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Le robot doit mesurer la turbulence dans les gyres aussi précisément que possible.
© EPFL

Léman

Un robot planeur sous-marin va sonder les tourbillons du lac Léman

Lancé par l’EPFL en collaboration avec une université californienne, cet appareil va sonder un des gyres du lac pour mieux comprendre son impact sur la structure tridimensionnelle de l’écosystème aquatique

D’immenses tourbillons – appelés gyres – se forment dans les océans et dans les grands lacs. Deux laboratoires de l’Ecole polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL), en collaboration avec l’Université Davis de Californie, vont sonder un des gyres du lac Léman à l’aide d’un robot planeur sous-marin.

C’est une première dans le Léman. Un robot planeur sous-marin jaune a traversé l’Atlantique pour aider les chercheurs à collecter des données inédites qui permettront de mieux comprendre l’impact du gyre sur la structure tridimensionnelle de l’écosystème aquatique, a indiqué l’EPFL mardi dans un communiqué.

Le robot – capable de descendre à 1000 mètres de profondeur dans les océans – va glisser grâce à ses deux ailes dans un des gyres du Léman pendant plusieurs semaines. Les gyres océaniques, induits par les courants et la rotation de la Terre, mesurent des milliers de kilomètres de diamètre. Ils peuvent notamment provoquer l’accumulation des déchets plastiques, formant d’immenses vortex de détritus.

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Dans le lac Léman, deux gyres d’une dizaine de kilomètres de diamètre chacun peuvent se former, sous l’effet de la bise et des courants, entre juin et octobre. Ils apparaissent dans les parties les plus larges du lac, au sud-ouest de Morges et au sud-est de Lausanne.

Les chercheurs ont décidé d’étudier le premier, où naviguent moins de bateaux qui pourraient potentiellement entrer en collision avec le planeur à chaque fois qu’il refait surface.

«Mesurer la turbulence aussi précisément que possible»

Alexander LeBaron Forrest est un expert en la matière: professeur à l’Université Davis, il a mené plusieurs projets de recherche sur les gyres dans le monde entier en utilisant des robots autonomes. Il a également collecté des données dans le lac Tahoe en Californie, qui présente de grandes similitudes avec le lac Léman.

«Notre objectif est de mesurer la turbulence dans les gyres aussi précisément que possible, afin que nous puissions en apprendre davantage sur la façon dont l’hydrodynamique affecte l’environnement du lac», dit-il, cité dans le communiqué.

Nous allons pouvoir sonder de très grandes zones du tourbillon

Johny Wüest, directeur du Laboratoire APHYS

Les chercheurs espèrent ainsi découvrir ce que transporte ce tourbillon sur les rives et dans le milieu du lac, quel est son impact sur les nutriments qu’il pousse vers la surface ou aspire dans les profondeurs, ou encore son rôle dans la réoxygénation de la surface de l’eau.

Impact sur le phytoplancton

Oscar Sepulveda, du Laboratoire de physique des systèmes aquatiques (APHYS) à l’EPFL, observe plus précisément l’impact du gyre sur la couche de phytoplancton qui se forme chaque été sous les eaux du lac: «Je voudrais comprendre si ce processus de mélange dû au gyre affecte la structure et la distribution du phytoplancton dans le lac.»

Jusqu’ici, les données étaient récoltées grâce à des capteurs attachés à un filin et descendus à la verticale du bateau, de manière très localisée. Grâce au robot sous-marin, lui-même bardé de capteurs, «nous allons pouvoir sonder de très grandes zones du tourbillon», explique Johny Wüest, qui dirige le Laboratoire APHYS et mène des recherches en physique aquatique à l’Institut fédéral de recherche sur l’eau Eawag.

Un robot autonome

Le planeur peut, en effet, se déplacer dans le gyre pendant plusieurs jours, refaisant surface toutes les quatre heures pour transmettre une partie de ses données via une connexion satellite. Sans éléments de propulsion, le robot n’interfère pas sur la prise de mesures. Autonome, il glisse dans les eaux du lac Léman jusqu’à une profondeur de 250 mètres.

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En changeant son centre de gravité et la position de ses batteries avec un système de ballast, il se déplace comme un yoyo et peut ainsi récolter des informations latéralement et verticalement tout au long de son périple qui s’étend sur plusieurs kilomètres.

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