre d’habitantes et habitants des environs, pourtant, n’ont aucune idée de ce qui s’y déroule. Ni qu’à ce jour, elle est la station expérimentale la plus avancée jamais installée sur un lac. Sur ses 100 m² à peine, pas moins de vingt-cinq projets scientifiques sont en cours, sans compter les quarante menés sur les sept dernières années et aujourd’hui terminés.

Ce laboratoire flottant est équipé d’instruments de pointe pour récolter des données en hautes fréquences dans des domaines multiples et variés, tels que chimie, physique, écologie, microbiologie, hydrologie, développement de nouvelles technologies, et même astrophysique. Parmi les partenaires impliqués, on compte une vingtaine de laboratoires de l’EPFL, mais également plusieurs unités de l’EAWAG, l’un des principaux instituts de recherche sur l’eau au monde, de l’Université de Lausanne (UNIL), de l’Université de Genève (UNIGE), CARRTEL (INRAE-USMB) en France et d’une dizaine d’autres institutions.

LéXPLORE constitue à la fois un lieu de rencontre entre disciplines et entre institutions, et un point de contact privilégié entre la science et le grand public. Les visites organisées à la belle saison en sont une illustration concrète. Le projet Lémanscope en est une autre. Cette initiative de science participative impliquant l’EPFL, l’EAWAG, l’UNIL et l’Association pour la Sauvegarde du Léman, menée sur plus de deux ans, a mobilisé des centaines de citoyennes et citoyens dans la prise de mesures de la transparence et de la couleur de l'eau sur toute la superficie du lac. Les données ainsi recueillies, combinées aux mesures à haute fréquence de la plateforme et aux images satellites, offrent aujourd’hui une opportunité unique d'analyser les variations saisonnières et spatiales de la qualité de l'eau du lac.

Écosystème complexe

Permettant la prise de mesures et la collecte de données en temps réel et en continu, y compris de nuit, la plateforme offre une situation unique et privilégiée pour étudier les différents aspects de l’écosystème lacustre : ses processus biochimiques complexes, sa dynamique de mélange et de circulation, sa biodiversité, son rôle dans le cycle du carbone et les flux de gaz à effet de serre et, plus globalement, dans l’évolution climatique de la région et du monde.

Parmi les sujets suscitant le plus de curiosité de la part des visiteuses et visiteurs, la présence de la moule quagga est en première place. Plusieurs études sont menées sur ce mollusque extrêmement invasif. S’étant introduit dans le Léman il y a une dizaine d’années, il a rapidement pris ses aises et colonise désormais l’ensemble du lac, modifiant l’écosystème, obstruant les canalisations – notamment celles de l’EPFL, utilisées pour le refroidissement des infrastructures – et alourdissant les coques de bateaux.

L’intérêt est également vif pour le plancton, que le public peut observer au microscope lors des visites, et qui est au cœur de plusieurs recherches. Celles-ci visent à mieux comprendre leur rôle écologique et dans la biogéochimie du lac, leurs schémas de migration verticale, ainsi que les conditions menant à leurs proliférations ponctuelles, ou encore l’impact de l’augmentation des températures de l’eau sur leurs populations et sur les flux de carbone vers les sédiments.

Plastiques et éclairs de particules cosmiques

La plateforme est un lieu propice à la détection et l’analyse des pollutions. Les scientifiques y observent les effets de l’accumulation de microplastiques, leur distribution dans la colonne d’eau, les variations de leur concentration au fil du temps. Certains projets s’attachent à comprendre les interactions spécifiques de ces matières avec l’environnement lacustre et les microorganismes indigènes en fonction des saisons, des températures, et différents autres paramètres. Une autre étude se penche sur les rejets de substances chimiques de synthèse – pesticides, engrais, médicaments, etc.

D’un point de vue technique, la plateforme est le terrain idéal pour développer et tester de nouveaux outils technologiques en conditions réelles: capteurs intelligents, sondes, drones et robots submersibles pour des échantillonnages en profondeur ou la surveillance de zones critiques, caméra de microscopie holographique pour observer les microorganismes et particules, ou encore des pluviomètres, soit des appareils servant à mesurer et caractériser les précipitations dans une zone donnée.

Enfin, la station sert également des buts scientifiques inattendus, notamment en astrophysique. Comme des capteurs enfermés dans des compartiments étanches à la lumière, placés dans la couronne de la plateforme, permettent de détecter les particules de rayons cosmiques provenant de la Voie lactée, qui peuvent atteindre la surface du lac et produire des éclairs à haute énergie.