QUELQUES DÉFINITIONS

«La Motte.» C’est un plateau qui forme dans le lac un haut fond dont le point culminant est situé à 421 m environ, soit à 8 m au-dessous du niveau moyen des eaux (A: QUARTIER, 1947, P. 33).

Epilimnion, métalimnion, bypolimnion. On sait qu’en été la température de Peau d’un lac ne s’abaisse pas d’une façon régulière de la surface au fond, mais tombe brusquement de plusieurs degrés à une certaine profondeur. Cette zone, caractérisée par un brusque saut de température, THIENE- MANN l'appelle métalimnion. La couche située entre la surface et le métalimnion est appelée épilimnion. L’hypolimnion est la zone située au-dessous du métalimnion et s'étend jusqu’au fond du lac (O. RIVIER, 1937, p. 136).

La couche de saut thermique (— Sprungschicht) correspond au métalimnion.

Sprungschicht chimique. Elle a été définie par STUNDL (1941, p. 70). Le nom met en évidence Panalogie entre la variation de la température et celle de la concentration des corps dissous avec la profondeur.

Dureté temporaire. Elle est due aux bicarbonates de calcium et de magnésium (Manuel suisse des denrées alimentaires, 1939, p. 205). Les valeurs de la dureté temporaire données dans ce travail comprennent en plus de la

teneur en bicarbonates celle du carbonate contenu en suspension. La détermination se fait par acidimétrie. Les résultats sont donnés en milligrammes CO;Ca par litre.

Lac oligotrophe. D’après la définition de A. THIENEMANN (1923) un lac oligotrophe est caractérisé principalement par:

1° le manque de substances humiques; 2° la pauvreté de la matière organique dans les sédiments; 3° la présence d'oxygène dissous dans les zones profondes du lac.

Un lac oligotrophe calcaire est un lac oligotrophe dont la valeur de la dureté temporaire de l’eau est importante.

Craie lacustre. C’est un sédiment dont les caractères mécaniques sont comparables à ceux du beurre tendre ou du ciment fraîchement préparé. La teneur en CO, Ca doit être supérieure à 80%, (M. STANGENBERG, 1938, p. 400).

Débits négatifs. Un débit négatif correspond à un renversement du courant normal de la rivière. On dit alors que la rivière «refoule». (Pour la Thielle, Peau passe alors du lac de Bienne dans le lac de Neuchâtel, et pour la Broye, du lac de Neuchâtel dans celui de Morat.)

Prof | Niveau | Volume m m kmÿ 230 RES RERO VO TETE ET OA VOTE SO ETES USINE EE ET VE TE 207 | 10 |-420

RTE TIC OR CODEN COUR DROIT DS DIR US PSS DEC] 1 CLP LELLLLAL LL LIL ID, LLLEL 6 1,603 1,530 1,387

Epilimnion de

1,062 Epilimnion d'été 0,826

| Phytoplancton au mois de mars CH. ROBERT 1921 p.113)

0,630 “4 Phytoplancton au mois de juin 0,545

see Je 357 | printemps EL lues | ER Laisse | ME

ER Absorption de la lumière par l'eau

A= profondeur B=intensité lumineuse

Cause |

C Pour le lac Wigry.)

Figure 2 . A Quelques données relatives au lac de Neuchâtel Surface totale du lac: 217 km?. Volume total: 14,1 km°. Pour le phytoplancton les données

sont approximatives. Les courants de convection jouent un rôle déterminant dans la répartition verticale du plancton. H. LOZERON (1901).

10 C. Portner Première partie

DÉTER MINATION DU POIDS DE CARBONATE PRÉCIPITÉ ANNUELLEMENT DANS LE LAC DE NEUCHATEL ET DE L'ÉPAISSEUR DU DÉPOT ANNUEL

La valeur de l’épaisseur du dépôt annuel de vase se révèle importante dans la connaissance de la géochimie d’un lac. En effet, toute substance qui est contenue dans l’eau du lac (à l’exception des gaz dissous) n’en sort que pour être emportée par l’eau de Pémissaire ou contribuer à la formation de la vase. Si l’on connaît le débit et la concentration de la substance dans Peau de l’émissaire, on peut calculer le poids total de la substance soustraite au lac par l’émissaire. Par un calcul semblable, si Pon connaît le poids de sédiment formé annuellement dans un lac et la concentration d’une substance dans le sédiment, on peut connaître le poids de substance soustraite à l’eau du lac pour contribuer à la formation de sédiment. Les débits des rivières étant connus, la connaissance du poids de sédiment fourni permet le calcul des poids respectifs de la substance ainsi éliminée du lac.

La connaissance de l’épaisseur du dépôt annuel pourra donc servir de base à une étude géochimique générale du lac pour des éléments tels que le phosphore, lazote, le soufre et le chlore.

C’est le suédois E. NAUMANN qui entreprit pour la première fois une étude systématique des sédiments lacustres. Il construisit à cet effet un appareil de prélèvement formé d’un tube de verre dont la partie supérieure est fermée par une soupape en caoutchouc. Cet appareil, employé par F. NiPkOW (1920) dans le lac de Zurich, a permis d'extraire des carottes montrant une alternance de couches foncées et de couches claires. Par une étude microscopique, NIPKOW (1920, p.110) reconnaît que la couche claire formée de cristaux de CO,Ca résulte d’une décalcification organique de Peau du lac, tandis que la couche foncée provient principalement de la décomposition de cadavres d'organismes, en majeure partie de l’Orcillatoria rubescens. L’épaisseur totale d’une couche foncée et d’une couche claire est comprise entre $ et 10 mm. Après avoir fait une série de prélèvements, NIPKOW (1920, p. 109) constate que les couches annuelles ne sont visibles dans le lac de Zurich que dans certains échantillons provenant d’une profondeur supérieure à 90 m. En étendant ses recherches au lac de Baldegg, NIPKOW (1920, p.122) y trouve aussi des couches annuelles, ce qui lui permet de généraliser les observations faites pour le lac de Zurich.

La formation du sédiment calcaire du lac de Neuchâtel Lt

Cette méthode présente le grand avantage d’être simple, aussi fut-elle employée par plusieurs chercheurs dans d’autres lacs. En 1929, Ep. PARÉ- JAS publie une étude des sédiments de la partie occidentale du lac de Genève; il donne une carte du lac avec les épaisseurs des couches annuelles (p. 209) dont la valeur est comprise entre 3 et 18 mm (p. 200). Dans une étude générale des sédiments lacustres, FR. LENZ (1921, p. 329) constate qu’il ne lui a pas été possible d'identifier des couches ayant une genèse biochimique dans les lacs de la région de la Baltique, ceci étant peut-être dû à la faible profondeur de ces lacs. Dans le lac de Constance, les recherches de K. HUMMEL (1923, p. 39) n’aboutissent pas à identification de couches annuelles telles que les à décrites NiPkow. Il remarque parfois quelques bandes foncées dont lécart varie de 2 ou 3 mm à quelques centimètres. Ces bandes irrégulières ne représentent en aucun cas des couches annuelles.

Une deuxième méthode consiste à immerger au fond du lac un caisson dans lequel se dépose le sédiment. Pour le Lunzer Untersee, G. GÔTZIN- GER (1911 et 1912) a trouvé que l'épaisseur du dépôt annuel est de 1 mm.

Un tableau des différentes valeurs d'épaisseur des sédiments post-glaciares est donné par E. WASMUND (1930, p. 134).

Tableau 2

Epaisseur des dépôts annuels

Année Dépôt annuel Nom du lac de la en millimètres détermination par année Lac des Quatre-Cantons, Bassin d'Uri . . . . . 1898 Ji Lac des Quatre-Cantons, Bassin de la Muota . . 1898 79,9 Lac des Quatre-Cantons, Bassin de la Muota . . 1899 10,4 Lac des Quatre-Cantons, Bassin de la Muota . . 1901 56,1 Lac de Wallenstadt (près de l'embouchure de la

Linthsdlietenvinkel) er EE 1912 IPS Lac de Brienz (milieu du lac près d’Iseltwald) . . 1908 s1#7 Lunzer Untersee . DS rer Qt 2,5

AG EC TANSE em Re es 2 on» 2,9 à 17,9

À côté de ces mesures directes, d’autres auteurs ont voulu résoudre le problème de Pestimation de lépaisseur du dépôt annuel par des méthodes indirectes, en déterminant l’épaisseur totale du dépôt post-glaciaire. En divisant l’épaisseur ainsi obtenue par le nombre d’années écoulées depuis le retrait du glacier, il est possible d’estimer l'épaisseur moyenne du dépôt annuel.

12 C. Portner

Pour le lac de Niedersonthofen en Bavière, A. RIESSINGER (1930) a mesuré l’épaisseur du sédiment post-glaciaire qui atteint 21,5 m. E. Was- MUND (1930, p. 133) estime l'épaisseur moyenne annuelle à 1,4 mm (la durée de l’époque post-glaciaire étant pour cette région d’environ 1$ 000 ans).

Par la même méthode, L. MINDER (1923, p. 28) obtient pour le lac de Zurich une estimation de épaisseur du dépôt annuel dix fois plus petite que celle indiquée par NirkoW; il en déduit que le dépôt ne s’est pas toujours formé avec une vitesse constante.

J. FAVRE (1935), par des sondages aux tubes carottiers dans la partie occidentale du lac de Genève, n’a pas pu atteindre la moraine et ramener une série complète des sédiments lacustres post-glaciaires. L’épaisseur maximum atteinte par les sondages a été de 23,10 m.

A côté de ces méthodes générales, il est intéressant de citer celle indiquée par K. HUMMEL (1923, p. 39) qui est basée sur une observation fortuite. Il a observé dans un sédiment, à une profondeur de 20 à 25 cm, des scories. Il suppose que ces scories proviennent des bateaux à vapeur. Or, il ny a pas plus de 100 ans que ces derniers circulent sur le lac de Constance. HUMMEL peut donc déduire de ces constatations Pépaisseur maximum du dépôt annuel qui est égale à 2 à 3 mm.

L'analyse pollinique est une des méthodes les plus employées pour estimer l’épaisseur moyenne du dépôt annuel des lacs. On détermine âge des différentes couches d’un sédiment par comparaison de deux diagrammes: le premier montre la répartition des grains de pollen du sédiment en fonction de la profondeur et le second correspond à la variation de la répartition pollinique pour différentes époques (F.E. ZEUNER, 1946). Ainsi, CH. Was- MUND (1939) détermine les variations de l’épaisseur du dépôt annuel du «Grossen Jasmunder» dans l’île Rugen (Baltique), pour différentes époques, en employant les diagrammes de comparaison de T. NILSSON (1935). En Suisse, le travail de M. WELTEN (1944) sur le Faulenseemoos, près de Spiez, rend compte des vitesses de sédimentation dans un marais; la vitesse de sédimentation augmente avec le temps. Le travail de W. Lüpr (1935, p. 106) contient des résultats d’analyses polliniques concernant les sédiments des Grands-Marais (partie nord-est du lac de Neuchâtel.

Nous avons dû renoncer aux prélèvements de carottes profondes, qui nécessitent un appareillage coûteux, ainsi qu’à l'analyse pollinique qui est un travail de spécialistes. Nous avons appliqué les méthodes suivantes qui ont lavantage de donner divers points de vue sur le problème de la sédimentation dans le lac de Neuchâtel et de permettre une bonne estimation du dépôt annuel sans toutefois exiger des opérations trop nombreuses :

1° Identification de couches annuelles.

2° Estimation du dépôt annuel, grâce à la précipitation activée de CO,Ca sur la « Motte».

3° Détermination, par la méthode du bilan, de la quantité totale de CO,Ca précipité annuellement dans le lac.

4° Estimation du dépôt annuel basée sur la décalcification de Pépilimnion pendant l'été.