Françoise Larvor
Membre de la commission Volcanisme
Françoise Larvor connaît bien l'Auvergne et y séjourne fréquemment. Elle nous présente dans cet exposé un site réputé sur le plan touristique et intéressant sur le plan scientifique, le lac Pavin.
Description et origine du lac
Le lac Pavin est situé dans le massif du Mont Dore à 1 197 mètres d'altitude, à proximité d'un volcan, le Puy de Montchal. Il est à peu près circulaire et sa taille est modeste : 750 mètres de diamètre, 45 hectares de surface, 24 millions de m3 de volume. Il est né il y a 7 000 ans BP environ et son origine résulte d'une succession d'événements :
- éruption du volcan Montchal ;
- formation de trois coulées de lave (trachy basalte) ;
- explosion phréato-magmatique sur l'une de ces coulées donnant naissance au maar du lac Pavin. On a retrouvé des projections jusqu'à 12 km du lac.
C'est un des plus beaux lacs de cratère du Massif central, la forme circulaire est presque parfaite, il est entouré d'un anneau de matériau volcanique bien différencié, couvert d'une forêt qui tranche sur le paysage de campagne environnant. Le site a un intérêt touristique certain.
Malgré le comblement dû à la sédimentation, le lac a une profondeur maximum de 92 mètres, ses pentes sont abruptes et son fond est plat et argileux, ce qui le rend imperméable. Le niveau d'eau est à peu près constant au cours de l'année :
- les sorties d'eau (évaporation et exutoire) correspondent à un débit moyen de 76 l/s ;
- les précipitations, les ruisseaux et sources de surface apportent 43 l/s ;
- des sources sous-lacustres apportent 33 l/s. Une de ces sources, très riche en CO2 et Fe dissous, a une composition proche de celle de la fontaine Goyon, située à 1,5 km du lac.
Un lac méromictique
La forme du lac, sa profondeur et son encaissement font que l'action du vent est très faible. Les eaux, pratiquement jamais brassées se répartissent en deux couches :
- la couche supérieure, jusqu'à 60 mètres de profondeur est oxygénée, la température varie en fonction des saisons ;
- au dessous de 60 mètres, la température est à peu près constante autour de 4°C, le milieu est anoxique et chargé en éléments réduits (comme Fe2+, Mn2+) et en gaz carbonique CO2, méthane CH4, hydrogène sulfuré H2S, azote N2.
Les lacs ayant une telle stratification des eaux sont appelés méromictiques. La strate supérieure des eaux est le mixolimnion et la strate inférieure, le monimolimnion. Les lacs méromictiques sont peu nombreux ; en France, il est possible que le lac du Bourget (Savoie) ait également cette caractéristique.
L'écosystème
La stratification des eaux a évidemment une incidence forte dans l'écosystème. La partie supérieure correspond au milieu d'un lac ordinaire, oxygéné et éclairé, siège de photosynthèse. Il est riche en plancton qui alimente la chaîne alimentaire et de nombreux poissons ; on peut en particulier pêcher l'ombre chevalier qui est le poisson emblématique du lac.
La couche basse des eaux présente des conditions qui sans être celles des grandes profondeurs ne sont pas favorables à la vie aérobie : luminosité nulle, absence d'oxygène et absence de plancton. Cette zone est riche en bactéries et archées méthanogènes qui, par une chaîne complexe de réactions maintiennent le milieu en équilibre.
Le lac Pavin constitue un écosystème particulier qui est à préserver. Il est très étudié par les scientifiques depuis quelques dizaines d'années :
- on y surveille constamment les berges pour vérifier l'absence de risque de dégazage brutal de gaz carbonique. Un tel accident pourrait provoquer une catastrophe comme celle du lac Nyos au Cameroun, un lac de cratère qui, suite à un glissement de terrain en 1986 a libéré brutalement une énorme quantité de CO2 et provoqué la mort de près de 1 800 personnes et de plusieurs milliers de têtes de bétail ;
- la méthanisation des déchets est une source potentielle d'énergie, d'où l'intérêt que l'on porte à l'étude des bactéries méthanogènes présentes dans le lac.
- Pour la Science, n° 387, janvier 2009 : Les bactéries du lac Pavin.
- Association pour la Connaissance et la Transmission de l'Information en Volcanologie (ACTIV), Les dernières études sur le lac Pavin, colloque Pavin 2009.
