juliette becquet - lacs-sentinelles.org

Rapport de stage présenté le 11 septembre 2018 dans le cadre du Master 2 Ecologie des milieux de montagne,

Le Bourget-du-Lac (73)

ÉTUDE DU RÉGIME THERMIQUE DES LACSD’ALTITUDE ET DES FACTEURS DE CONTRÔLE

dans le cadre du réseau Lacs Sentinelles

Stage effectué du 05 mars au 31 août 2018 sous la direction scientifique de Jean-Baptiste BOSSON (Asters) et Florent ARTHAUD (UMR CARRTEL)

Juliette BECQUET

Asters – Conservatoire d’Espaces Naturels de Haute-Savoie,

74370 Pringy

Centre alpin de recherche sur les réseaux trophiques et écosystèmes

limniques, 73370 Le Bourget-du-Lac

J.BECQUET – REGIME THERMIQUE DES LACS D’ALTITUDE


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Lac d’Anterne, situé dans la Réserve Naturelle de Sixt-Passy (74). ©Julien Heuret Contacts Stagiaire : BECQUET Juliette ' 06 47 08 21 87 * [email protected]

Maître de stage : BOSSON Jean-Baptiste ' 04 50 66 92 52 * [email protected]

Tuteur pédagogique : ARTHAUD Florent ' 04 79 75 88 70 * [email protected]


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Remerciements Dans le cadre du Master 2 « Écologie des milieux de montagne : observation, rétrobservation, gestion » (USMB), mon stage s’est déroulé à Asters (CEN de Haute-Savoie, Pringy). Celui-ci a dans un premier temps consisté à la réalisation du rapport annuel de monitoring 2017 du réseau Lacs Sentinelles, puis à l’élaboration d’un sujet de recherche scientifique et sa mise en œuvre, qui a également nécessité des déplacements à l’UMR CARRTEL (Le Bourget-du-Lac).

Je tiens tout d’abord à remercier Jean-Baptiste Bosson, chargé de projets scientifiques à Asters et maître de stage, de m’avoir accompagnée avec confiance et bonne humeur tout au long de mon stage de fin d’étude, depuis la définition du sujet jusqu’à l’interprétation des résultats, en passant par la récolte de données et les analyses spatiales. En particulier, merci pour les cours de glaciologie et géomorphologie, qui ont éveillé mon intérêt pour la géodiversité. Merci également à Florent Arthaud, maître de conférences à l’UMR CARRTEL, co-encadrant et tuteur pédagogique de mon stage, qui m’a aiguillée sur mon sujet de recherche, beaucoup aidée en analyses de données, et grâce à qui j’ai aussi bénéficié d’une formation complémentaire lors de la première École d’été d’écologie aquatique à l’UQTR (Canada).

Par ailleurs, je remercie Carole Birck, de la mission scientifique et technique d’Asters, pour les aides et informations diverses à propos du réseau Lacs Sentinelles. Merci également à Frédéric Rimet (INRA), Isabelle Domaizon (UMR CARRTEL) et Marie-Elodie Perga (IDYST, UNIL), pour m’avoir aidée à préciser et améliorer mon sujet de recherche, entre autres. Je remercie aussi les gestionnaires actifs dans le réseau Lacs Sentinelles pour leur collaboration conviviale et les diverses données échangées : Vincent Augé (PNV), Clotilde Sagot (PNE), Vincent Chanudet (CIH) et Marie-France Leccia (PNM). Merci aussi à Ghislaine Monet et Denis Barbet (INRA) pour leur réactivité quant au SI du SOERE OLA. Merci à Pierre-Alain Danis (AFB) pour les conseils et méthodes d’analyse des données haute-fréquence de température. Également un grand merci à Jean-Noël Avrillier (LECA, CARRTEL et LPO), Guillaume Costes (Asters), Vincent Bain (groupement Toraval) et Rémy Moine (PNE) pour leurs aides précieuses en SIG. Merci aussi à Yann Guenand (CARRTEL et INRA), Anne Delestrade et Brad Carlson (CREA), Emmanuel Malet (UMR EDYTEM) ainsi que Jérôme Forêt (PNE) pour les diverses données échangées. Enfin, merci à Philip Deline et Xavier Bodin (EDYTEM), ainsi que Marco Marcer (PACTE, EDYTEM) pour les inventaires et carte de distribution des glaciers, glaciers rocheux et permafrost.

Finalement (et j’espère n’oublier personne), merci à toute l’équipe d’Asters, missions et localisations confondues, pour leur accueil chaleureux ainsi que les nombreux évènements auxquels j’ai été invitée à participer (conseil scientifique, réunions d’équipes, conférences publiques, articles de journal, etc.) qui ont rendu ces 6 mois de stage stimulants et formateurs à la vie professionnelle.


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Résumé Les lacs d’altitude agissent comme des sentinelles en fournissant des signaux qui reflètent l’évolution du climat dans leur bassin-versant. Ces écosystèmes particuliers sont sensibles aux changements globaux actuels, et il aujourd’hui primordial d’améliorer nos connaissances sur leur fonctionnement, en vue de prévoir leur évolution et d’adapter les moyens de gestion de ces espaces. Dans cette étude, nous analysons l’influence de variables liées à la configuration du lac, au bassin-versant et à la température de l’air sur le régime thermique des lacs d’altitude. La date de prise en glace s’est avérée retardée sur les lacs volumineux en raison de l’inertie thermique ralentissant le refroidissement de l’eau. La superficie du bassin-versant et les conditions de permafrost qu’il présente sont des éléments importants à prendre en compte pour expliquer la température estivale maximale atteinte en surface, puisqu’un grand apport en eau froide abaisse la température du lac. À court terme, le réchauffement climatique pourrait ainsi engendrer une diminution de la durée d’englacement des lacs, bien que la fonte de la cryosphère refroidisse l’eau des lacs proglaciaires. Mais la disparition à long terme des sources d’eau froide amènera probablement par la suite à un réchauffement généralisé des lacs de montagne.

Abstract High altitude lakes act as sentinels by providing signals that reflect the influence of climate change in their catchment basin. These particular ecosystems are sensitive to the current global changes, and it is essential today to improve our knowledge of their functioning, in order to predict their evolution and to adapt the means of management of these spaces. In this study, we analyze the influence of variables related to lake configuration, watershed and air temperature on the thermal regime of high altitude lakes. The date of icing was delayed on large lakes due to thermal inertia slowing water cooling. The catchment area and the permafrost conditions that it presents are important elements to consider in explaining the maximum summer temperature reached at the surface, because a large input of cold water lowers the temperature of the lake. In the short term, global warming could lead to a decrease in the freezing time of lakes, although the melting of the cryosphere cools the water of the proglacial lakes. But the long-term disappearance of cold water sources is likely to eventually lead to widespread warming of mountain lakes.


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Glossaire - Disque de Secchi : Dispositif permettant de mesurer la transparence d'une colonne d'eau : le disque, d'une vingtaine de centimètres, partagé en quarts alternés noirs et blancs, est fixé au bout d’une corde : on le laisse descendre dans l’eau jusqu'à sa disparition, à laquelle la profondeur est relevée. - Glacier rocheux : Déformation visible due au fluage long terme d’une mixture de glace et de sédiments dans des conditions de permafrost (Berthling, 2011) - Mesures haute-fréquence : Désigne un faible intervalle de temps entre deux mesures. Dans le cadre du monitoring des Lacs Sentinelles, cet intervalle est d’une heure. Le suivi haute-fréquence s’oppose au suivi ponctuel par le nombre important de données produites (Bruel, 2014). - Modèle numérique de terrain : Représentation de la topographie (altimétrie) d’une zone terrestre sous une forme adaptée à son utilisation par un ordinateur. - Permafrost : Portion de la croûte terrestre gelée en permanence pendant au moins une année. - Thermistor : Désigne ici les capteurs haute-fréquence de température utilisés dans le cadre du suivi des Lacs Sentinelles. - Zone euphotique : Zone du lac comprise entre la surface et la profondeur maximale exposée à une lumière suffisante pour que la photosynthèse se produise.

Liste des abréviations

- AFB : Agence Française pour la Biodiversité - CARRTEL : Centre Alpin de Recherche sur les Réseaux Trophiques et Écosystèmes Limniques - CEN : Conservatoire d’Espaces Naturels - CESBIO : Centre d’Études Spatiales de la BIOsphère - CIH : Centre d’Ingénierie Hydraulique d’EDF - CREA : Centre de Recherche sur les Écosystèmes d’Altitude - EDYTEM : Environnements, Dynamiques et Territoires de la Montagne - IDYST : Institut de Dynamique des Surfaces Terrestres - INRA : Institut National de la Recherche Agronomique - LECA : Laboratoire d’Écologie Alpine - LPO : Ligue pour la Protection des Oiseaux - MAAT : Mean Annual Air Temperature - MNT : Modèle Numérique de Terrain - OLA : Observatoire des LAcs alpins - PNE : Parc National des Écrins - PNM : Parc National du Mercantour - PNV : Parc National de la Vanoise - Sandre : Service d’administration nationale des données et référentiels sur l’eau - SIG : Système d’Information Géographique - SOERE : Système d’Observation et d’Expérimentation au long terme pour la Recherche en Environnement - UMR : Unité Mixte de Recherche - UNIL : Université de Lausanne - UQTR : Université du Québec à Trois-Rivières - USMB : Université Savoie-Mont-Blanc

Table des matières

1. Introduction ....................................................................................................................... 1

2. Matériel et méthodes ........................................................................................................ 4

2.1. Sites d’étude : description des Lacs Sentinelles....................................................................... 4

2.2. Mesures haute-fréquence de la température des lacs ............................................................ 5

2.3. Délimitation et caractérisation des bassins-versants .............................................................. 6 2.3.1. Méthode de délimitation ................................................................................................................ 6 2.3.2. Analyse de la topographie .............................................................................................................. 7 2.3.3. Analyse de l’occupation du sol ........................................................................................................ 8

2.4. Données météorologiques : température de l’air ................................................................... 8

2.5. Analyses statistiques ............................................................................................................... 9

3. Résultats ............................................................................................................................ 9

3.1. Caractérisation des bassins-versants....................................................................................... 9 3.1.1. Topographie ................................................................................................................................... 9 3.1.2. Occupation du sol ......................................................................................................................... 10

3.2. Mise en relation des variables clés du régime thermique avec la configuration du lac, les

caractéristiques du bassin-versant et la température de l’air ...................................................... 11 3.2.1. Sélection des variables explicatives liées aux lacs et bassins-versants ............................................ 11 3.2.2. Effets des variables sélectionnées sur le régime thermique des Lacs Sentinelles ............................ 13

4. Discussion ........................................................................................................................ 16

5. Conclusion ....................................................................................................................... 20

Références

Annexes

vi


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1. Introduction Les écosystèmes de montagne sont source de nombreuses contributions pour les populations humaines, installées à proximité ou non de ceux-ci (Diaz et al., 2018). La purification et filtration de l’eau, et l’approvisionnement en nourriture issue des exploitations agricoles de montagne sont des exemples de services notables (Locatelli et al., 2017). Pourtant, ces écosystèmes particuliers ne sont pas épargnés par les perturbations anthropiques actuelles. Ils peuvent par exemple être détériorés par le surpâturage, qui provoque une érosion des sols et une perte rapide de biodiversité (Beniston, 2003), ou par le développement des infrastructures touristiques non durables, qui participent à la fragmentation des habitats (Grêt-Regamey et al., 2012). Le changement climatique est également amplifié dans les milieux de montagne, où il modifie la cryosphère, la biodiversité et les régimes hydrologiques (MRI, 2015). La grande sensibilité des zones de montagne au climat a été clairement soulignée par le GIEC dans son dernier rapport (IPCC, 2014), et fait de ces écosystèmes d’excellents indicateurs du changement climatique global (Rogora et al., 2018).

Au sein des environnements de montagne et parmi d’autres indicateurs, les lacs d’altitude agissent comme des sentinelles en fournissant des signaux qui reflètent l’évolution du climat dans leur bassin-versant, beaucoup plus vastes (Williamson et al., 2009). En effet, du fait de la relative simplicité morphologique de ces lacs, ils sont très sensibles aux conditions météorologiques, qui contrôlent une grande partie de leur fonctionnement, dont la compréhension donne ainsi un aperçu des mécanismes et effets du changement climatique global (Catalan et al., 2006 ; Williamson et al., 2008). À l’instar des lacs de plaine, les lacs d’altitude sont définis comme des étendues d’eau permanentes, de superficie supérieure à 0.5 ha, de profondeur supérieure à 3 m et ne pouvant pas être entièrement colonisées par la végétation aquatique (CEMAGREF, 1985). Les lacs de montagne sont situés conventionnellement à une altitude supérieure à 1800 m, et sont dénombrés à plus de 600 dans les Alpes françaises (Martinot et Rivet, 1985). Exposés à des conditions climatiques extrêmes, ils présentent des dynamiques saisonnières prononcées et sont caractérisés par la présence d’une couche de glace en surface pendant une longue partie de l’année, réduisant ainsi la période d’activité des organismes photosynthétiques et donc la productivité globale (Chacornac, 1986). Leurs communautés aquatiques, structurées par ces conditions contraignantes, sont généralement très simplifiées, avec un nombre restreint de niveaux trophiques (Füreder et al., 2006). Partie intégrante des écosystèmes de montagne, les lacs d’altitude fournissent aussi des services qui leur sont propres. On estime qu’environ 50% des cours d’eau du globe sont issus des montagnes (Beniston, 2003), et que plus de la moitié de l'humanité dépendrait de l'eau douce capturée, stockée et purifiée dans les régions de montagne (Grêt-Regamey et al., 2012). Si les usages des lacs d’altitude sont principalement d’ordre domestique, agricole et énergétique, ces écosystèmes constituent également un fort attrait touristique et récréatif. Pourtant, les lacs de montagne sont sensibles aux usages anthropiques passés et actuels : en tassant et érodant les sols du bassin-versant, le piétinement par les animaux domestiques évoqué précédemment peut par exemple modifier l’hydrologie de ces milieux (EFESE, 2018). La présence de refuges à proximité peut également apporter des éléments nutritifs dans les lacs en participant à leur eutrophisation, phénomène accentué par le réchauffement des températures de l’air. Ces lacs sont aussi impactés par le dépôt de polluants atmosphériques issus des villes (Camarero et al., 2009), ainsi que par l’introduction d’alevins lorsqu’elle a lieu, qui modifie l’intégralité de leur chaîne alimentaire simplifiée (Schilling et al., 2009). Finalement, notons que les lacs de montagne dépendent souvent de la fonte estivale de la neige et des glaciers pour leur alimentation en eau. Ainsi, le retrait glaciaire et la modification des précipitations neigeuses et de la pluviométrie, liés au changement climatique, menacent leur équilibre (EFESE, 2018).


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Dans ce contexte global d’incertitudes liées aux changements globaux, il est donc aujourd’hui primordial d’améliorer nos connaissances sur les lacs d’altitude, dont le fonctionnement est moins connu que celui des lacs de plaine. La caractérisation précise de ces écosystèmes d’exception et des facteurs environnementaux qui les contrôlent permettra d’une part de mieux comprendre comment ils répondent face à ces changements, et d’autre part d’adapter les moyens de gestion de ces espaces, en vue d’une utilisation plus raisonnée des milieux de montagne. C’est en partie pour ces raisons qu’a été créé, en 2009, le Réseau Lacs Sentinelles. Celui-ci est coordonné par Asters (CEN de Haute-Savoie) et réunit des gestionnaires d’espaces protégés, des scientifiques et des usagers des lacs, dans le but commun d’améliorer les connaissances sur les lacs d’altitude (Asters, 2018). Soutenue par de nombreux partenaires financiers, l’initiative a permis la mise en place depuis trois ans d’un protocole commun et standardisé aux vingt lacs surveillés par le réseau dans l’arc alpin. Il se compose d’une part de mesures ponctuelles lors de campagnes annuelles de terrain : température, pH, oxygène dissous et transparence de l’eau sont mesurés sur place, tandis qu’un prélèvement d’eau intégré sur toute la colonne d’eau permet de déterminer en laboratoire la composition chimique de l’eau et des communautés planctoniques. D’autre part, des mesures horaires de la température et de l’oxygène dissous pour certains lacs, sont effectuées à l’aide de capteurs haute-fréquence* (* : voir Glossaire p.v). L’analyse des données haute-fréquence de température permet de comprendre précisément comment fonctionne le régime thermique d’un lac. Ce dernier correspond aux changements de température de l’eau dans le temps et à différentes profondeurs. En effet, la pénétration du rayonnement solaire provoque un réchauffement de l’eau qui s’atténue avec la profondeur (Barroin, 1999). Des échanges verticaux de l’eau, essentiellement dus au vent et au refroidissement nocturne, tendent à homogénéiser les conditions de température, notamment à proximité de la surface : c’est l’épilimnion (Barroin, 1999). Celui-ci se distingue des eaux profondes et froides de l’hypolimnion. Ces deux masses d’eau sont séparées par le métalimnion, couche où la température chute rapidement avec la profondeur (aussi appelée thermocline). De plus, la densité de l’eau est directement liée à sa température, le maximum de densité étant atteint à 4 °C (Heggen, 1983). Une stratification thermique peut ainsi se mettre en place : cela se traduit par la formation de couches d’eau distinctes superposées les unes sur les autres, avec les plus froides (~ 4 °C) en profondeur et les plus chaudes en surface. L’englacement hivernal des lacs d’altitude peut également provoquer la formation d’une stratification dite inversée (ou hivernale), avec la couche d’eau chaude (~ 4 °C) en profondeur et celle d’eau froide (~ 0 °C) en surface. La stabilité de la stratification thermique influe sur le nombre annuel de brassages du lac, qui définit son type de micticité. Un lac monomictique voit sa colonne d’eau se mélanger entièrement une fois par an. Un lac dimictique bascule deux fois par an, et un lac polymictique se mélange plusieurs fois par an.

Si des capteurs haute-fréquence de température sont installés en nombre suffisant dans un lac, ils peuvent donc permettre d’en modéliser le régime thermique, dans le but de comprendre et prévoir son évolution et ses réponses face à des évènements météorologiques locaux (Perga et al., 2018) ou aux changements climatiques globaux (Danis, 2003 ; O'Reilly et al., 2015). C’est le cas sur quelques lacs du réseau Lacs Sentinelles, dits « sites pilotes », qui font l’objet de recherches scientifiques plus poussées. Cependant, la majorité des lacs du réseau sont actuellement équipés de deux capteurs haute-fréquence de température, l’un en subsurface et l’autre au fond du lac. Deux capteurs ne permettent pas de décrire finement la dynamique thermique du lac mais il reste néanmoins possible d’en déduire de nombreuses informations permettant de caractériser le régime thermique de ces lacs d’altitude ainsi que leur réponse face à des facteurs extérieurs. Parmi elles, il est notamment possible d’estimer les dates auxquelles la température est homogène entre le fond et la surface du lac, la durée des stratifications thermiques, lorsqu’il y en a, ainsi que les températures maximales atteintes en surface en été. L’objectif de cette recherche est ainsi d’étudier le lien entre des paramètres clés du régime thermique des Lacs Sentinelles (date de prise en glace et de reprise hydrologique, durée de prise en glace, date et durée


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d’homogénéisation automnale de la température dans la colonne d’eau, et température estivale maximale atteinte en surface) et des facteurs locaux liés aux caractéristiques du bassin-versant, à la configuration du lac, ainsi qu’à la météo (température de l’air). Pour cela, une analyse précise des données haute-fréquence de température des lacs, ainsi qu’une caractérisation des bassins-versants en termes de topographie et d’occupation du sol, ont été réalisées dans le cadre du réseau Lacs Sentinelles.

La température des lacs d’altitude est susceptible d’être influencée par de nombreux facteurs externes ou internes aux lacs, et à échelles spatiales différentes (Fig.1). Si le régime thermique des lacs est d’abord lié au climat, particulièrement en raison des variations de radiations solaires, il peut aussi être influencé par des facteurs météorologiques variant à des échelles courtes et locales, tels que la température de l’air, les précipitations, la couverture nuageuse ou encore la vitesse du vent (Livingstone et al. 2010). Il est important de faire la distinction entre le forçage climatique à l’échelle globale, qui peut induire une réponse commune entre des lacs situés sur une même région, et le forçage météorologique local, qui est spécifique à un lac donné, induisant une réponse quasi-individuelle (Livingstone et al. 2005). Cette distinction est particulièrement importante en montagne, où le relief marqué induit des évènements météorologiques très localisés et parfois extrêmes. Cela explique aussi l’importance de considérer la configuration locale du lac en termes de position géographique (altitude, longitude et latitude, Livingstone et al., 2005), ou de morphologie (superficie, profondeur et volume, Woolway et al., 2016). En réalisant cette étude, nous nous attendions notamment à ce que la durée de prise en glace des lacs soit positivement corrélée à l’altitude et la latitude, en raison des plus faibles températures de l’air. Nous pouvions également nous attendre à ce que les dates de début et fin d’homogénéisation de la température dans la colonne d’eau soient plus tardives dans les grands lacs, qui sont plus lents à réchauffer et où la grande différence de température entre l’épilimnion et l’hypolimnion rend le mélange des eaux plus difficile (Barroin, 1999). Enfin, le fonctionnement des lacs de montagne est aussi en partie conditionné par les caractéristiques du bassin-versant. La topographie et l’occupation du sol du bassin-versant influent en effet sur l’érosion, le transport et le dépôt des matières sédimentaires vers le lac (Brown et Walsh, 1992), influençant sa turbidité et potentiellement sa température (Peter et Sommaruga, 2017). Une des hypothèses de travail était notamment qu’un grand bassin-versant entraine de grands apports en eau, réduisant ainsi le temps de séjour de l’eau dans le lac ce qui accélère les dynamiques d’homogénéisation de la colonne d’eau et diminue la formation de glace. Un bassin-versant composé essentiellement de glaciers est source d’un grand apport printanier en eau froide, abaissant la température maximale atteinte en été. Cette étude vise donc à questionner l’influence de différentes variables sur le régime thermique des lacs d’altitude en les appliquant à un large réseau, riche de vingt lacs répartis tout au long de l’arc alpin et présentant chacun des conditions environnementales particulières.

REGIME THERMIQUE DU LACStra%fica%on thermique, brassage, températures maximales

CLIMATRadia%ons solaires

Livingstone et al., 2010

METEO LOCALEE.g. température de l’air, couverture nuageuse,

précipitations, vent

Labaj et al., 2018

CONFIGURATION DU LACPosition géographique, morphologie

Livingstone et al., 2005

CARACTERISTIQUES DU BASSIN VERSANTTopographie, occupation du sol

Peter et S

ommaruga, 2017

Figure 1 : Schéma conceptuel des facteurs d'influence du régime thermique des lacs d’altitude qui ont été pris en compte dans cette étude.


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2. Matériel et méthodes 2.1. Sites d’étude : description des Lacs Sentinelles Données disponibles Le réseau Lacs Sentinelles est constitué de 20 lacs répartis dans les Alpes françaises, sur 6 départements différents : 5 en Haute-Savoie (74), 5 en Savoie (73), 4 en Isère (38), 2 dans les Hautes-Alpes (05), 1 dans les Alpes-de-Haute-Provence (04) et 3 dans les Alpes-Maritimes (06) (Carte en Annexe1). Globalement, la Haute-Savoie et la Savoie sont soumises à un climat montagnard, avec des influences à la fois océaniques (qui apportent des perturbations), continentales (qui induisent de grands écarts de températures entre l’hiver et l’été), et méditerranéennes, expliquant des vagues de chaleur et de sécheresse l’été. À l’extrémité ouest de la chaine alpine, l’Isère présente également un climat contrasté entre les saisons, aux variations moins marquées. Bien que les écarts de températures restent encore grands dans les Hautes-Alpes, l’influence méditerranéenne commence particulièrement à se faire sentir dans ce département, avec un ensoleillement assez généreux. Les départements des Alpes-de-Haute-Provence et Alpes-Maritimes en revanche, le climat méditerranéen est bien présent, avec en grand ensoleillement, une humidité faible, et des températures plus douces en hiver (Kessler et Chambraud, 1986). Malgré tout, ces tendances climatiques restent très générales, et le relief de la chaine alpine engendre des microclimats propres à chaque vallée.

Les Lacs Sentinelles (Tab.1) sont situés sur un fort gradient altitudinal, s’étalant entre 1945 m (Pormenaz) et 2759 m (Noir du Carro). Les écarts entre superficies lacustres sont grands également, avec un minimum à 9547 m3 (Bresses supérieur) et un maximum à 198 369 m3 pour le lac du Cos, qui est aussi le plus profond (52 m) avec le lac de Rabuons (50 m). Avec le lac de la Corne, ces trois lacs ont la particularité d’être liés à un barrage à des fins d’exploitation hydroélectrique, ce qui différencie leur fonctionnement de celui des autres lacs. Le lac Blanc du Carro est le deuxième lac le plus haut en altitude et le moins profond (6 m). La transparence de l’eau est mesurée avec le disque de Secchi* depuis 2015 (Asters, 2018), et le lac avec l’eau la plus turbide est celui de l’Arpont, dont la couleur turquoise indique une présence marquée de farines glaciaires ; à l’inverse, le lac Cornu apparait comme étant le plus transparent. La zone euphotique* parvient jusqu’au fond sur une majorité des Lacs Sentinelles.

Nom du lac Altitude (m) Latitude (°N) Longitude (°E) Superficie (m²) Profondeur maximale (m)

Transparence moyenne de l’eau (m)

Anterne 2063 45.99 6.8 111169 12 8.51Arpont 2666 45.32 6.78 37206 17 0.45Blanc du Carro 2754 45.42 7.13 40990 6 2.48Bresses inférieur 2458 44.16 7.24 11592 13 6.27Bresses supérieur 2501 44.16 7.24 9547 12 5.33Brévent 2159 45.93 6.83 24585 20 3.62Corne 2098 45.22 6.08 81683 27 2.37Cornu 2276 45.96 6.85 64043 22 12.20Cos 2183 45.23 6.08 198369 52 6.50Jovet 2173 45.76 6.73 71280 8 8.10Lauzanier 2284 44.38 6.87 38076 7 7.17Merlet 2452 45.36 6.64 49236 29 11.17Mont-Coua 2672 45.32 6.64 24835 10 2.72Muzelle 2105 44.95 6.1 96836 18 4.87Noir du Carro 2759 45.42 7.12 11836 11 11.00Pétarel 2095 44.8 6.17 24508 20 10.60Pisses 2490 44.72 6.38 16794 7 6.57Plan Vianney 2250 44.96 6.04 51672 12 6.17Pormenaz 1945 45.96 6.79 43540 9 6.79Rabuons 2500 44.27 6.98 163463 50 11.28

Tableau 1 : Configuration des Lacs Sentinelles en termes de position géographique et de morphologie, ainsi que la transparence mesurée au disque de Secchi et moyennée sur les 3 années de mesures.

05

1015

20

Tsur

f et T

fond

(°C

)

01/0

6/20

1401

/07/

2014

01/0

8/20

1401

/09/

2014

01/1

0/20

1401

/11/

2014

01/1

2/20

1401

/01/

2015

01/0

2/20

1501

/03/

2015

01/0

4/20

1501

/05/

2015

01/0

6/20

1501

/07/

2015

01/0

8/20

1501

/09/

2015

01/1

0/20

1501

/11/

2015

01/1

2/20

1501

/01/

2016

01/0

2/20

1601

/03/

2016

01/0

4/20

1601

/05/

2016

01/0

6/20

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/07/

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01/0

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1601

/09/

2016

01/1

0/20

1601

/11/

2016

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2/20

1601

/01/

2017

01/0

2/20

1701

/03/

2017

01/0

4/20

1701

/05/

2017

01/0

6/20

1701

/07/

2017

01/0

8/20

1701

/09/

2017

01/1

0/20

17

01

23

45

Tsu

rf et

Tf

ond

(°C

)

−50

510

15

T (°

C)

∆∆

∆

x x x

VARIABLE INDICATRICE DU REGIME THERMIQUE CORRESPONDANCE

Date de Prise en Glace (PG) Jour à partir duquel ∆Tsurf < 0.25 pendant 14 jours consécutifs

Date de Reprise Hydrologique (RH) Jour à partir duquel ∆Tsurf > 0.1 pendant 14 jours consécutifs

Durée d'englacement RH - PG

Date à laquelle la température dépasse 10°C (R10) Jour auquel Tsurf ≥ 10°C

Durée de réchauffement R10 - RH

Date de Début de Température Homogène (DTH) Jour à partir duquel |∆T| < 1°C pendant 7 jours consécutifs

Date de Fin de Température Homogène (FTH) Jour auquel |∆T| > 1°C

Durée de température homogène FTH - DTH

Température estivale maximale en surface (Tmax) Plus haute température atteinte

x

05

1015

20

Tsur

f et T

fond

(°C

)

01/0

6/20

1401

/07/

2014

01/0

8/20

1401

/09/

2014

01/1

0/20

1401

/11/

2014

01/1

2/20

1401

/01/

2015

01/0

2/20

1501

/03/

2015

01/0

4/20

1501

/05/

2015

01/0

6/20

1501

/07/

2015

01/0

8/20

1501

/09/

2015

01/1

0/20

1501

/11/

2015

01/1

2/20

1501

/01/

2016

01/0

2/20

1601

/03/

2016

01/0

4/20

1601

/05/

2016

01/0

6/20

1601

/07/

2016

01/0

8/20

1601

/09/

2016

01/1

0/20

1601

/11/

2016

01/1

2/20

1601

/01/

2017

01/0

2/20

1701

/03/

2017

01/0

4/20

1701

/05/

2017

01/0

6/20

1701

/07/

2017

01/0

8/20

1701

/09/

2017

01/1

0/20

17

01

23

45

Tsu

rf et

Tf

ond

(°C

)

−50

510

15

T (°

C)

∆∆

∆

x x x

VARIABLE INDICATRICE DU REGIME THERMIQUE CORRESPONDANCE

Date de Prise en Glace (PG) Jour à partir duquel ∆Tsurf < 0.25 pendant 14 jours consécutifs

Date de Reprise Hydrologique (RH) Jour à partir duquel ∆Tsurf > 0.1 pendant 14 jours consécutifs

Durée d'englacement RH - PG

Date à laquelle la température dépasse 10°C (R10) Jour auquel Tsurf ≥ 10°C

Durée de réchauffement R10 - RH

Date de Début de Température Homogène (DTH) Jour à partir duquel |∆T| < 1°C pendant 7 jours consécutifs

Date de Fin de Température Homogène (FTH) Jour auquel |∆T| > 1°C

Durée de température homogène FTH - DTH

Température estivale maximale en surface (Tmax) Plus haute température atteinte

x

Figure 2 : Représentation des variables clés du régime thermique calculées dans cette étude pour caractériser les Lacs Sentinelles, appliquée ici au suivi haute-fréquence de la température du lac Cornu (74). Tsurf et Tfond (graphe du bas) correspondent aux moyennes journalières des températures mesurées à la surface et au fond du lac. ΔTsurf et ΔTfond (graphe du milieu) correspondent aux variations journalières maximales des températures mesurées en surface et au fond du lac. ΔT (graphe du haut) correspond à la différence entre les moyennes journalières des températures mesurées à la surface et au fond du lac.


5

Données calculées Les données sur les lacs présentées dans le Tableau 1 ont été fournies par les gestionnaires, hormis le volume d’eau que nous avons estimé pour chacun des lacs. Bien qu’il soit souvent lié à la superficie et la profondeur maximale, le volume est aussi un paramètre pouvant influencer le fonctionnement thermique du lac (Woolway et al., 2016). Pour cela, nous avons utilisé des points de profondeur mesurés sur la majorité des Lacs Sentinelles lors de relevés de végétation réalisés entre 2003 et 2017 par Florent Arthaud (Arthaud, 2018 : communication personnelle). Seule la bathymétrie du lac du Cos provient de relevés initialement réalisés par le bureau d’étude SAGE Environnement en 2006, puis modifiés en 2016 par Yann Guénand (Guénand, 2018 : communication personnelle). À partir de ces points, nous avons ensuite appliqué pour chaque lac une interpolation triangulaire (extension d’interpolation du logiciel QGIS 2.18). L’utilisation de la fonction Zonal Raster Statistics (extension SAGA 2.2.3) a ensuite permis d’obtenir le nombre de pixels situés à chaque profondeur du lac : leur addition a donc donné une estimation du volume d’eau. Faute de relevés sur le lac de Rabuons, le volume d’eau de ce lac provient de données EDF (Chanudet, 2018 : communication personnelle). De même, l’absence de données sur le lac de l’Arpont nous a contraints à estimer le volume de ce lac en considérant une forme conique (volume approximé = profondeur maximale * superficie / 3). 2.2. Mesures haute-fréquence de la température des lacs Protocole en place Sur les 20 Lacs Sentinelles, un dispositif a été mis en place pour mesurer en haute-fréquence la température de l’eau : des thermistors* (Tinytags 4100 ou 4017, ou Hobo Water Temp Pro V2/U22-001 selon les lacs) sont attachés à la profondeur souhaitée le long d’une corde tendue au fond par un corps lourd et à la surface par une bouée, le tout étant relié à une deuxième corde rattachée à la rive (schéma en Annexe 2). Le montage varie légèrement selon les acteurs qui l’ont réalisé, le principe restant le même. Les thermistors mesurent la température de l’eau à pas horaire et les enregistrements sont relevés tous les automnes lors des campagnes annuelles de terrain.

Traitement des données extraites Ce dispositif étant mis en place depuis au minimum 3 ans, il a engendré un très grand nombre de données, qu’il convient de traiter en conséquence. Les fichiers bruts de données téléchargés à l’issue des missions de terrain ont dans un premier temps été standardisés grâce au logiciel Data Standardizer. Cette étape inclut la suppression des éventuelles métadonnées (e.g. modèle de la sonde, gestionnaire du lac), ainsi que la modification des noms des variables et du format de date, en faveur d’un thésaurus commun (Bruel, 2014). Cette procédure recommandée par le réseau international GLEON (Global Lake Ecological Observatory Network) favorise l’échange des données scientifiques. Les données ont ensuite été incrémentées dans l’exécutable B3 : ce programme est conçu pour le traitement de grands jeux de données et permet notamment de supprimer les données invalides (problème de capteur ou mesures de l’air enregistrées pendant la mission de terrain). Certains lacs sont étudiés depuis plus longtemps que d’autres, et avec un plus grand nombre de thermistors, mais, par soucis d’homogénéité, il a été décidé de garder pour cette étude uniquement les données mesurées à partir de juin 2014 (périodes d’enregistrement en Annexe 3), au fond (à 2 m du fond) et en subsurface. La profondeur de cette dernière est de 2 m sous la surface, sauf pour les lacs des Bresses inférieur et Bresses supérieur (1.5 m), Brévent (1 m) et Lauzanier (0.5 m). Différentes variables indicatrices du régime thermique des lacs ont été calculées sur chacun d’eux, et pour chaque période annuelle de mesure (2014/2015, 2015/2016 et 2016/2017) (Fig.2). La première variable est la date de prise en glace (PG), qui correspond dans cette étude au moment à partir duquel la variation maximale journalière de la température de surface (ΔTsurf) se stabilise pendant au moins 2 semaines. La date de reprise hydrologique (RH), à l’inverse, correspond au moment à partir duquel la


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variation journalière de la température de surface ré-augmente considérablement pendant au moins 2 semaines, en raison de l’apport en eau issu de la fonte printanière de la neige présente dans le bassin-versant. Nous appellerons durée de prise en glace, ou d’englacement, le temps écoulé entre la date de prise en glace et la reprise hydrologique. La 4ème variable calculée est la date à laquelle la température de surface dépasse 10 °C (R10), que nous considérerons arbitrairement comme une date à partir de laquelle les activités biologiques du lac peuvent reprendre un rythme normal. La durée de réchauffement correspond ainsi au temps écoulé entre la date de RH et R10. Nous avons ensuite déterminé les dates automnales entre lesquelles la différence entre les moyennes journalières des températures du fond et de la surface (ΔT) est proche de 0 °C : autrement dit, on a durant cette période une homogénéisation de la température dans la colonne. On parlera alors de date de début (DTH) et de fin (FTH) de température homogène, puisque cette information ne permet cependant pas d’affirmer avec certitude qu’il y a brassage des couches d’eau. Les températures de ces dernières peuvent en effet se rejoindre sans pour autant qu’il y ait échange physique d’eau. La durée pendant laquelle la température est homogène a également été calculée, de même que la valeur de température maximale atteinte en surface en été (Tmax). Les dates, durées et températures ont été calculées à l’aide du logiciel R 3.3.2 (http://www.R-project.org). Néanmoins, il a parfois été nécessaire d’ajuster certaines dates manuellement. 2.3. Délimitation et caractérisation des bassins-versants 2.3.1. Méthode de délimitation

Le bassin-versant est généralement défini comme l'espace drainé par un cours d'eau et ses affluents en amont d’un point précis. L'ensemble des eaux qui tombent dans cet espace convergent vers un même point de sortie appelé exutoire, qui peut être un lac. Il est possible de distinguer trois types de bassin-versant : topographique (ou des ruissellements, déterminé par le relief), hydrogéologique (qui considère les eaux souterraines), et hydraulique (prenant en compte l'anthropisation du relief comme les routes ou

Étape Description Fonctions GRASS utilisées

Surcreusement du MNT

Il existe souvent un écart entre le réseau hydrographique « réel » et leréseau de drainage déterminé à partir du MNT. Cela peut s’expliquerpar l’imprécision du MNT, mais aussi du fait que l’hypothèse dedétermination des directions d’écoulement le long des lignes de plusgrande pente n’est pas valide, notamment dans le cas des zones plates.En conséquence, il convient de surcreuser le MNT sur les pixels quicorrespondent vraiment au réseau afin de faire coïncider les deuxréseaux. Pour cette étape, nous avons utilisé la BD CARTHAGE® de2012 (base de données complète du réseau hydrographique français,disponible sur le site internet du Sandre) comme réseau de référence.

Import de la couche vectorielle du réseau hydrographique de référence : v.in.org.

Conversion de cette couche vectorielle en raster : v.to.rast.

Remplacement des valeurs nulles du raster créé par des 0 : r.null.

Soustraction des valeurs du fichier résultant à celles du MNT : r.mapcalc.

Suppression des cuvettes

On considère que les cuvettes existantes à la suite du traitement duMNT n'ont pas d'existence réelle et sont donc liées à la résolution duMNT ou à l'algorithme de détermination des directions de drainage. Enconséquence, cette étape consiste à corriger automatiquement lescuvettes du MNT qui peuvent rendre discontinu le réseauhydrographique, sans présager de leur existence réelle ou non, afind’obtenir un MNT topologiquement « propre ».

Correction du fichier d'élévation : r.fill.dir.

Détermination des surfaces

drainées

Cette étape permet de déterminer l'ensemble des sous bassins-versantscontenus dans la zone d'étude, à partir du réseau de drainage.

Détermination des sous bassins-versants : r.watershed.

Détermination des bassins-

versants

C'est lors de cette dernière étape qu'a lieu la délimitation des bassins-versants d'intérêt. Celle-ci se fait lac par lac, puisqu'elle nécessite derentrer les coordonnées précises de l'exutoire du lac afin de déterminerla surface drainée en amont de ce point.

Détermination des bassins-versants : r.water.outlet.

Tableau 2 : Description des étapes méthodologiques appliquées sur le logiciel GRASS GIS 2.18 pour délimiter les bassins-versants des Lacs Sentinelles


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les canalisations). La méthode de délimitation d’un bassin-versant dépend ainsi de la définition qui lui est attribuée. Dans cette étude, les bassins-versants des Lacs Sentinelles ont été délimités à partir de leur topographie. En effet, la ligne de partage des eaux correspond souvent aux lignes de crêtes, où les pentes divergent : les eaux de pluie de part et d’autre de cette ligne s'écoulent dans deux directions différentes, en emportant avec elles les matières sédimentaires. Pour cela, nous disposions d’un modèle numérique de terrain* (MNT) sur l’ensemble des Alpes françaises, avec une précision de 5 m (BD ALTI 5m © IGN). La méthode de délimitation a été réalisée sous le logiciel GRASS GIS 6.4.4, et se compose de 4 étapes successives (Tab.2). En plus de connaître leur superficie, la délimitation précise des bassins-versants des Lacs Sentinelles a rendu possible de nombreuses analyses, dans le but de les caractériser en termes de topographie et d’occupation du sol. Ces facteurs sont en effet susceptibles d’avoir une influence sur l’hydrodynamique et la physico-chimie du lac, et donc potentiellement leur régime thermique, puisqu’ils conditionnent la quantité et la qualité des apports d’eau, de sédiments, de nutriments ou encore d’organismes arrivant dans le lac (Wetzel, 2001). 2.3.2. Analyse de la topographie

La caractérisation topographique des bassins-versants des Lacs Sentinelles s’est appuyée sur l’analyse de leurs altitudes, pentes et expositions, à l’aide du logiciel QGIS 2.18.

Altitude Grâce à la découpe du MNT des Alpes françaises selon les bassins-versants délimités avec la méthode précédemment décrite, nous avons obtenu le MNT précis de chacun des 20 bassins-versants, c’est-à-dire un fichier d’élévation qui attribue une valeur d’altitude à chaque pixel. La fonction Zonal Raster Statistics (extension SAGA 2.2.3) calcule ensuite le nombre de pixels situés à chaque altitude du bassin-versant. Il a ainsi été possible d’en déduire les altitudes minimale et maximale de chaque bassin-versant, leur dénivelé, leur altitude moyenne, ainsi que leur pourcentage de pixels situés en dessous de la moitié de leur dénivelé. Cette dernière variable (qu’on appellera par la suite P50) donne une indication sur la forme générale du bassin-versant : un faible pourcentage signifiera que le bassin-versant est convexe et a tendance à être raide au niveau du lac et plat en amont, alors qu’un pourcentage élevé traduira à l’inverse un bassin-versant concave, plat au niveau du lac et raide en amont (Fig.3). Une zone plate au niveau du lac peut engendrer la formation de zones humides favorisant le ralentissement et le réchauffement des arrivées d’eau. La forme du bassin conditionne également en partie son érodabilité et la transportabilité des sédiments qu’il contient (Knighton, 1984) : il est donc nécessaire de la prendre en compte pour expliquer le fonctionnement physique du lac.

Pente et exposition La pente et l’exposition de chaque pixel des bassins-versants ont été calculées à l’aide des fonctions Pentes et Exposition (outils raster d’analyse de terrain sur QGIS), puis la fonction Zonal Raster Statistics a permis l’obtention du nombre de pixels situés à chaque pente et à chaque exposition d’un bassin-versant. Pour l’analyse de la pente, il est alors possible d’en déduire les pentes moyenne et médiane de chaque bassin-versant. Concernant l’exposition, seule l’orientation majoritaire a été retenue (Nord, Sud, Est ou Ouest).

-Altitude maximale du bassin-versant

-Altitude minimale du bassin-versant

-Dénivelé / 2

lac

bassin-versant

P50 = 75 %

P50 = 25 %

Figure 3 : Schéma explicatif de la variable P50, qui correspond au pourcentage de bassin-versant situé en dessous de la moitié de son dénivelé.


8

2.3.3. Analyse de l’occupation du sol

La caractérisation des bassins-versants en termes d’occupation du sol a consisté à calculer les superficies de surfaces minérales, pelouses, glaciers, glaciers rocheux* et permafrost* dont ils sont composés, sur le logiciel QGIS 2.18.

Surfaces minérales et pelouses Les superficies de surfaces minérales et de pelouses contenues dans les bassins-versants des Lacs Sentinelles ont été estimées à partir de la carte d’occupation des sols 2017 du CESBIO, dont la précision est de 10 m. Grâce à la découpe de cette carte au format raster (disponible en ligne) selon les bassins-versants, l’occupation du sol précise de chacun des 20 bassins-versants a été obtenue. L’utilisation de la fonction Zonal Raster Statistics permet ensuite d’obtenir le nombre de pixels catégorisés comme surface minérale ou comme pelouse, et il est ainsi possible de connaître les pourcentages de ces deux types d’occupation du sol par rapport à la superficie du bassin-versant. La carte d’occupation du sol 2017 du CESBIO donne accès à d’autres catégories, telles que les landes ligneuses ou l’eau, mais elles n’ont pas été utilisées dans cette étude car peu représentatives des bassins-versants d’intérêt.

Glaciers, glaciers rocheux et permafrost Pour calculer la superficie de glaciers contenue dans les bassins-versants, nous avons utilisé l’inventaire réalisé par Marie Gardent à partir de photos aériennes prises entre 2005 et 2010 (Gardent, 2014). La superficie de glaciers rocheux, quant à elle, a été calculée à partir de l’inventaire réalisé dans les Alpes françaises entre 2010 et 2017 par des étudiants de Master sous la direction scientifique de Philippe Schoeneich, Xavier Bodin et Marco Marcer (Marcer et al., 2017). Cet inventaire répertorie les glaciers rocheux actifs, inactifs et fossiles ; cependant, les glaciers rocheux fossiles n’ont pas été pris en compte dans cette étude car ils ne contiennent plus de glace. Sur quelques bassins-versants, les inventaires de glaciers et glaciers rocheux ont également été corrigés manuellement par Jean-Baptiste Bosson à partir de photos aériennes. Enfin, la superficie de permafrost a été estimée à l’aide d’un modèle de distribution potentielle du permafrost dans les Alpes françaises (Marcer et al., 2017) : seules les zones de forte probabilité de présence ont été retenues, ce qui correspond à des zones où la présence de permafrost est continue (incluant les zones de glaciers). La fonction Zonal Raster Statistics a permis de calculer, pour chaque bassin-versant, le nombre de pixels catégorisés comme glacier, glacier rocheux ou permafrost, afin de d’en déduire leur superficie ainsi que le pourcentage qu’ils représentent par rapport à la superficie du bassin-versant. 2.4. Données météorologiques : température de l’air Enfin, pour tenter de comprendre et d’expliquer la variabilité des paramètres clés du régime thermique des lacs d’altitude (définis dans la partie 2.2), il est nécessaire de les confronter à des variables météorologiques. En particulier, la température de surface des lacs est majoritairement contrôlée par la

température de l'air, le rayonnement solaire, l'humidité, la couverture de glace et le vent (Edinger et al., 1968). Faute de stations météos présentes à proximité de tous les Lacs Sentinelles, il a été décidé, pour cette étude, de calculer la température annuelle moyenne de l’air (MAAT) à l’altitude de chaque lac. Ce calcul se base sur des valeurs de température annuelle de référence, calculées à 1800 m entre 1958 et 2002 par le modèle météorologique SAFRAN de Météo France) et un gradient altitudinal établit par massif alpin (Durand et al., 2009, Fig.4).

lacAltitude du lac

1800 m a.s.l.

∆alti

Tref

Perte de !°C/m de dénivelé

MAAT = Tref + (!*∆alti)

Figure 4 : Schéma explicatif de la variable MAAT (température annuelle moyenne de l’air), calculée à partir de valeurs de température annuelle de référence (Durand et al., 2009)

CATEGORIE VARIABLEV

AR

IAB

LE

S R

EPO

NSE

S

Variables clés du régime thermique

Date de prise en glace (PG)Date de reprise hydrologique (RH)Durée d'englacement (RH - PG)Date à laquelle la température de surface dépasse 10°C (R10)Durée de réchauffement (R10 - RH)Date automnale de début de température homogène (DTH)Date automnale de fin de température homogène (FTH)Durée de température homogène (FTH - DTH)Température estivale maximale atteinte en surface (Tmax)

VA

RIA

BL

ES

EX

PLIC

AT

IVE

S

Variables liées aux lacs

Configuration du lac

Altitude (m)Latitude (°N)Longitude (°E)Superficie (m2)Profondeur maximale (m)Volume (m3)

Physico-chimie de l'eau Transparence moyenne (m)

Variables liées aux bassins-versants

Topographie

Superficie (km2)Altitude moyenne (m)Altitude minimale (m)Altitude maximale (m)Dénivelé (m)Pourcentage de bassin-versant situé en-dessous de la moitié du dénivelé (P50, %)Pente moyenne (°)Pente médiane (°)Orientation majoritaire

Occupation du sol

Superficie de glaciers (km2)Pourcentage de glaciers (%)Superficie de glaciers rocheux (km2)Pourcentage de glaciers rocheux (%)Superficie de permafrost (km2)Pourcentage de permafrost (%)Pourcentage de surfaces minérales (%)Pourcentage de pelouses (%)

Variable liée à la météorologie Température annuelle moyenne de l'air (°C)

Tableau 3 : Variables réponses et explicatives analysées pour comprendre le régime thermique des Lacs Sentinelles et les contrôles auxquels il répond.


9

2.5. Analyses statistiques L’ensemble des analyses statistiques ont été réalisées à l’aide du logiciel R 3.3.2 (utilisation des packages lme4, MuMIn et car). Pour caractériser le régime thermique des Lacs Sentinelles, un total de 9 variables réponses ont été analysées dans cette étude : la date de prise en glace, la date de reprise hydrologique, la durée d’englacement, la date à laquelle la température de surface passe au-dessus de 10 °C, la durée de réchauffement, les dates de début et de fin de température homogène, la durée de température homogène et la température estivale maximale atteinte en surface (Tab.3). Parallèlement, 7 variables explicatives liées aux lacs ont également été prises en compte initialement : l’altitude du lac, sa latitude, sa longitude, sa superficie, sa profondeur maximale, son volume et sa transparence moyenne (Tab.3). De plus, 17 variables explicatives liées aux bassins-versants ont aussi été analysées, dont 9 sont liées à la topographie et 8 à l’occupation du sol (Tab.3). Enfin, une variable météo a été intégrée dans les analyses : la température annuelle moyenne de l’air au niveau du lac (Tab.3). L’objectif des analyses statistiques réalisées dans cette étude était de déterminer les variables les plus explicatives de la variabilité de chacune des variables réponses caractérisant les régimes thermiques des Lacs Sentinelles. Étant donné le grand nombre de variables explicatives (25 en tout), la première étape a consisté à sélectionner les variables les plus pertinentes afin d’en réduire le nombre et d’augmenter ainsi la puissance des tests statistiques réalisés par la suite. Pour cela, une matrice de corrélation de Spearman a d’abord été réalisée sur l’ensemble des variables explicatives. Le choix de cette méthode de corrélation a été fait en raison de la distribution non normale d’une majorité de variables. Cela a permis de connaître les variables les plus corrélées entre elles afin de n’en sélectionner qu’une partie (6, dont 3 liées aux lacs, 3 aux bassins-versants et 1 pour la température de l’air). Ces 6 variables ont ensuite été placées dans une analyse en composantes principales (ACP) afin de valider la pertinence de la sélection en visualisant la distribution des 20 lacs selon ces variables explicatives. Enfin, pour chacune des 9 variables réponses, des modèles linéaires multiples globaux ont été réalisés avec ces 6 variables en paramètres explicatifs afin d’identifier les combinaisons de variables les plus explicatives de la variable réponse considérée. Dans les modèles, les dates ont été analysées en jours julien.

3. Résultats 3.1. Caractérisation des bassins-versants 3.1.1. Topographie

Les bassins-versants des 20 Lacs Sentinelles ont été délimités à partir d’un MNT de résolution 5 m (Annexe 4) et leur superficie a été calculée (Tab.4). Les plus petits bassins-versants sont ceux des lacs des Bresses inférieur (0.1 km2), Brévent (0.34 km2), Bresses supérieur (0.35 km2) et Noir du Carro, à égalité avec Pormenaz (0.49 km2). Les plus grands sont ceux des lacs du Lauzanier (4.97 km2), Muzelle (4.42 km2), Arpont (3.39 km2) et Rabuons (3.13 km2). Les bassins-versants se situent également sur un fort gradient d’altitude moyenne, s’étalant de 2092 m à Pormenaz, à 3231 m à Arpont. Les bassins-versants du lac d’Anterne (2204 m) et du Brévent (2237 m) suivent celui de Pormenaz, tandis que les bassins-versants des lacs Blanc et Noir du Carro précèdent celui de l’Arpont, avec des altitudes moyennes respectives de 3024 et 2946 m. La variabilité entre bassins-versants est également grande en termes de dénivelé. En effet, si on observe un dénivelé de 220 m aux Bresses inférieur, 225 m aux Bresses supérieur et 328 m au Brévent, les bassins-versants des lacs de la Muzelle, Jovet, Arpont et Blanc du Carro possèdent, eux, des dénivelés atteignant respectivement 1352, 1016, 922 et 750 m. Il est également intéressant de constater que la majorité des pourcentages de bassin-versant situés en dessous de la moitié de leur dénivelé (P50) sont compris entre 70 et 80 %, traduisant des bassins-versants concaves, plutôt plats au niveau du lac et raide en amont. Le bassin-versant du lac de l’Arpont est celui


10

qui possède le P50 le plus bas (32 %), signalant la présence d’un plateau haut perché. Les pentes moyennes et médianes des bassins-versants sont par ailleurs relativement proches les unes par rapport aux autres : les pentes moyennes les plus faibles sont observées sur les bassins-versants des lacs Blanc du Carro (21°), Arpont et Anterne (22°), tandis que les plus élevées se situent au niveau des bassins-versants des lacs de la Muzelle (36°), Merlet (35°) et Plan Vianney (34°). Enfin, notons que la répartition de l’orientation des bassins-versants des Lacs Sentinelles est déséquilibrée, puisque plus de la moitié sont majoritairement exposés vers l’Ouest. 4 sont exposés vers l’Est, 4 également vers le Sud, et seulement un est exposé vers le Nord en majorité (bassin-versant du lac du Plan Vianney).

3.1.2. Occupation du sol

Seuls 3 bassins-versants contiennent des glaciers parmi ceux des Lacs Sentinelles (Tab.5). En particulier, le bassin-versant qui en contient le plus est celui du lac de l’Arpont, avec environ 2.5 km2, ce qui représente 72.8 % de sa superficie totale. Les 0.3 km2 de glaciers présents dans les bassins-versants du lac Blanc du Carro et de la Muzelle représentent respectivement 10.1 et 6.2 % de leur superficie. Davantage de bassins-versants (14) sont en revanche occupés par glaciers rocheux actifs ou inactifs. En superficie comme en pourcentage, c’est le bassin-versant du lac de Rabuons qui en possède le plus : 0.675 km2, soit 21.6 % de sa superficie totale. Avec une superficie de glaciers rocheux de 0.105 km2, le bassin-versant du lac du Mont Coua est le deuxième plus riche en glaciers rocheux (13.1 % de sa superficie totale). En plus des glaciers et des glaciers rocheux, une grande partie des bassins-versants sont soumis à des conditions de permafrost, puisque seulement 5 bassins-versants n’en contiennent probablement pas d’après le modèle de distribution utilisé (bassin-versant des lacs de la Corne, Anterne, Brévent, Pormenaz et Bresses inférieur). Avec environ 95 % de permafrost, les bassins-versants des lacs Blanc du Carro et Arpont sont les plus froids, suivis par ceux des lacs Noir du Carro, Mont Coua, Merlet et Muzelle. Enfin, selon la cartographie de l’occupation du sol éditée par le CESBIO en 2017, 14 bassins-versants sont recouverts à plus de 75 % de surfaces minérales, et seul le bassin-versant du lac des Pisses est à l’extrême inverse, recouvert à 88 % de pelouses. Notons enfin que les limites du MNT de résolution 5 m dont nous disposions ne permettaient pas de tracer le bassin-versant du lac de Rabuons dans son intégralité, et il est possible que cela ait eu un impact sur ses caractéristiques calculées ensuite.

Tableau 4 : Caractéristiques topographiques des bassins-versants des Lacs Sentinelles calculées à partir d’un MNT d’une précision de 5 m. P50 signifie pourcentage de pixels du bassin-versant situés en-dessous de la moitié du dénivelé (voir 2.3.2). Nom du lac aval au bassin-versant Superficie (km2) Altitude

moyenne (m)Altitude

minimale (m)Altitude

maximale (m) Dénivelé (m) P50 (%) Pente moyenne (°)

Pente médiane (°)

Orientation majoritaire

Anterne 2.36 2204 2059 2461 402 72 22 22 O

Arpont 3.39 3231 2667 3589 922 32 22 22 S

Blanc du Carro 2.70 3024 2750 3500 750 79 21 19 O

Bresses inférieur 0.10 2531 2458 2678 220 71 25 25 S

Bresses supérieur 0.35 2602 2496 2721 225 57 24 23 E

Brévent 0.34 2237 2128 2456 328 80 24 23 O

Corne 0.97 2248 2097 2590 493 78 24 23 E

Cornu 0.63 2398 2276 2616 340 72 29 29 O

Cos 2.92 2398 2178 2812 634 75 29 28 O

Jovet 2.94 2472 2171 3187 1016 80 31 30 O

Lauzanier 4.97 2565 2281 2944 663 58 27 25 E

Merlet 0.63 2636 2444 3017 573 78 35 35 E

Mont Coua 0.80 2809 2672 3017 345 67 26 24 O

Muzelle 4.42 2555 2099 3451 1352 79 36 35 O

Noir du Carro 0.49 2946 2754 3147 393 50 23 23 S

Pétarel 1.31 2328 2089 2607 518 57 31 29 O

Pisses 0.79 2756 2495 3045 550 53 29 28 S

Plan Vianney 0.72 2446 2250 2767 517 72 34 33 N

Pormenaz 0.49 2092 1945 2305 360 60 26 25 O

Rabuons 3.13 2685 2494 2999 505 68 28 28 O


11

3.2. Mise en relation des variables clés du régime thermique avec la configuration du lac, les caractéristiques du bassin-versant et la température de l’air

En plus des variables liées aux bassins-versants, le volume des Lacs Sentinelles a été estimé : 5 lacs sont compris entre 38 000 et 90 000 m3, 13 entre 125 000 et 876 000 m3, et 2 lacs se distinguent particulièrement des autres : Cos (3 751 000 m3) et Rabuons (7 300 000 m3) (volumes détaillés en Annexe 5). De même, la température moyenne annuelle de l’air a été calculée au niveau de chaque lac : celle-ci avoisine -1 °C au niveau des lacs Blanc et Noir du Carro, Mont Coua et Arpont, et ne dépasse pas les 3 °C du côté des lacs de Pétarel, Pormenaz et la Muzelle (MAAT détaillées en Annexes 5).

3.2.1. Sélection des variables explicatives liées aux lacs et bassins-versants

Afin de ne pas avoir un nombre trop important de paramètres explicatifs à intégrer dans les modèles, une sélection des variables a été réalisée par catégorie. Parmi les 7 variables liées à la configuration du lac, on peut dans un premier temps repérer que le volume du lac est significativement et positivement corrélé à la superficie du lac et sa profondeur maximale (test de corrélation de Spearman, p < 10-3, Fig.5). Étant donné que le volume dépend en partie des 2 autres variables, il a été choisi de ne garder que le volume du lac pour la suite des analyses. D’autre part, on peut voir que l’altitude du lac est significativement et positivement corrélée à la longitude (p = 0.03). Cette dernière ne sera donc pas utilisée dans la suite des analyses, contrairement à la latitude du lac, qui n’est corrélée à aucune autre variable. La transparence moyenne mesurée avec le disque de Secchi est corrélée significativement et négativement avec le pourcentage de glaciers dans le bassin-versant, et n’a donc pas été intégrée dans les modèles. On remarque parmi les variables liées à la topographie du bassin-versant que toutes les valeurs d’altitude du bassin-versant (moyenne, minimale et maximale) sont significativement et positivement corrélées entre elles et avec l’altitude du lac (paltitude moy et min < 10-3, paltitude max = 0.002). Par conséquent, seule l’altitude du lac sera conservée pour la suite des analyses. La superficie du bassin-versant étant significativement corrélée au dénivelé (p < 10-3), cette dernière ne sera pas prise en compte. La pente médiane sera également conservée, préférentiellement à la pente moyenne avec laquelle elle est

Nom du lac aval au bassin-versant

Superficie de glaciers (km2) % de glaciers Superficie de glaciers

rocheux (km2)% de glaciers

rocheuxSuperficie de

permafrost (km2) % de permafrost % de surfaces minérales % de pelouses

Anterne 0.0 0.0 0.000 0.0 0.00 0.00 59 41Arpont 2.5 72.8 0.000 0.0 3.19 94.09 31 0Blanc du Carro 0.3 10.1 0.050 1.8 2.60 96.25 86 2Bresses inférieur 0.0 0.0 0.000 0.0 0.00 0.00 97 3Bresses supérieur 0.0 0.0 0.000 0.0 0.00 0.71 100 0Brévent 0.0 0.0 0.000 0.0 0.00 0.00 65 34Corne 0.0 0.0 0.000 0.0 0.00 0.00 75 24Cornu 0.0 0.0 0.018 2.8 0.06 9.12 93 7Cos 0.0 0.0 0.036 1.2 0.28 9.72 95 5Jovet 0.0 0.0 0.075 2.6 0.91 30.88 77 22Lauzanier 0.0 0.0 0.079 1.6 0.79 15.83 75 25Merlet 0.0 0.0 0.074 11.8 0.28 44.98 72 28Mont Coua 0.0 0.0 0.105 13.1 0.62 77.35 99 0Muzelle 0.3 6.2 0.072 1.6 1.73 39.06 80 14Noir du Carro 0.0 0.0 0.000 0.0 0.42 86.34 95 5Pétarel 0.0 0.0 0.013 1.0 0.03 2.39 82 15Pisses 0.0 0.0 0.059 7.4 0.13 15.83 10 88Plan Vianney 0.0 0.0 0.000 0.0 0.09 12.60 72 27Pormenaz 0.0 0.0 0.000 0.0 0.00 0.00 82 18Rabuons 0.0 0.0 0.675 21.6 0.80 25.67 96 1

Tableau 5 : Caractéristiques des bassins-versants des Lacs Sentinelles liées à l’occupation du sol. Les superficies de glaciers et glaciers rocheux sont calculées à partir d’inventaires réalisés respectivement entre 2005 et 2010 (Gardent, 2014), et entre 2010 et 2017 (Marcer et al., 2017). Les pourcentages de surfaces minérales et de pelouses sont calculés à partir de la carte d’occupation des sols 2017 du CESBIO.


12

significativement et positivement corrélée (p < 10-3), en raison d’une meilleure distribution des données. Enfin, le pourcentage de bassin-versant situé en dessous de la moitié du dénivelé (P50) ne sera pas intégré dans les analyses suivantes puisque sa variabilité est faible, et seul un bassin-versant (celui du lac de l’Arpont) représente les faibles pourcentages.

Finalement, sur l’ensemble des variables liées à l’occupation du sol des bassins-versants, il a été choisi de ne conserver que le pourcentage de permafrost. La première raison à ce choix est que les superficies des glaciers, glaciers rocheux et permafrost sont toujours significativement corrélées à leurs pourcentages correspondants, or ces derniers sont plus pertinents à prendre en compte puisque proportionnels à la taille du bassin-versant, et que la variable superficie du bassin-versant est conservée. Deuxièmement, le pourcentage de glaciers contenus dans le bassin-versant est significativement et positivement corrélé au pourcentage de permafrost (p = 0.01) : cela est probablement dû au fait que le modèle de distribution du permafrost comprend les zones de glaciers (Marcer et al., 2017). Or ces derniers ne sont présents que dans 3 bassins-versants, donc le pourcentage de glaciers ne sera pas retenu. Troisièmement, nous savons que le pourcentage de glaciers rocheux est principalement représenté par le bassin-versant du lac de Rabuons, et, dans une moindre mesure, par les bassins-versants des lacs Merlet et Mont Coua (Tab.5). Cette variable ne sera donc pas retenue non plus. Enfin, les pourcentages de surfaces minérale et pelouses, qui discriminent peu les lacs Sentinelles, ne seront pas inclues non plus dans les analyses suivantes, de même que l’orientation.

Pour résumer, 3 variables explicatives liées à la configuration du lac (altitude, latitude et volume) et 3 liées aux caractéristiques du bassin-versant (superficie, pourcentage de permafrost et pente médiane) ont été sélectionnées pour la suite des analyses, qui visent à évaluer l’effet de chacune d’elles sur le régime thermique des Lacs Sentinelles. Ces 6 variables ont d’abord été placées dans une analyse en composantes principales (ACP) afin de visualiser la répartition des 20 lacs selon ces variables (Fig.6). Sur le cercle des corrélations (Fig.6b), on peut voir tout d’abord que l’altitude du lac est fortement corrélée au pourcentage de permafrost contenu dans le bassin-versant. Ces deux variables conditionnent l’axe 1 de l’ACP expliquant 33% de la variabilité des données, avec aussi, dans une moindre mesure, la pente médiane du bassin-versant, qui est anticorrélée aux deux premières. L’axe 2 du cercle des corrélations, quant à lui, explique 26% des données et est représenté par la superficie du bassin-versant, fortement corrélée au volume du lac et anticorrélée à la latitude du lac. Sur la carte factorielle des lacs correspondant (Fig.6a), on remarque ainsi un premier groupe de 4 lacs principalement caractérisés par leur haute altitude et une forte présence de permafrost dans leur bassin-versant : Arpont, Mont Coua,

−1

−0.8

−0.6

−0.4

−0.2

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

Altit

ude

lac

Latit

ude

lac

Long

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lac

Supe

rf. la

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Pour

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BV

Pour

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maf

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BV

Pour

. pel

ouse

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Pour

. min

eral

BV

Altitude lacLatitude lacLongitude lac

Superf. lacProfondeur max. lac

Volume lacTransparence lac

Superf. BVAltitude min. BV

Altitude max. BVDenivele BV

Altitude moy. BVP50

Pente moy. BVPente med. BV

Superf. glaciers BVPour. glaciers BV

Superf. GR BVPour. GR BV

Superf. permafrost BVPour. permafrost BV

Pour. pelouses BVPour. mineral BV

Figure 5 : Matrice de corrélation de Spearman entre les 24 variables explicatives liées aux lacs et aux bassins-versants. Un rond visible correspond à une corrélation significative (p<0.05). Lorsqu’il est bleu : coefficient de corrélation proche de 1 ; lorsqu’il est rouge : coefficient de corrélation proche de -1. BV signifie bassin-versant ; GR signifie glaciers rocheux.

Variable du régime thermique N Altitude du lac

Latitude du lac

Volume du lac (log)

Superficie du BV (log)

Pourcentage de permafrost dans

le BV (logit)

Pente médiane du BV MAAT R2

ajusté ddl

Date de PG 2014/2015 12 7.96+/-1.28, p<10-3 0.77 1

Date de PG 2015/2016 17 2.88+/-0.83, p=0.003

0.41 1

Date de PG 2016/2017 17 -6.35+/-1.72, p=0.003

2.94+/-0.73, p=0.001

-1.40+/-0.50, p=0.01

0.71 3

Date de RH 2014/2015 12 -15.71+/- 4.41, p=0.005

0.51 1

Date de RH 2015/2016 17 -0.10+/-0.04, p=0.01

6.14+/-2.75, p=0.05

-17.56+/-3.45, p<10-3

4.09+/-1.14, p=0.014

-58.84+/-10.04, p<10-3

0.69 5

Date de RH 2016/2017 17 6.65+/-1.87, p=0.004

-10.65+/-2.47, p<10-3

-5.82+/-1.81, p=0.007

0.57 3

Durée d'englacement 2014/2015 12 -15.73+/-4.52, p=0.007

-10.55+/-2.98, p=0.006

0.77 2

Durée d'englacement 2015/2016 17 14.56+/-5.71, p=0.03

-15.15+/-3.40, p<10-3

3.69+/-1.20, p=0.009

-34.26+/-6.42, p<10-3 0.65 4

Durée d'englacement 2016/2017 17 -0.07+/-0.02, p=0.004

-9.64+/-2.00, p<10-3

1.93+/-0.46, p=0.001

-35.37+/-5.36 p<10-3 0.79 4

Date de R10 2014/2015 13 3.66+/-0.62, p<10-3 0.74 1

Date de R10 2015/2016 17 0.04+/-0.01, p=0.009

27.74+/-5.20, p<10-3

1.77+/-0.74, p=0.03

0.62 3

Date de R10 2016/2017 17 -0.04+/-0.01, p=0.01

-13.41+/-2.31, p<10-3

0.81 2

Durée de réchauffement 2014/2015 13 16.73+/-3.67, p<10-3

0.62 1

Durée de réchauffement 2015/2016 15 -17.64+/-4.57, p=0.003

25.94+/-5.99, p=0.001

10.23+/-4.13, p=0.03

0.56 3

Durée de réchauffement 2016/2017 16 -9.34+/-3.14, p=0.01

13.22+/-4.57, p=0.01

0.38 2

Date de DTH 2014/2015 7 - - - - - - - - -

Date de DTH 2015/2016 11 10.52+/-3.46, p=0.01

0.45 1

Date de DTH 2016/2017 17 13.17+/-2.01, p<10-3

-3.43+/-1.35, p=0.02

0.77 2

Date de FTH 2014/2015 10 -4.80+/-1.62, p=0.02

0.46 1

Date de FTH 2015/2016 16 - - - - - - - - -Date de FTH 2016/2017 17 - - - - - - - - -Durée de température homogène 2014/2015 7 - - - - - - - - -

Durée de température homogène 2015/2016 10 -12.82+/-3.67, p=0.008

0.55 1

Durée de température homogène 2016/2017 17 -10.84+/-3.28, p=0.005

4.61+/-2.20, p=0.05

0.49 2

Tmax 2014/2015 15 -0.79+/-0.28, p=0.02

-0.97+/-0.12, p<10-3 0.84 2

Tmax 2015/2016 18 -0.89+/-0.21, p<10-3

0.51 1

Tmax 2016/2017 18 -1.56+/-0.39, p=0.001

1.20+/-0.30, p=0.001

0.64 2

Tableau 6 : Résultats des modèles linéaires simples ou multiples sélectionnés à partir de le leur AICc, avec une variable clé du régime thermique en variable réponse, et les variables liées aux lacs, aux bassins-versants et à la température de l’air en paramètres explicatifs. PG : Date de prise en glace ; RH : Date de reprise hydrologique ; R10 : Date à la laquelle la température de surface dépasse 10 °C ; DTH : Date de début de température homogène ; FTH : Date de fin de température homogène ; Tmax : Température estivale maximale atteinte en surface. Les résidus du modèle explicatif de la durée de réchauffement en 2016/2017 ne suivent pas une loi normale, de même que ceux du modèle explicatif de la Tmax 2016/2017. En raison de la faible fiabilité des variables « Dates de FTH » et « Durée de température homogène », les résultats des modèles correspondants ne sont pas interprétables.


13

Blanc et Noir du Carro. Les lacs de Rabuons, Lauzanier, Cos et Muzelle, quant à eux, sont surtout liés par leur grand volume et leur grand bassin-versant. Ces deux derniers lacs se situent aussi sur des bassins-versants dont la pente est particulièrement élevée, de même que les lacs de Pétarel Plan Vianney et Pormenaz. Les lacs de hautes latitudes ont tendance à avoir des volumes relativement faibles, tels que les lacs du Brévent, Pormenaz, Cornu et Anterne. Enfin, les lacs non cités présentent des valeurs intermédiaires pour les différentes caractéristiques liées aux lacs et leur bassin-versant. 3.2.2. Effets des variables sélectionnées sur le régime thermique des Lacs Sentinelles

La sélection des variables qui caractérisent et discriminent les 20 Lacs Sentinelles permet d’analyser lesquelles de ces variables sont les plus influentes sur le régime thermique des lacs (disponible en Annexes 6 et 7). Pour la suite des analyses, la température annuelle moyenne de l’air (MAAT) a été ajoutée aux 6 autres variables précédemment sélectionnées, ce qui fait un total de 7 variables explicatives, appartenant à 3 catégories différentes (configuration du lac, caractéristiques du bassin-versant et météorologie). Ces variables ont été placées ensemble dans des modèles linéaires afin de tester leurs effets combinés sur les variables clés du régime thermique. La sélection des meilleurs modèles (présentée dans le tableau ci-contre, Tab.6) s’est basée sur les plus faibles valeurs d’AICc.

Date de prise en glace (PG) Les dates de PG calculées sur les Lacs Sentinelles se situent toutes en novembre, sauf 6 au début de décembre, et apparaissent relativement proches entre les années. Sur la période 2014/2015, le premier lac à prendre en glace est le lac Noir du Carro (4 novembre), tandis que le dernier est le lac de la Corne (11 décembre). Les lacs du Cos et de Rabuons prennent également en glace tardivement, en décembre. L’année d’après (2015/2016), c’est le lac des Bresses inférieur qui prend en glace le premier (9 novembre), mais les lacs du Cos et de Rabuons sont encore tardifs (10 et 1er décembre). Sur la dernière année de mesure, le premier lac à prendre en glace est le lac de l’Arpont (1er novembre), tandis que le dernier est le lac du Cos (28 novembre). Sur les 3 années de mesure, la date de PG est positivement corrélée au volume du lac (Tab.6, Fig.7). Cet effet est le plus marqué en 2014/2015, où le volume du lac explique à lui seul jusqu’à 77 % de la variabilité de cette date, qui est en moyenne reculée d’environ 8 jours quand le volume du lac augmente d’environ 3 m3 (p < 10-3, Fig.7a). Lors de la dernière année de mesure, l’effet du volume du lac se combine avec ceux, négatifs, de la latitude du lac et du

●

−1.0 −0.5 0.0 0.5 1.0

−1.0

−0.5

0.0

0.5

1.0

Graphe des variables (ACP)

Dim 1 (32.81%)

Dim

2 (2

6.01

%)

Altitude lac

Latitude lac

Volume lacSuperf. BV

Pente med. BV

Pour. permafrost BV

●

−2 0 2 4

−2−1

01

23

4Graphe des individus (ACP)

Dim 1 (32.81%)

Dim

2 (2

6.01

%)

●

●

●● ●

●

●

●

●

●

●

●

●

●

●

● ●●

●

●

Anterne

Arpont

Blanc du CarroBresses inférieurBresses supérieur

Brévent

Corne

Cornu

Cos

Jovet

Lauzanier

Merlet

Mont Coua

Muzelle

Noir du Carro

Pétarel PissesPlan Vianney

Pormenaz

Rabuons

a b

Figure 6 : Résultats de l’analyse en composantes principales (ACP) sur les 6 variables explicatives sélectionnées. (a) Carte factorielle des Lacs Sentinelles sur l’espaces des variables liées aux lacs et aux bassins-versants. (b) Cercle des corrélations des variables liées aux lacs et aux bassins-versants.


14

pourcentage de permafrost contenu dans le bassin-versant, pour expliquer 71 % de la variabilité de la date de PG.

Date de reprise hydrologique (RH) Les dates de RH sont beaucoup plus espacées entre les lacs et entre les années. Dans la majorité des cas, la reprise hydrologique a lieu en mai ou juin. Les dates de RH les plus précoces sont situées entre le 14 (Lauzanier en 2016/2017) et le 22 avril (Muzelle en 2014/2015), les dates les plus tardives sont observées sur le lac Cornu et sont très variables, entre le 13 juin (en 2014/2015) et le 25 juillet (en 2015/2016). Cette variation de la date de RH est expliquée par plusieurs paramètres qui diffèrent selon les années. En 2014/2015, 51 % de la variabilité de cette date sont expliqués par la superficie du bassin-versant seule (Tab.6). En effet, cette même année, la date de RH est avancée d’environ 5 jours quand la superficie du bassin-versant augmente d’environ 1 km2 (p = 0.005). L’année suivante, le meilleur modèle intègre 5 variables explicatives dont l’effet combiné explique 69 % de la variabilité de cette date. Les effets négatifs du permafrost et de la MAAT semblent être les plus importants (p < 10-3) tandis que l’altitude, le volume du lac et la pente médiane du bassin-versant sont également corrélés à la date de RH. Enfin, en 2016/2017, la corrélation négative avec la superficie du bassin-versant est de nouveau mise en évidence, combinée à la corrélation positive du volume du lac, et négative de la MAAT.

Durée de prise en glace

Les durées de prise en glace sont très variables entre les lacs, mais restent relativement proches entre les années pour un lac donné. Avec une durée de prise en glace comprise entre 144 jours (~ 5 mois en 2014/2015 à la Muzelle) et 182 jours (~ 6 mois en 2016/2017 à Anterne), les lacs de la Muzelle, Anterne et Lauzanier sont ceux dont la durée est la plus faible sur les 3 années de mesure. Le lac de Rabuons fait également partie des lacs avec les plus faibles durées en 2014/2015 (150 jours). A contrario, le lac Cornu est celui dont la durée de prise en glace est la plus longue, avec 246 jours en 2015/2016 (~ 7.5 mois).

310

320

330

11 12 13 14 15 16Volume du lac (log)

Dat

e de

pris

e en

gla

ce (j

rs ju

lien)

320

330

340

11 12 13 14 15 16Volume du lac (log)

Dat

e de

pris

e en

gla

ce (j

rs ju

lien)

300

320

340

11 12 13 14 15 16Volume du lac (log)

Dat

e de

pris

e en

gla

ce (j

rs ju

lien)

a b c

150

170

190

210

−1 0 1 2MAAT (°C)

Dur

ée d

'eng

lace

men

t (jrs

)

150

175

200

225

250

−1 0 1 2MAAT (°C)

Dur

ée d

'eng

lace

men

t (jrs

)

140

160

180

200

220

240

−1 0 1 2MAAT (°C)

Dur

ée d

'eng

lace

men

t (jrs

)

a b c

Figure 7 : Variations de la date de prise en glace en fonction du volume des Lacs Sentinelles, sur l’année de mesure 2014/2015 (a, estimate = 7.96 +/- 1.28, p <10-3), 2015/2016 (b, estimate = 2.88 +/- 0.83, p = 0.003) et 2016/2017 (c, estimate = 2.94 +/- 0.73, p = 0.001).

Figure 8 : Variations de la durée d’englacement en fonction de la température annuelle moyenne de l’air au niveau des Lacs Sentinelles, durant l’année de mesure 2014/2015 (a, estimate = -10.55 +/- 2.98, p = 0.006), 2015/2016 (b, estimate = -34.26 +/-6.42, p < 10-3) et 2016/2017 (c, estimate = -35.37 +/- 5.36, p < 10-3).


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Les lacs du Brévent et Noir du Carro suivent aussi cette tendance, avec des durées respectives de 223 et 218 jours sur cette même année de mesure. Lors des 3 années de mesure, on peut voir que la MAAT est significativement et négativement corrélée à la durée d’englacement des lacs suivis (Tab.6, Fig.8). Lors des 2 dernières années de mesure, l’effet de cette variable est aussi combiné à celui, positif, de la pente médiane du bassin-versant, ainsi qu’à l’effet négatif du pourcentage de permafrost contenu dans le bassin-versant. En 2015/2016, l’effet positif de la latitude s’ajoute également aux autres, pour expliquer environ 65 % de la variabilité de la durée d’englacement.

Date à laquelle la température de surface atteint 10 °C (R10) Concernant les dates de R10, ce sont les lacs du Brévent, des Bresses et de Pétarel qui sont les plus précoces, aux alentours de mi-juin. Les lacs les plus tardifs, à l’inverse, sont les lacs Blanc du Carro, Mont Coua et Merlet (début juillet), avec un record au 26 août au lac Jovet en 2015/2016. Remarquons aussi que la température de surface du lac de l’Arpont ne dépasse jamais les 10°C, ce qui le distingue de tous les autres lacs. La variation de cette date est corrélée à plusieurs variables qui diffèrent selon les années. 74 % de la variabilité sont expliqués par le pourcentage de permafrost durant la première année, et 62 % sont expliqués la deuxième année par les effets positifs combinés de l’altitude et latitude du lac, ainsi que de la pente médiane (Tab.6). En 2016/2017, la date à laquelle la température atteint 10°C est corrélée négativement avec la MAAT.

Durée de réchauffement pour atteindre 10 °C Les durées de réchauffement sont très variables entre les lacs et entre les années. Sur les 2 premières années de mesure, les lacs de la Corne, Brévent et Cornu sont ceux qui se réchauffent le plus rapidement, avec des durées allant de 13 à 22 jours. Les lacs du Cos et des Bresses suivent la même tendance lors de la dernière année de mesure. À l’inverse, le lac d’Anterne est relativement lent à se réchauffer (55 jours en 2014/2015, 75 l’année suivante), de même que les lacs du Lauzanier, Muzelle la première année, et Blanc du Carro en 2016/2017. Cette variable réponse apparaît significativement et positivement liée à la superficie du bassin-versant, et ce durant les 3 années de mesure (Tab.6, Fig.9). Sur la période 2014/2015, cette variable explique à elle seule 62 % de la variabilité de la durée de réchauffement : quand la superficie du bassin-versant augmente d’environ 3 km2, le temps que met le lac à se réchauffer se rallonge en moyenne d’environ 17 jours (p < 10-3). Notons également un effet significativement négatif du volume du lac sur la durée de réchauffement au cours des années 2015/2016 (p = 0.003) et 2016/2017 (p = 0.01).

Date de début de température homogène automnale (DTH) Les dates de DTH sont comprises entre le 1er septembre (Noir du Carro en 2016/2017) et le 6 novembre (Corne 2014/2015), ce qui laisse entrevoir beaucoup de variabilité entre les lacs. Si les lacs les plus précoces diffèrent selon les années (Lauzanier la première année, Plan Vianney la deuxième et Noir du Carro la dernière), les lacs tardifs, en revanche, sont presque toujours les lacs du Cos, de la Corne et

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Figure 9 : Variations de la durée de réchauffement des Lacs Sentinelles en fonction de la superficie de leur bassin-versant, durant l’année de mesure 2014/2015 (a, estimate = 16.73 +/- 3.67, p < 10-3), 2015/2016 (b, estimate = 25.94 +/- 5.99, p = 0.001) et 2016/2017 (c, estimate = 13.22 +/- 4.57, p = 0.01).


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Rabuons. En raison d’un nombre de données insuffisant, il n’a pas été possible de caractériser les effets des variables liées aux lacs, aux bassins-versants et à la température de l’air sur la date de DTH lors de la première période de mesure (2014/2015). En revanche, lors de la deuxième année, 45 % de la variabilité de la date de DTH est expliquée par le volume du lac : quand celui-ci augmente d’environ 3 m3, la date est en moyenne plus tardive d’environ 11 (p = 0.01, Tab.6). L’année suivante, cet effet se combine à celui, négatif, du pourcentage de permafrost dans le bassin-versant (p = 0.02), pour expliquer 77 % de la variabilité de la date de DTH. En raison d’un manque de thermistors et d’enregistrements, nous n’avons pas réussi à estimer convenablement les dates de fin de température homogène (FTH) et donc les durées de température homogène, qui sont également des variables difficiles à définir.

Température estivale maximale en surface (Tmax) Les Tmax des Lacs Sentinelles sont relativement stables : le lac de l’Arpont est le lac le plus froid, avec une température ne dépassant pas 6.52 °C. Il est suivi par les lacs Jovet (11.42 °C en 2016 et 12.89 en 2017) et Blanc du Carro (~ 13 °C). À l’inverse, les lacs qui ont leur température de surface les plus chaudes en été sont les lacs du Brévent (21.03 °C en 2015), Pétarel (entre 17.08 °C en 2016 et 19.8 °C en 2015) et Pormenaz (~ 18 °C). La Tmax ne dépend d’aucune des 3 variables liées à la configuration du lac lors des 3 années de mesure (Tab.6). La superficie du bassin-versant et le pourcentage de permafrost sont les variables qui expliquent le plus la variabilité de Tmax. En particulier, le modèle retenu pour l’année 2014/2015 met en évidence un effet négatif particulièrement marqué du pourcentage de permafrost sur la Tmax, qui se voit diminuée en moyenne d’environ 1°C quand le pourcentage de permafrost augmente d’environ 1 % (Fig.10).

4. Discussion La première variable utilisée dans cette étude pour caractériser le régime thermique des lacs d’altitude (Fig.11) est la date de prise en glace (PG), qui est estimée comme le moment où la variation journalière de la température de surface du lac devient quasi-nulle. Cette date parait fortement liée au volume d’eau du lac, qui en explique la variabilité jusqu’à 77 % en 2014/2015. Ce résultat semble logique car un lac de grand volume a une plus grande inertie thermique, induisant un refroidissement de la masse d’eau plus long en automne, et donc une prise en glace plus tardive. Étant donnée la façon dont est calculée la date d’englacement, il se peut aussi que ce résultat soit davantage expliqué par le volume de l’épilimion que celui du lac entier, avec lequel il est souvent corrélé (Woolway et al., 2016). Ainsi, les lacs du Cos et de Rabuons, qui sont les deux lacs les plus volumineux du réseau, sont aussi les plus tardifs à prendre en glace, en décembre. Durant la dernière année, les lacs les plus hauts en latitude ont également tendance à prendre en glace plus tôt dans l’automne en raison des conditions de température plus froides: c’est notamment le cas des lacs de l’Arpont et Noir du Carro, situés en Savoie. La deuxième variable utilisée pour décrire le régime thermique des lacs d’altitude est la date de reprise hydrologique (RH), c’est-à-dire la date à laquelle la variation journalière de la température de surface ré-augmente. Cette variation est très probablement liée à un apport d’eau printanier dans le lac, issu notamment de la fonte des neiges dans le bassin-versant. Nos analyses montrent que la variation de la date de RH est en partie liée à la superficie du bassin versant, qui en explique 51 % la première année. Cela valide l’une de nos hypothèses de départ, et peut se traduire par le fait que plus le bassin-versant

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−2 0 2Pourcentage de permafrost dans le BV (logit)

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Figure 10 : Variations de la température estivale maximale atteinte en surface en fonction du pourcentage de permafrost contenu dans le bassin-versant des Lacs Sentinelles, durant l’année de mesure 2014/2015 (estimate = -0.97+/- 0.12, p < 10-3)

Température maximale atteinte

en surface

Date de début d’homogénéisation de la température

dans la colonne d’eau

Date de prise en glace

Durée de prise en glace

Date de reprise hydrologique

Durée de réchauffement

Date à laquelle la température de

surface atteint 10 °C

Volume du lac

Superficie du bassin-versantMAAT

Volume de l’eau du lac

Conditions de permafrost MAATConditions de permafrost

Conditions de permafrostLatitude

Superficie du bassin-versantVolume du lac

Volume du lac

Superficie du bassin-versantConditions de permafrost

MAAT

MAAT

Figure 11 : Représentation schématique du régime thermique d’un lac d’altitude et de ses facteurs d’influence. Les carrés correspondent aux variables réponses analysées, tandis que leurs variables explicatives mises en évidence dans cette étude sont inscrites à côté. Variable rouge : qui a un effet négatif ; variable verte : qui a un effet positif. MAAT signifie température annuelle moyenne de l’air.


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est grand, plus le volume d’eau produite par la fonte de la neige est grand, modifiant la dynamique hydrologique du lac et donc avançant le moment à partir duquel la température de surface varie de nouveau. La température annuelle moyenne de l’air (MAAT) influence également la date de RH, puisqu’une plus haute température induit une fonte des neiges et de la glace plus précoce, et donc une date de RH plus précoce également. C’est le cas par exemple sur les lacs du Lauzanier et de la Muzelle. Nous retrouvons aussi l’effet de l’inertie thermique des lacs volumineux détectée précédemment, puisque la date de RH de ces derniers a tendance à être plus tardive. Un résultat contre-intuitif a aussi été mis en évidence : plus le bassin-versant est propice aux conditions de permafrost, plus la date de RH est précoce. Ce résultat est quelque peu étonnant car des conditions froides et gelées dans le bassin-versant devraient limiter les circulations d’eau vers le lac. Nous avons néanmoins utilisé le permafrost dans cette étude comme indicateur de la cryosphère et potentiellement de l’occupation glaciaire. Ce résultat pourrait donc s’expliquer par le fait que la saison de fonte glaciaire commence communément en avril avec la fonte du manteau neigeux, qui s’écoule à l’intérieur du glacier et induit une accélération de ce dernier. Ainsi, les bassins-versants contenant beaucoup de permafrost (et donc pour certains de glaciers, tels que ceux de lac de l’Arpont ou Blanc du Carro) sont probablement source d’une grande circulation d’eau dès le printemps vers le lac, ce qui expliquerait une reprise hydrologique plus rapide (Anderson et al., 2004). Les effets combinés de l’ensemble de ces paramètres expliquent en partie le fait que les lacs d’Anterne, de la Muzelle et du Lauzanier ont une date de RH relativement précoce, contrairement aux lacs du Brévent, Cornu et Noir du Carro. La durée de prise en glace, définie dans cette étude comme le temps écoulé entre la date de PG et la date de RH, varie entre 5 et 8 mois selon les lacs du réseau, cette longue période étant propre aux lacs d’altitude et leur confie une caractéristique fonctionnelle particulière. Cette variable parait fortement liée à la MAAT durant les 3 années de mesure : plus celle-ci est haute, plus la durée d’englacement est faible, comme c’est le cas par exemple sur les lacs d’Anterne, de la Muzelle et du Lauzanier, où la MAAT est d’environ 2 °C. Bien que les dates de PG et de RH soient régies par des processus différents, les lacs situés les plus au Nord sont aussi les plus longtemps englacés. Une étude a démontré que la relation existante entre la latitude et l’englacement des lacs est liée à la date de déprise en glace, plus tardive dans les hautes latitudes (Weyhenmeyer et al., 2004). Nous retrouvons aussi l’effet négatif du pourcentage de permafrost sur la durée d’englacement, potentiellement dû au même phénomène que celui qui avancerait la date de RH.

La date à laquelle la température de surface dépasse 10 °C (R10) apparaît fortement liée à la présence de conditions de permafrost dans le bassin-versant, qui explique 74 % de la variabilité de cette date lors de la première année de mesure. Cela coïncide d’ailleurs avec l’été caniculaire de 2015, qui a probablement provoqué une fonte marquée de la glace, induisant une arrivée d’eau froide dans les lacs dont le bassin-versant en contient, et en retardant ainsi leur date de R10 (Milner et al., 2017). La température du lac Jovet, par exemple, ne dépasse pas les 10 °C avant le 26 août durant la deuxième année de mesure. Durant les autres années, nos analyses ont mis en évidence un effet de la MAAT et de la latitude : les lacs les plus Sud ou ceux où la température de l’air est la plus chaude atteignent plus rapidement 10 °C en surface. C’est le cas par exemple des lacs des Bresses ou celui de Pétarel. Rappelons que la MAAT est une variable qui dépend de l’altitude, et a relation entre l’altitude et la température de surface des lacs de montagne a été démontrée dans plusieurs études (Livingtsone et al., 2005).

La durée de réchauffement, c’est-à-dire le temps écoulé entre la date de RH et la date de R10, apparaît positivement corrélée à la superficie du bassin-versant durant les 3 années de mesure. Celle-ci explique 62 % de la variabilité de cette durée pendant la première année, puis se combine à l’effet négatif du volume du lac les deux années suivantes. Ces résultats sont liés au fait que la date de RH, dont dépend la durée de réchauffement, est elle-même négativement corrélée à la superficie du bassin-versant et positivement corrélée au volume du lac. Autrement dit, plus le bassin-versant est grand et le lac petit,


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plus la date de RH est précoce, donc plus la durée de réchauffement est grande. C’est potentiellement pour ces raisons que les lacs du Lauzanier, de la Muzelle et d’Anterne, dont les bassins-versants sont grands, sont les plus lents à se réchauffer, contrairement aux lacs de la Corne, Cornu et Brévent, avec des plus petits bassins-versants.

Nous souhaitions également dans cette étude caractériser le régime thermique des lacs d’altitude par leurs dates et durées automnales auxquelles la température est homogène sur toute la colonne d’eau. Nous ne pouvons pas parler de brassage automnal puisqu’une température homogène ne signifie pas nécessairement qu’un mélange physique des couches d’eau se produit. Pour s’en assurer, l’installation de sondes pour mesurer en haute-fréquence la concentration en oxygène dissous dans l’eau serait pertinente, ce qui est d’ailleurs le cas sur certains lacs du réseau. Telle qu’elle a été déterminée dans cette étude, la date de début de température homogène (DTH) est principalement corrélée au volume du lac, ce qui paraît tout à fait logique : les lacs de faible volume se refroidissent et s’homogénéisent plus vite que les lacs volumineux, ce qui s’explique probablement par l’inertie thermique d’une grande masse d’eau et sa plus faible capacité à changer de température. En effet, les lacs du Cos, de la Corne et de Rabuons (qui sont les plus volumineux du réseau) sont presque toujours les plus tardifs à s’homogénéiser. Les dates de fin de température homogène (FTH) ont cependant été plus difficiles à déterminer avec certitude. Sur certains lacs, on observe une quasi absence de stratification inversée en hiver (lac de Merlet), ou une mise en place tardive de la stratification hivernale, longtemps après la prise en glace (lacs des Pisses, Jovet ou de l’Arpont). Ces derniers pourraient alors s’agir de lacs dits polymictiques froids (Lewis, 1983), dont la faible profondeur accentuerait le fait qu’ils ne se stratifient pas en hiver. Dans le cas du lac de l’Arpont, cela pourrait aussi être dû au fait que l’eau du lac est chargée en particules sédimentaires issues des glaciers, ce qui augmente la densité de l’eau et diminue sa facilité de brassage (Boehrer et Schultze, 2008). À la suite de cette difficulté de déterminer les dates de FTH, nous n’avons pas analyser l’effet des variables liées à la configuration du lac, aux bassins-versants et à la température de l’air sur la dates de FTH, et par conséquent sur la durée de température homogène.

La dernière variable utilisée dans cette étude pour caractériser le régime thermique des Lacs Sentinelles est la température estivale maximale atteinte en surface (Tmax). Celle-ci apparaît négativement corrélée à la superficie du bassin-versant ainsi qu’à son pourcentage de permafrost, et positivement corrélée à la MAAT lors de la dernière année de mesure. Cette dernière corrélation était attendue puisque plusieurs études ont démontré le lien étroit entre la température de l’air atmosphérique et celle de l’eau en surface du lac (Livingstone et Lotter., 1998). D’ailleurs, c’est sur cette variable réponse que l’effet de la canicule de l’été 2015 est le plus marqué : on observe une Tmax moyenne sur l’ensemble des lacs de 17,13 °C lors de cet épisode de chaleur, ce qui est bien supérieur aux 14.75 et 14.97 °C en moyenne lors des deux années suivantes. L’impact négatif du pourcentage de permafrost contenu dans le bassin-versant valide également notre hypothèse de départ qui était qu’un bassin-versant contenant beaucoup de permafrost et de glace est soumis à des conditions météorologiques froides et source d’un grand apport printanier en eau froide, ces deux facteurs abaissant la température maximale atteinte en été (Peter et Sommaruga, 2017). Néanmoins, la relation négative entre la superficie du bassin-versant et la Tmax est plus difficile à interpréter. Il pourrait s’agir d’un effet du temps de renouvellement de l’eau du lac qui abaisserait la Tmax, mais aucun effet du volume du lac n’a été mis en évidence lors des analyses. L’hypothèse la plus probable est que l’eau de ruissellement issue du bassin-versant est plus froide que l’eau du lac, surtout si elle a traversé des glaciers ou provient de glaciers-rocheux (Brown et Hannah, 2007). Cela est bien visible sur le lac de l’Arpont, dont le bassin-versant et essentiellement composé de glaciers, et où la Tmax ne dépasse pas 6.52 °C. De plus, le bassin-versant du lac de l’Arpont est aussi celui qui a la forme la plus convexe de tous (P50 = 32 %) : le plateau glaciaire haut-perché ne permet pas à l’eau issue des glaciers de se réchauffer avant d’arriver dans le lac, la pente étant plus raide au niveau


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du lac qu’en amont. La forme du bassin-versant peut également influencer les processus d’érosion, de transport et de dépôt des matières sédimentaires vers le lac, impactant sa turbidité (Brown et Walsh, 1992). À l’inverse, des lacs dont le bassin-versant est plutôt convexe, de relativement petite superficie et avec peu de glace, ont une Tmax pouvant s’élever à presque 20 °C : c’est le cas des lacs du Brévent, de Pétarel ou de Pormenaz.

Cette étude se base sur des paramètres que nous avons considérés comme caractéristiques du régime thermique des lacs d’altitude. Il est cependant nécessaire de préciser que leur calcul n’est pas exhaustif, et une meilleure détermination de ces paramètres sera nécessaire à l’avenir pour affiner les analyses. Un certain nombre d’autres éléments sur lesquels nous nous sommes appuyés sont discutables : c’est le cas de la profondeur des capteurs en subsurface qui n’est pas la même pour tous les lacs. Or il est fort probable que les dynamiques thermiques observées à 2 m de profondeur sont très différentes de celles mesurées à 0.5 m. Par manque de temps, nous avons pris en compte la température annuelle moyenne au niveau des lacs comme donnée météorologique, qui dépend de l’altitude et créé donc une redondance d’informations dans les variables explicatives sélectionnées. Il aurait été plus pertinent d’utiliser des données horaires de température issues du modèle SAFRAN, qui nous auraient notamment permis de connaître les températures moyennes printanières pour expliquer la date de RH, ou les températures moyennes estivales pour une meilleure relation avec la Tmax. Dans l’idéal, des stations météorologiques au niveau de chaque lac du réseau permettraient une meilleure compréhension de leur fonctionnement, en incluant notamment des données de précipitations, humidité de l’air, vitesse du vent ou encore radiations solaires. Ces paramètres sont essentiels pour comprendre le fonctionnement thermique des lacs d’altitude (Livingstone et al. 2010). La densité de l’eau est aussi un paramètre que nous aurions pu inclure dans les analyses, puisqu’il s’agit d’un des principaux moteurs des mouvements d’eau dans les lacs (Heggen, 1983). Pour compléter cette étude, il serait intéressant de travailler sur des épisodes météorologiques atypiques à l’échelle des Alpes, tel que l’évènement de froid qui a eu lieu en juillet 2016, durant lequel la température a en moyenne chuté d’environ 19 °C en 4 jours dans les mailles SAFRAN contenant les Lacs Sentinelles, ce qui a provoqué un refroidissement généralisé de l’eau sur l’ensemble des lacs du réseau. Nous pourrions alors chercher quelles sont les variables environnementales qui régissent la résistance et résilience thermique des lacs d’altitude par rapport à ce type d’évènement. Dans le but d’avoir des caractéristiques de bassin-versant plus complètes, nous pourrions aussi nous intéresser aux types de sol dont ils sont composés, puisque certains pourraient favoriser une rétention d’eau ou à l’inverse accélérer le ruissellement des eaux de précipitations vers le lac. Une cartographie géomorphologique plus précise des bassins-versants pourrait également permettre de mieux identifier l’origine et l’intensité des flux hydrologiques et sédimentaires vers les lacs (Brown et Walsh, 1992). Méthodologiquement, le suivi haute-fréquence de température des lacs reste en tout cas un outil très efficace pour comprendre et analyser le régime thermique des lacs d’altitude. Il existe d’autres moyens d’obtenir des informations sur la température des lacs, notamment à l’aide d’espèces bio-indicatrices telles que les diatomées (Weckström et al. 1997), mais qui ne permettent pas de comprendre comment la température varie dans le temps et dans l’espace, tel qu’on peut le faire dans le cas où plusieurs thermistors sont installés simultanément


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5. Conclusion L’objectif de cette étude était d’étudier le lien entre des paramètres clés du régime thermique des lacs d’altitude (date de prise en glace et de reprise hydrologique, durée d’englacement, date et durée d’homogénéisation automnale de la température dans la colonne d’eau, et température estivale maximale atteinte en surface) et des facteurs locaux liés aux caractéristiques du bassin-versant, à la configuration du lac, ainsi qu’à la météo (température de l’air). Pour cela, une analyse des données haute-fréquence de température des lacs du réseau Lacs Sentinelles, ainsi qu’une caractérisation des bassins-versants en termes de topographie et d’occupation du sol, ont été réalisées.

En automne, nous avons mis en évidence que la date à laquelle les températures du fond et de surface du lac s’homogénéisent est retardée par un grand volume d’eau. Celui-ci retarde également la date de prise en glace, en raison de l’inertie thermique ralentissant le refroidissement de l’eau, ce qui a pour conséquence un gel tardif de la surface du lac. Il n’a en revanche pas été possible d’analyser les dates de fin d’homogénéisation et donc la durée d’homogénéisation de la température dans la colonne d’eau. Au printemps, la date de reprise hydrologique et celle à laquelle la température de surface atteint 10 °C sont liées à la superficie du bassin-versant, mais selon des processus différents : dans le premier cas, un grand bassin-versant est source d’un plus grand apport en eau qui modifie la dynamique hydrologique du lac et avance sa date de dégel. Mais la fonte des neiges et de la glace est également une source importante d’apports en eau froide, qui a tendance à retarder la date et la durée de réchauffement du lac, surtout si le bassin-versant présente des conditions de permafrost. En été, nos analyses ont aussi montré l’importance de prendre en compte la superficie du bassin-versant et le pourcentage de permafrost qu’il contient pour expliquer la température maximale atteinte en surface. Cela rejoint l’hypothèse selon laquelle un bassin-versant contenant beaucoup de glace est source d’un grand apport printanier en eau froide, abaissant la température de surface du lac.

Dans le cadre du réseau Lacs Sentinelles, cette étude contribue à mieux comprendre comment fonctionnent les lacs d’altitude et qu’est-ce qui contrôle leur régime thermique, dans le but d’adapter les pratiques de gestion pour les préserver. Le réchauffement climatique auquel nous faisons face aujourd’hui apparaît comme un facteur d’influence essentiel du régime thermique des lacs d’altitude : à court terme, la hausse de la température de l’air diminue la durée d’englacement de ces lacs, et la fonte de la cryosphère refroidit l’eau des lacs proglaciaires. Mais la disparition des sources d’eau froide amènera probablement par la suite à un réchauffement généralisé des lacs de montagne (O'Reilly et al., 2015). Il est également possible que la stratification estivale devienne plus longue et marquée dans ces lacs, ce qui aurait de vastes répercussions sur leurs processus chimiques et biologiques (Labaj et al., 2018). L’allongement de la saison de croissance modifierait alors l’ensemble des communautés piscicoles, macrophytiques et planctoniques, permettant potentiellement l’installation d’espèces inféodées aux lacs de plaine (Huss et al., 2017).


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Annexes

Annexe 1 : Carte des lacs suivis dans le cadre du Réseau Lacs Sentinelles.

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Annexe 4 : Délimitation des 20 bassins-versants des Lacs Sentinelles, à partir d’un MNT de résolution 5 m et à l’aide du logiciel GRASS GIS.

Anterne

Arpont

Noir du Carro (à gauche) et Blanc du Carro (à droite)

Bresses inférieur (en bas) et Bresses supérieur (en haut)

Brévent

Corne (en bas) et Cos (en haut)

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Lauzanier

Merlet

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Mont Coua

Pétarel

Pisses

Plan Vianney

Pormenaz

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Nom du lac Volume (m3) MAAT (°C)Anterne 623747 2.09Arpont 214555 -0.78Blanc du Carro 126953 -1.29Bresses inférieur 56195 1.48Bresses supérieur 38306 1.24Brévent 149604 1.71Corne 875968 2.31Cornu 365175 1.12Cos 3750842 1.89Jovet 184979 1.64Lauzanier 130196 2.14Merlet 418504 0.33Mont Coua 89982 -0.81Muzelle 653037 2.52Noir du Carro 53766 -1.32Pétarel 207834 2.72Pisses 62262 0.62Plan Vianney 199740 1.77Pormenaz 148902 2.68Rabuons 7300000 1.25

Annexe 5 : Volumes des Lacs Sentinelles calculés sur QGIS à partir de points de profondeur, et température annuelle moyenne de l’air (MAAT) calculée au niveau de chaque lac à partir de valeurs de température annuelle de référence.

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Annexe 6 : Régime thermique des Lacs Sentinelles, représenté à partir des données haute-fréquence de température. Tsurf et Tfond (graphe du bas) correspondent aux moyennes journalières des températures mesurées à la surface et au fond du lac. ΔTsurf et ΔTfond (graphe du milieu) correspondent aux variations journalières maximales des températures mesurées en surface et au fond du lac. ΔT (graphe du haut) correspond à la différence entre les moyennes journalières des températures mesurées à la surface et au fond du lac. L’encadré bleu représente la période de prise en glace ; l’encadré beige représente la période température homogène.

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/11/

2015

01/1

2/20

1501

/01/

2016

01/0

2/20

1601

/03/

2016

01/0

4/20

1601

/05/

2016

01/0

6/20

1601

/07/

2016

01/0

8/20

1601

/09/

2016

01/1

0/20

1601

/11/

2016

01/1

2/20

1601

/01/

2017

01/0

2/20

1701

/03/

2017

01/0

4/20

1701

/05/

2017

01/0

6/20

1701

/07/

2017

01/0

8/20

1701

/09/

2017

01/1

0/20

17

01

23

45

Del

ta jo

urna

lier d

e te

mpé

ratu

re (°

C)

−50

510

15

Del

ta m

ax jo

urna

lier

sur

face−f

ond

(°C

)

Blanc du Carro

Bresses inférieur

05

1015

20

Tem

péra

ture

de

l'eau

(°C

)

01/0

6/20

1401

/07/

2014

01/0

8/20

1401

/09/

2014

01/1

0/20

1401

/11/

2014

01/1

2/20

1401

/01/

2015

01/0

2/20

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/03/

2015

01/0

4/20

1501

/05/

2015

01/0

6/20

1501

/07/

2015

01/0

8/20

1501

/09/

2015

01/1

0/20

1501

/11/

2015

01/1

2/20

1501

/01/

2016

01/0

2/20

1601

/03/

2016

01/0

4/20

1601

/05/

2016

01/0

6/20

1601

/07/

2016

01/0

8/20

1601

/09/

2016

01/1

0/20

1601

/11/

2016

01/1

2/20

1601

/01/

2017

01/0

2/20

1701

/03/

2017

01/0

4/20

1701

/05/

2017

01/0

6/20

1701

/07/

2017

01/0

8/20

1701

/09/

2017

01/1

0/20

17

01

23

45

Del

ta jo

urna

lier d

e te

mpé

ratu

re (°

C)

−50

510

15

Del

ta m

ax jo

urna

lier

sur

face−f

ond

(°C

) Bresses supérieur

05

1015

20

Tem

péra

ture

de

l'eau

(°C

)

01/0

6/20

1401

/07/

2014

01/0

8/20

1401

/09/

2014

01/1

0/20

1401

/11/

2014

01/1

2/20

1401

/01/

2015

01/0

2/20

1501

/03/

2015

01/0

4/20

1501

/05/

2015

01/0

6/20

1501

/07/

2015

01/0

8/20

1501

/09/

2015

01/1

0/20

1501

/11/

2015

01/1

2/20

1501

/01/

2016

01/0

2/20

1601

/03/

2016

01/0

4/20

1601

/05/

2016

01/0

6/20

1601

/07/

2016

01/0

8/20

1601

/09/

2016

01/1

0/20

1601

/11/

2016

01/1

2/20

1601

/01/

2017

01/0

2/20

1701

/03/

2017

01/0

4/20

1701

/05/

2017

01/0

6/20

1701

/07/

2017

01/0

8/20

1701

/09/

2017

01/1

0/20

17

01

23

45

Del

ta jo

urna

lier d

e te

mpé

ratu

re (°

C)

−50

510

15

Del

ta m

ax jo

urna

lier

sur

face−f

ond

(°C

) Brévent

05

1015

20

Tem

péra

ture

de

l'eau

(°C

)

01/0

6/20

1401

/07/

2014

01/0

8/20

1401

/09/

2014

01/1

0/20

1401

/11/

2014

01/1

2/20

1401

/01/

2015

01/0

2/20

1501

/03/

2015

01/0

4/20

1501

/05/

2015

01/0

6/20

1501

/07/

2015

01/0

8/20

1501

/09/

2015

01/1

0/20

1501

/11/

2015

01/1

2/20

1501

/01/

2016

01/0

2/20

1601

/03/

2016

01/0

4/20

1601

/05/

2016

01/0

6/20

1601

/07/

2016

01/0

8/20

1601

/09/

2016

01/1

0/20

1601

/11/

2016

01/1

2/20

1601

/01/

2017

01/0

2/20

1701

/03/

2017

01/0

4/20

1701

/05/

2017

01/0

6/20

1701

/07/

2017

01/0

8/20

1701

/09/

2017

01/1

0/20

17

01

23

45

Del

ta jo

urna

lier d

e te

mpé

ratu

re (°

C)

−50

510

15

Del

ta m

ax jo

urna

lier

sur

face−f

ond

(°C

) Corne

05

1015

20

Tsur

f et T

fond

(°C

)

01/0

6/20

1401

/07/

2014

01/0

8/20

1401

/09/

2014

01/1

0/20

1401

/11/

2014

01/1

2/20

1401

/01/

2015

01/0

2/20

1501

/03/

2015

01/0

4/20

1501

/05/

2015

01/0

6/20

1501

/07/

2015

01/0

8/20

1501

/09/

2015

01/1

0/20

1501

/11/

2015

01/1

2/20

1501

/01/

2016

01/0

2/20

1601

/03/

2016

01/0

4/20

1601

/05/

2016

01/0

6/20

1601

/07/

2016

01/0

8/20

1601

/09/

2016

01/1

0/20

1601

/11/

2016

01/1

2/20

1601

/01/

2017

01/0

2/20

1701

/03/

2017

01/0

4/20

1701

/05/

2017

01/0

6/20

1701

/07/

2017

01/0

8/20

1701

/09/

2017

01/1

0/20

17

01

23

45

Tsu

rf et

Tf

ond

(°C

)

−50

510

15

T (°

C)

Cornu

05

1015

20

Tem

péra

ture

de

l'eau

(°C

)

01/0

6/20

1401

/07/

2014

01/0

8/20

1401

/09/

2014

01/1

0/20

1401

/11/

2014

01/1

2/20

1401

/01/

2015

01/0

2/20

1501

/03/

2015

01/0

4/20

1501

/05/

2015

01/0

6/20

1501

/07/

2015

01/0

8/20

1501

/09/

2015

01/1

0/20

1501

/11/

2015

01/1

2/20

1501

/01/

2016

01/0

2/20

1601

/03/

2016

01/0

4/20

1601

/05/

2016

01/0

6/20

1601

/07/

2016

01/0

8/20

1601

/09/

2016

01/1

0/20

1601

/11/

2016

01/1

2/20

1601

/01/

2017

01/0

2/20

1701

/03/

2017

01/0

4/20

1701

/05/

2017

01/0

6/20

1701

/07/

2017

01/0

8/20

1701

/09/

2017

01/1

0/20

17

01

23

45

Del

ta jo

urna

lier d

e te

mpé

ratu

re (°

C)

−50

510

15

Del

ta m

ax jo

urna

lier

sur

face−f

ond

(°C

) Cos

05

1015

20

Tem

péra

ture

de

l'eau

(°C

)

01/0

6/20

1401

/07/

2014

01/0

8/20

1401

/09/

2014

01/1

0/20

1401

/11/

2014

01/1

2/20

1401

/01/

2015

01/0

2/20

1501

/03/

2015

01/0

4/20

1501

/05/

2015

01/0

6/20

1501

/07/

2015

01/0

8/20

1501

/09/

2015

01/1

0/20

1501

/11/

2015

01/1

2/20

1501

/01/

2016

01/0

2/20

1601

/03/

2016

01/0

4/20

1601

/05/

2016

01/0

6/20

1601

/07/

2016

01/0

8/20

1601

/09/

2016

01/1

0/20

1601

/11/

2016

01/1

2/20

1601

/01/

2017

01/0

2/20

1701

/03/

2017

01/0

4/20

1701

/05/

2017

01/0

6/20

1701

/07/

2017

01/0

8/20

1701

/09/

2017

01/1

0/20

17

01

23

45

Del

ta jo

urna

lier d

e te

mpé

ratu

re (°

C)

−50

510

15

Del

ta m

ax jo

urna

lier

sur

face−f

ond

(°C

) Jovet

05

1015

20

Tem

péra

ture

de

l'eau

(°C

)

01/0

6/20

1401

/07/

2014

01/0

8/20

1401

/09/

2014

01/1

0/20

1401

/11/

2014

01/1

2/20

1401

/01/

2015

01/0

2/20

1501

/03/

2015

01/0

4/20

1501

/05/

2015

01/0

6/20

1501

/07/

2015

01/0

8/20

1501

/09/

2015

01/1

0/20

1501

/11/

2015

01/1

2/20

1501

/01/

2016

01/0

2/20

1601

/03/

2016

01/0

4/20

1601

/05/

2016

01/0

6/20

1601

/07/

2016

01/0

8/20

1601

/09/

2016

01/1

0/20

1601

/11/

2016

01/1

2/20

1601

/01/

2017

01/0

2/20

1701

/03/

2017

01/0

4/20

1701

/05/

2017

01/0

6/20

1701

/07/

2017

01/0

8/20

1701

/09/

2017

01/1

0/20

17

01

23

45

Del

ta jo

urna

lier d

e te

mpé

ratu

re (°

C)

−50

510

15

Del

ta m

ax jo

urna

lier

sur

face−f

ond

(°C

) Lauzanier

05

1015

20

Tem

péra

ture

de

l'eau

(°C

)

01/0

6/20

1401

/07/

2014

01/0

8/20

1401

/09/

2014

01/1

0/20

1401

/11/

2014

01/1

2/20

1401

/01/

2015

01/0

2/20

1501

/03/

2015

01/0

4/20

1501

/05/

2015

01/0

6/20

1501

/07/

2015

01/0

8/20

1501

/09/

2015

01/1

0/20

1501

/11/

2015

01/1

2/20

1501

/01/

2016

01/0

2/20

1601

/03/

2016

01/0

4/20

1601

/05/

2016

01/0

6/20

1601

/07/

2016

01/0

8/20

1601

/09/

2016

01/1

0/20

1601

/11/

2016

01/1

2/20

1601

/01/

2017

01/0

2/20

1701

/03/

2017

01/0

4/20

1701

/05/

2017

01/0

6/20

1701

/07/

2017

01/0

8/20

1701

/09/

2017

01/1

0/20

17

01

23

45

Del

ta jo

urna

lier d

e te

mpé

ratu

re (°

C)

−50

510

15

Del

ta m

ax jo

urna

lier

sur

face−f

ond

(°C

) Merlet

05

1015

20

Tem

péra

ture

de

l'eau

(°C

)

01/0

6/20

1401

/07/

2014

01/0

8/20

1401

/09/

2014

01/1

0/20

1401

/11/

2014

01/1

2/20

1401

/01/

2015

01/0

2/20

1501

/03/

2015

01/0

4/20

1501

/05/

2015

01/0

6/20

1501

/07/

2015

01/0

8/20

1501

/09/

2015

01/1

0/20

1501

/11/

2015

01/1

2/20

1501

/01/

2016

01/0

2/20

1601

/03/

2016

01/0

4/20

1601

/05/

2016

01/0

6/20

1601

/07/

2016

01/0

8/20

1601

/09/

2016

01/1

0/20

1601

/11/

2016

01/1

2/20

1601

/01/

2017

01/0

2/20

1701

/03/

2017

01/0

4/20

1701

/05/

2017

01/0

6/20

1701

/07/

2017

01/0

8/20

1701

/09/

2017

01/1

0/20

17

01

23

45

Del

ta jo

urna

lier d

e te

mpé

ratu

re (°

C)

−50

510

15

Del

ta m

ax jo

urna

lier

sur

face−f

ond

(°C

) Mont Coua

05

1015

20

Tem

péra

ture

de

l'eau

(°C

)

01/0

6/20

1401

/07/

2014

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/07/

2015

01/0

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1501

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2017

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01

23

45

Del

ta jo

urna

lier d

e te

mpé

ratu

re (°

C)

−50

510

15

Del

ta m

ax jo

urna

lier

sur

face−f

ond

(°C

) Muzelle

05

1015

20

Tem

péra

ture

de

l'eau

(°C

)

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17

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23

45

Del

ta jo

urna

lier d

e te

mpé

ratu

re (°

C)

−50

510

15

Del

ta m

ax jo

urna

lier

sur

face−f

ond

(°C

) Noir du Carro

05

1015

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Tem

péra

ture

de

l'eau

(°C

)

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2017

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8/20

1701

/09/

2017

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17

01

23

45

Del

ta jo

urna

lier d

e te

mpé

ratu

re (°

C)

−50

510

15

Del

ta m

ax jo

urna

lier

sur

face−f

ond

(°C

) Pétarel

05

1015

20

Tem

péra

ture

de

l'eau

(°C

)

01/0

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1401

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17

01

23

45

Del

ta jo

urna

lier d

e te

mpé

ratu

re (°

C)

−50

510

15

Del

ta m

ax jo

urna

lier

sur

face−f

ond

(°C

) Pisses

05

1015

20

Tem

péra

ture

de

l'eau

(°C

)

01/0

6/20

1401

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2014

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/09/

2017

01/1

0/20

17

01

23

45

Del

ta jo

urna

lier d

e te

mpé

ratu

re (°

C)

−50

510

15

Del

ta m

ax jo

urna

lier

sur

face−f

ond

(°C

) Pormenaz

05

1015

20

Tem

péra

ture

de

l'eau

(°C

)

01/0

6/20

1401

/07/

2014

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/07/

2017

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/09/

2017

01/1

0/20

17

01

23

45

Del

ta jo

urna

lier d

e te

mpé

ratu

re (°

C)

−50

510

15

Del

ta m

ax jo

urna

lier

sur

face−f

ond

(°C

) Plan Vianney

05

1015

20

Tem

péra

ture

de

l'eau

(°C

)

01/0

6/20

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2014

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2017

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/09/

2017

01/1

0/20

17

01

23

45

Del

ta jo

urna

lier d

e te

mpé

ratu

re (°

C)

−50

510

15

Del

ta m

ax jo

urna

lier

sur

face−f

ond

(°C

) Rabuons

Nom du lac PG 2014/2015

PG 2015/2016

PG 2016/2017

RH 2014/2015

RH 2015/2016

RH 2016/2017

Durée d'englacement

(jours) 2014/2015


(jours) 2015/2016


(jours) 2016/2017

R10

2014/2015R10

2015/2016R10

2016/2017


(jours) 2014/2015


(jours) 2015/2016


(jours) 2016/2017

Anterne 29/11/2014 25/11/2015 14/11/2016 25/04/2015 10/05/2016 15/05/2017 147 167 182 19/06/2015 24/07/2016 21/06/2017 55 75 37

Arpont NA 21/11/2015 01/11/2016 NA 27/05/2016 17/05/2017 NA 188 197 NA NA NA NA NA NA

Blanc du Carro 10/11/2014 22/11/2015 08/11/2016 30/05/2015 02/06/2016 26/05/2017 201 193 199 10/07/2015 20/07/2016 17/07/2017 41 48 52

Bresses inférieur NA 09/11/2015 20/11/2016 NA 22/05/2016 28/05/2017 NA 195 189 NA 22/06/2016 13/06/2017 NA 31 16

Bresses supérieur NA 18/11/2015 18/11/2016 NA 21/05/2016 30/05/2017 NA 185 193 NA 23/06/2016 17/06/2017 NA 33 18

Brévent 09/11/2014 23/11/2015 NA 28/05/2015 03/07/2016 NA 200 223 NA 11/06/2015 19/07/2016 NA 14 16 NA

Corne 11/12/2014 25/11/2015 21/11/2016 01/06/2015 11/06/2016 03/06/2017 172 199 194 14/06/2015 03/07/2016 16/06/2017 13 22 13

Cornu 17/11/2014 22/11/2015 08/11/2016 13/06/2015 25/07/2016 16/06/2017 208 246 220 30/06/2015 14/08/2016 05/07/2017 17 20 19

Cos 08/12/2014 10/12/2015 28/11/2016 03/06/2015 15/06/2016 07/06/2017 177 188 191 27/06/2015 07/07/2016 22/06/2017 24 22 15

Jovet NA 24/11/2015 10/11/2016 NA 12/05/2016 17/05/2017 NA 170 188 NA 26/08/2016 27/06/2017 NA 106 41

Lauzanier 09/11/2014 23/11/2015 22/11/2016 01/05/2015 17/04/2016 24/04/2017 173 146 153 22/06/2015 NA 17/06/2017 52 NA 54

Merlet 14/11/2014 NA 11/11/2016 07/06/2015 NA 10/06/2017 205 NA 211 05/07/2015 NA 09/07/2017 28 NA 29

Mont Coua 08/11/2014 23/11/2015 06/11/2016 09/06/2015 23/06/2016 25/05/2017 213 213 200 06/07/2015 04/08/2016 08/07/2017 27 42 44

Muzelle 29/11/2014 24/11/2015 NA 22/04/2015 10/05/2016 NA 144 168 NA 25/06/2015 08/07/2016 NA 64 59 NA

Noir du Carro 04/11/2014 22/11/2015 07/11/2016 13/06/2015 27/06/2016 14/06/2017 221 218 219 03/07/2015 20/07/2016 07/07/2017 20 23 23

Pétarel NA NA NA NA NA NA NA NA NA NA 27/06/2016 15/06/2017 NA NA NA

Pisses NA 01/12/2015 08/11/2016 NA 20/06/2016 05/06/2017 NA 202 209 28/06/2015 27/07/2016 08/07/2017 NA 37 33

Plan Vianney NA NA 07/11/2016 NA NA 25/05/2017 NA NA 199 NA 01/07/2016 18/06/2017 NA NA 24

Pormenaz NA 22/11/2015 10/11/2016 NA 10/05/2016 15/05/2017 NA 170 186 NA 09/07/2016 18/06/2017 NA 60 34

Rabuons 05/12/2014 01/12/2015 26/11/2016 04/05/2015 28/05/2016 28/05/2017 150 179 183 22/06/2015 02/07/2016 22/06/2017 49 35 25

Nom du lac DTH 2014/2015

DTH 2015/2016

DTH 2016/2017

FTH 2014/2015

FTH 2015/2016

FTH 2016/2017

Durée de température homogène (jours)

2014/2015


2015/2016


2016/2017

Tmax (°C) 2014/2015

Tmax (°C) 2015/2016

Tmax (°C) 2016/2017

Anterne NA NA 04/10/2016 NA 22/11/2015 10/11/2016 NA NA 37 18,49 15,22 13,31

Arpont NA NA 01/09/2016 NA 21/11/2015 07/12/2016 NA NA 97 NA 6,23 6,52

Blanc du Carro NA 12/09/2015 01/09/2016 09/11/2014 22/11/2015 08/11/2016 NA 71 68 12,94 13,33 12,82

Bresses inférieur NA NA 07/09/2016 NA 22/11/2015 20/11/2016 NA NA 74 NA 17,08 17,46

Bresses supérieur NA NA 14/09/2016 NA 28/10/2015 07/11/2016 NA NA 54 NA 16,34 16,96

Brévent NA NA NA NA 20/11/2015 NA NA NA NA 21,03 15,41 NA

Corne 06/11/2014 01/11/2015 05/11/2016 11/12/2014 25/11/2015 10/11/2016 35 24 5 19,01 16,98 16,83

Cornu 29/10/2014 17/10/2015 16/10/2016 17/11/2014 22/11/2015 08/11/2016 19 36 23 18,28 14,47 16,65

Cos 04/11/2014 NA 05/11/2016 08/12/2014 NA 28/11/2016 34 NA 23 17,3 15,47 15,39

Jovet NA NA 06/10/2016 NA 24/11/2015 01/01/2017 NA NA 87 NA 11,42 12,89

Lauzanier 04/10/2014 27/09/2015 01/10/2016 04/11/2014 14/11/2015 08/11/2016 31 48 38 14,72 NA 14,41

Merlet 02/11/2014 NA 23/10/2016 14/11/2014 NA 08/11/2016 12 NA 16 15,99 NA 15,3

Mont Coua NA 09/09/2015 11/09/2016 08/11/2014 23/11/2015 06/11/2016 NA 75 56 15,46 13,95 14,58

Muzelle 12/10/2014 17/09/2015 NA 16/11/2014 23/11/2015 NA 35 67 NA 16,24 13,84 NA

Noir du Carro NA 12/09/2015 01/09/2016 04/11/2014 22/11/2015 07/11/2016 NA 71 67 14,34 14,36 14,15

Pétarel NA NA NA NA NA NA NA NA NA 19,8 17.00 18,09

Pisses NA 29/09/2015 07/09/2016 NA 07/01/2016 08/11/2016 NA 100 62 16,91 14,91 14,69

Plan Vianney NA 02/09/2015 10/09/2016 NA NA 07/11/2016 NA NA 58 19,33 16,51 16,25

Pormenaz NA 10/09/2015 01/10/2016 NA 22/11/2015 09/11/2016 NA 73 39 NA 18,4 18,38

Rabuons 05/11/2014 30/10/2015 05/11/2016 17/11/2014 23/11/2015 20/11/2016 12 24 15 17,06 14,59 14,81

Annexe 7 : Variables clés du régime thermique des Lacs Sentinelles calculées sur les trois années (2014/2015, 2015/2016 et 2016/2017) à partir des données haute-fréquence de température. PG : Date de prise en glace ; RH : Date de reprise hydrologique ; R10 : Date à la laquelle la température de surface dépasse 10 °C ; DTH : Date de début de température homogène ; FTH : Date de fin de température homogène ; Tmax : Température estivale maximale atteinte en surface. « NA » signifie qu’on ne possède pas de données sur cette période. La fiabilité des variables « Dates de FTH » et « Durée de température homogène » est faible.

juliette becquet - lacs-sentinelles.org

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