6 septembre 2001
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Laurent Touchart, « La température de l’eau en Limousin et Angoumois : études d’effet et aménagement du territoire », HAL-SHS : géographie, ID : 10670/1.24ry94
En conditionnant le fonctionnement trophique des plans d’eau et en déterminant la qualité de leurs émissaires fluviaux, la température de l’eau est au centre des préoccupations environnementales dans les régions barrées de multiples étangs et petits lacs de barrage. En réponse à la demande sociale, l’applicabilité des recherches en géographie limnologique se traduit par des propositions destinées à réduire l’impact des petits plans d’eau sur les cours d’eau, se voulant utiles à l’aménagement des territoires du Limousin et de la Charente limousine. L’auteur fait fonctionner depuis 1997 une trentaine de thermomètres enregistreurs, en amont, à l’intérieur et en aval de lacs de barrage et d’étangs (isolés, en chaîne, à déversoir de surface, à moine), essentiellement dans les bassins de la haute Charente, de la haute Vézère, de la Gorre et de la Glane. Le présent papier s’appuie sur les 800 000 données horaires inédites de température de l’eau de l’ensemble de ces bassins, tout en détaillant plus particulièrement le cas de l’étang de Cieux. Les méthodes de traitement des données sont statistiques, graphiques et cartographiques. Cette recherche expose une nouvelle méthode de détermination de la thermocline et des sauts thermiques par la construction de MNT associant tous les profils thermiques et le calcul de la dérivée directionnelle sur chaque profil. Nos résultats montrent que la stratification thermique des étangs est plus durable qu’il n’était dit jusqu’à présent dans la littérature scientifique. Des thermoclines profondes se mettent en place parfois pendant plusieurs semaines d’affilée. Les thermoclines superficielles sont plus éphémères, mais peuvent être très marquées. Par conséquent, le type d’évacuation d’eau des plans d’eau provoque de grandes différences dans leur l’impact thermique sur les cours d’eau. Les étangs à déversoir de surface, qui sont ceux dont l’influence est la plus forte, réchauffent l’eau des cours d’eau de 2 °C en moyenne annuelle et de 4 à 7 °C en été. Dans le cas du Grand Etang de Cieux, l’impact peut être suivi sur environ 3 km au cœur de l’été, mais l’essentiel du réchauffement disparaît sur le premier kilomètre. Un moine peut être préconisé pour réduire le réchauffement moyen, les réchauffements maxima et l’amplitude diurne. En revanche, ce système a tendance à réchauffer les minima diurnes. A l’échelle saisonnière, le réchauffement en sortie d’un étang à moine est maximal en période de convection mécanique, soit plus souvent en fin d’été. Pour les étangs de moins d’1 m de profondeur, le système d’évacuation importe peu, la tranche d’eau complète étant brassée chaque nuit. Entre 1 et 3,5 m de profondeur, le moine fournit une eau de température assez stable et plutôt bien oxygénée, mais des réchauffements dépassant 5°C peuvent exister pendant une dizaine de jours cumulés. Entre 3,5 et 5,5 m, le moine soutire une eau aux écarts thermiques fortement réduits, légèrement plus chaude que le tributaire mais souvent désoxygénée. L’ajout d’une cascade de réoxygénation est conseillé. Au-delà de 6 m de profondeur, le moine puise une eau hypolimnique, fraîche et stable pendant tout l’été, mais qui aura séjourné au contact de sédiments anoxiques et réduits. Les lacs de barrage, qui ont une superficie plus grande que celle des étangs donc une course du vent plus longue permettant des brassages forcés à plus grande profondeur, connaissent une stratification saisonnière à partir d’environ 8 m de profondeur dans le cas de la haute Charente. Si le choix est fait de lutter contre la stratification thermique, un injecteur d’air peut être préconisé. La comparaison des températures de l’eau du lac de Lavaud, de fonctionnement libre, et du lac de Mas Chaban, muni d’un déstratificateur, montre que l’eau fluviale provenant du lac artificiellement déstratifié est plus chaude que celle du lac sans injecteur d’air. En revanche, l’intérieur du lac déstratifié est oxygéné de la surface jusqu’au fond.