Les lacs de barrage : un impact insoupçonné sur la qualité de l’eau ?
Un peu comme une baignoire qu’on vide et qu’on remplit en permanence, les niveaux d’eau dans de nombreux lacs de barrage varient souvent, parfois de façon spectaculaire. Mais quel est l’impact de ces variations de niveau d’eau sur la qualité de l’eau du lac ? C’est précisément la question à laquelle s’attaque cette thèse, menée entre la R&D d’EDF et le laboratoire CARRTEL de l’université Savoie Mont Blanc.
Publié le 23 févr. | Mis à jour le 24 févr. Lecture 3 min.
Des cyanobactéries sous surveillance
Les lacs de barrage connaissent régulièrement des proliférations de cyanobactéries (parfois appelées à tort “algues bleues”). Le problème, c’est que certaines produisent des toxines potentiellement dangereuses pour la santé humaine. Ces micro-organismes prolifèrent dans des eaux riches en nutriments, comme l’azote ou le phosphore. Une partie de ces nutriments arrive naturellement par les rivières, mais une autre source est souvent oubliée : les sédiments, ces particules (sables, limons, vase...) qui s’accumulent au fil du temps au fond du lac. Sous certaines conditions, ils peuvent pourtant libérer de grandes quantités de nutriments dans l’eau. Les cycles d’assèchement et de remise en eau des sédiments, liés aux variations du niveau du lac, amplifient fortement ce relargage. Ce phénomène reste encore mal compris, mais il pourrait devenir un enjeu majeur à l’avenir dans un contexte de changement climatique où les débits estivaux pourraient diminuer de 30 à 60 % d’ici 2070, comme le prévoient certains scénarios climatiques.
Mieux prévoir pour mieux gérer
Depuis plusieurs années, EDF développe des outils capables de prévoir la quantité et la qualité de l’eau à l’échelle de grands bassins français, comme la Loire ou la Garonne. L’objectif de cette thèse est d’intégrer dans ces outils l’impact des variations de niveau d’eau des lacs de barrage sur la qualité de l’eau. Pourquoi est-ce important ? Car les modèles actuels ne simulent pas la libération de nutriments observée après assèchement et remise en eau des sédiments. Résultat, ils pourraient sous-estimer la quantité de nutriments relargués par les sédiments… et potentiellement le développement de cyanobactéries.
Du terrain au laboratoire : le cas du lac d’Éguzon
Ce travail a commencé en 2024 sur le terrain, au lac d’Éguzon, dans le centre de la France. Des sédiments y ont été prélevés, puis étudiés en laboratoire lors d’expérimentations simulant des phases d’assèchement et de remise en eau des sédiments. Les expériences révèlent que plus les sédiments restent longtemps à l’air libre, plus ils relarguent d’azote dans l’eau. Cela pourrait ensuite contribuer au développement des cyanobactéries lors du retour de l’eau.
Anticiper les lacs de demain
En combinant observations de terrain, expériences en laboratoire et modélisation, cette étude a permis de quantifier précisément le relargage de nutriments après assèchement et remise en eau des sédiments du lac d’Éguzon. Ces résultats seront intégrés dans le modèle de qualité de l’eau GLM-AED2, afin de simuler cette libération de nutriments à la suite de fortes variations de niveau d’eau dans le barrage. À terme, ce travail permettra d’anticiper les impacts du changement climatique sur d’autres lacs de barrage du parc hydroélectrique français, et d’aider les gestionnaires à prendre des décisions éclairées.
Doctorante : Clara Garyga (EDF R&D - CARRTEL USMB)
Encadrants : Ilann Bourgeois, Jean-Christophe Clément (CARRTEL USMB), Javier Vidal Hurtado (EDF R&D)
