Michigan Inland Lakes Partnership

L’oxygène dissous et la température sont deux mesures fondamentales de la productivité des lacs. La quantité d’oxygène dissous dans l’eau est un indicateur important de la santé globale du lac.

Cette figure montre comment les lacs de plus de 30 pieds de profondeur peuvent être divisés en trois couches pendant l'été.

Cette figure montre comment les lacs de plus de 30 pieds de profondeur peuvent être divisés en trois couches pendant l’été.

Pendant environ deux semaines au printemps et à l’automne, le lac typique est entièrement mélangé de haut en bas, toute l’eau du lac étant de 4 degrés Celsius. En hiver, il n’y a que quelques degrés de différence entre l’eau sous la glace (0 degré Celsius) et l’eau au fond (4 degrés Celcius). Cependant, en été, la plupart des lacs ayant une profondeur suffisante (supérieure à 30 pieds) sont stratifiés en trois couches distinctes de températures différentes. Ces couches sont appelées épilimnion (eaux de surface chaudes) et hypolimnion (eaux de fond froides) qui sont séparées par le métalimnion, ou couche thermocline, une strate de température changeant rapidement. Les changements physiques et chimiques à l’intérieur de ces couches influencent le cycle des nutriments et d’autres éléments dans le lac.
Pendant la stratification estivale, la thermocline empêche l’oxygène dissous produit par la photosynthèse des plantes dans les eaux chaudes de l’épilimnion bien éclairé d’atteindre les eaux froides et sombres de l’hypolimnion. L’hypolimnion n’a que l’oxygène dissous qu’il a acquis pendant le court renversement printanier de deux semaines. Cet apport d’oxygène fini est progressivement utilisé par les bactéries présentes dans l’eau pour décomposer la matière organique végétale et animale morte qui pleut dans l’hypolimnion à partir de l’épilimnion, où elle est produite. Sans possibilité de réapprovisionnement, l’oxygène dissous dans les eaux de l’hypolimnion est progressivement épuisé. Plus l’apport en matière organique de l’épilimnion est important et plus le volume d’eau dans l’hypolimnion est petit, plus l’épuisement de l’oxygène dans l’hypolimnion est rapide. Les lacs eutrophes très productifs avec de petits volumes hypolimnétiques peuvent perdre leur oxygène dissous en quelques semaines après la fin du renversement printanier et le début de la stratification estivale. Inversement, les lacs oligotrophes peu productifs avec de grands volumes hypolimnétiques peuvent conserver des niveaux élevés d’oxygène tout l’été.
Lorsque l’apport en oxygène dissous de l’hypolimnion d’un lac est épuisé, des changements importants se produisent dans le lac. Les espèces de poissons comme la truite et le corégone qui ont besoin d’eau froide et de niveaux élevés d’oxygène dissous ne peuvent pas survivre. En l’absence d’oxygène dissous dans l’eau, la chimie des sédiments de fond est modifiée, ce qui entraîne la libération du phosphore nutritif de la plante dans l’eau à partir des sédiments. En conséquence, les concentrations de phosphore dans l’hypolimnion des lacs eutrophes et hypereutrophes productifs peuvent atteindre des niveaux extrêmement élevés. Lors des grandes tempêtes estivales ou lors des renversements d’automne, ce phosphore peut être mélangé aux eaux de surface pour produire des proliférations d’algues nuisibles.
Certains lacs eutrophes de profondeur modérée (25 à 35 pieds de profondeur maximum) peuvent se stratifier, perdre leur oxygène dissous par hypolimnion puis se déstratifier à chaque tempête estivale. Ces stratifications et destratifications temporaires peuvent amener tellement de phosphore dans les eaux de surface que la principale source de phosphore pour le lac n’est pas le bassin versant mais le lac lui-même sous forme de chargement interne ou de recyclage.
Outre le modèle typique de stratification des lacs qui vient d’être décrit, on sait maintenant que certains lacs du Michigan peuvent ne pas suivre ce modèle. Les petits lacs d’une profondeur importante, situés sur un terrain vallonné ou protégés des forts vents, peuvent ne pas circuler complètement chaque année lors du renversement printanier. De plus, certains lacs suffisamment profonds pour être stratifiés ne le seront pas s’ils ont une longue trajectoire orientée vers le vent dominant ou s’ils sont influencés par les principaux courants fluviaux entrants. Enfin, les lacs avec un apport important d’eau souterraine peuvent avoir de faibles concentrations d’oxygène dissous en raison de l’influence de l’eau souterraine au lieu de la productivité et de la décomposition biologique du lac.
Il est important de connaître le régime d’oxygène dissous et de température d’un lac afin d’élaborer des plans de gestion appropriés. Les modèles d’oxygène et de température d’un lac influencent non seulement les qualités physiques et chimiques d’un lac, mais aussi les sources et les quantités de phosphore, ainsi que les types de populations de poissons et d’animaux.

Les informations ci-dessus proviennent directement du Rapport de synthèse annuel 2008 du Programme coopératif de surveillance des lacs du Michigan, publié par le Michigan Department of Environmental Quality (Rapport no. MI/DEQ/WB-09/005).

Laisser un commentaire

Votre adresse e-mail ne sera pas publiée.