Plongée dans les nappes naturelles du Léman

Le scientifique a utilisé une batterie de différents instruments pour recueillir des données sauvegardées grâce à une modélisation hydrodynamique détaillée. Il a mesuré la vitesse et la température de l’air et de l’eau, récolté des échantillons d’eau et pris des images sous différents angles. En plus d’appareils photo fixes posés en Lavaux et à l’embouchure du Rhône qui fournissent des vues à large échelle, il a eu recours à un catamaran autonome guidé par des données GPS. L’embarcation prenait des clichés à hauteur d’eau tandis que l’équipe de recherche récoltait en temps réel toutes les données depuis un autre bateau. Enfin un ballon d’hélium situé à 400 mètres de hauteur et tiré par ce même bateau fournissait en parallèle des vues aériennes.

Lorsqu’une légère brise souffle sur le Léman, on observe facilement que des nappes lisses en côtoient d’autres, rugueuses. Ces dernières sont des vagues de surface provoquées par le vent. Les zones lisses, telles des taches d’huile, peuvent résister à ces vaguelettes. En analysant la composition de l’eau, Mehrshad Foroughan a trouvé ce qui les différencie. Les zones lisses ont une concentration plus élevée de biotensioactifs. Ce sont des agents de surface qui peuvent être produits par l’activité biologique du phytoplancton ou qui proviennent de sources terrestres.

Le 30 septembre 2020 entre 14h et 16h30, l’appareil photo d’ECOL installé en Lavaux a capturé la formation d’une nappe frontale stationnaire d’une longueur de 10 km s'étendant depuis la rive nord du lac vers le sud. Dans un montage en accéléré, on voit distinctement comment de petites nappes se déplaçant rapidement alimentent progressivement la principale. «La formation de grande nappe se produit en général après un fort épisode de vent suivi d’une légère brise, principalement pendant les saisons chaudes», explique Mehrshad Foroughan. «Mais nous avons aussi eu la chance d'être au bon endroit, au bon moment avec le bon équipement».

Un vent fort a soufflé plusieurs jours avant la formation de cette nappe frontale. Ce jour-là, un courant d’eau froide amené par le vent du nord-ouest s’est heurté à de l’eau chaude d’un gyre dans la partie orientale du lac. L'eau froide, qui transportait de petites nappes lisses se déplaçant rapidement, s’est enfoncée sous l'eau plus chaude, laissant derrière elle des biotensioactifs qui ne pouvaient pas couler et qui ont progressivement fusionné avec la nappe stationnaire plus grande.