Département Eaux de surface

Le conseil des EPF a nommé Carsten Schubert nouveau membre de la direction de l’institut de recherche de l’eau Eawag.

Les opulents tapis de plantes aquatiques flottantes sont le résultat d'un surplus de nutriments. Mais les chercheurs Eawag montrent qu’elles pourraient aussi faire partie des stratégies de solution.

Lorsque le vent souffle du sud-ouest sur le lac de Bienne et provoque de fortes pluies, de grandes quantités de sédiments sont emportées de l’Aar vers le lac. Étant donné que le vent du sud-ouest influence la circulation du lac, la direction du vent a une influence décisive sur les lieux de dépôts sédimentaires dans le lac – à savoir, le long de la rive est en direction de Bienne – une indication importante pour identifier les zone à risque pour les glissements de terrain.

Les résultats de la nouvelle campagne de mesure sur le lac Kivu en Afrique montrent que, contrairement à ce qui était supposé, la concentration de méthane dans l’eau reste relativement stable et ne croît que très lentement. C’est pourquoi le risque d’une brusque fuite de gaz sur le lac ne s’accroît pas à l'heure actuelle.

Le fait qu'un lac ait été autrefois pollué par trop de nutriments se reflète aussi des décennies plus tard dans la communauté des bactéries qui vivent de ces nutriments dans les sédiments. Or, il est étonnant que l’interaction mutuelle des microbes dans les sédiments n’ait guère été étudiée jusqu’ici.

L’adaptation à des conditions climatiques plus chaudes peut augmenter la résistance des virus, rendant plus difficile leur inactivation. Telles sont les conclusions d’une nouvelle étude à laquelle l’Eawag a participé. Le réchauffement climatique pourrait donc induire une lutte plus ardue contre les virus.

Adriano Joss, technicien des procédés de l’Institut de recherche sur l’eau Eawag, travaille depuis de nombreuses années sur les stations d'épuration et l’élimination des pollutions aux microparticules dans l’eau. Il a réalisé avec le responsable du laboratoire de particules Eawag Ralf Kägi, une compilation des dernières découvertes scientifiques sur le thème des microplastiques. Il présente les principaux résultats dans cette interview. Nous publions sur notre site internet les informations détaillées sur «les microplastiques dans l’environnement».

Des chercheuses et chercheurs d’Agroscope, de l’Eawag, l’Université de Berne et l’ETH ont mis au point une méthode exhaustive de détection des résidus de polluants organiques dans les sols et les sédiments. Selon les premiers résultats, on trouve également, en plus des substances connues, certaines substances détectées pour la première fois.

126 chercheurs suisses, dont 6 de l'Eawag, veulent attirer l'attention de leurs  compatriotes en Suisse sur quelques faits scientifiques montrant le lien entre l’émergence de pandémies et l’environnement naturel.

En Suisse, de nombreux cours d’eau et rives lacustres sont revitalisés. La nouvelle documentation pratique «Contrôle des effets des revitalisations de cours d’eau» publiée par l’Eawag et l’OFEV fournit les bases pour apprendre des projets menés à bien.

L’autre facette des tapis de pollen incommodants qui recouvrent les voitures, les meubles de jardin et autres surfaces : des images satellites permettent de repérer sur les lacs des courants de pollen qui ne sont sinon visibles que sur des modèles informatiques. Experts en télédétection et physiciens en sont ravis.

Après de fortes précipitations, des eaux usées non traitées se déversent souvent dans les fleuves et les rivières. C’est ainsi que des bactéries résistantes aux antibiotiques se retrouvent dans les cours d’eau. Desquelles s’agit-il exactement et en quelles quantités les trouve-t-on, c’est ce que recherchent des chercheurs de l’Eawag, dans le cadre d’un Programme National de Recherche.

La Journée mondiale de l'eau des Nations unies porte cette année sur «L'eau et le changement climatique». Quelle est l'influence du réchauffement climatique sur les cours d'eau en Suisse, tel est le sujet dont nous entretient Martin Schmid, scientifique de l'environnement, responsable du groupe Eawag Analyse appliquée des systèmes du département Eaux de surface.

Les produits phytosanitaires présents dans les sédiments des ruisseaux ont un impact sur les organismes qui y vivent. Un monitoring effectué par le Centre Ecotox et l’Eawag dans cinq ruisseaux de régions agricoles a révélé que les microcrustacés étaient le plus touchés. Les concentrations de plusieurs insecticides, dont le chlorpyrifos et divers pyréthrinoïdes, dépassaient les seuils d'effets toxiques, de sorte que la qualité des sédiments était affectée.

Le Global Science Film Festival a eu lieu à Zurich du 15 au 17 novembre. Outre les films et les courts métrages, des vidéos produites par des scientifiques dans le cadre d'un atelier spécial ont également été projetées. Parmi elles, celle de Helmut Bürgmann et Davide Ciccarese.

La stratégie énergétique prévoit une nouvelle expansion de l'hydroélectricité. Les cours d'eau, les lacs et les paysages aquatiques suisses sont donc soumis à des pressions. Lors de la journée d'information de l'Eawag d'aujourd'hui, quelque 200 experts de la pratique, de la recherche et de l'administration discuteront de la manière dont les différents intérêts de l'eau peuvent être pris en compte de manière durable et où la concurrence entre ces intérêts exige que des priorités soient fixées. Les chercheurs de l'Eawag démontreront qu'il ne s'agit pas seulement de solutions techniques, mais aussi d'acceptation sociale, par exemple lorsque des mesures en faveur de...

La chaleur estivale a atteint la Suisse. Se rafraîchir dans le lac n'est certainement pas dangereux. Sur le site Internet "Meteolakes", vous pouvez découvrir à quel point le bain du lac de Zurich sera rafraîchissant dans les prochaines heures et jours.

Depuis la dernière période glaciaire, les épinoches ont réussi à coloniser depuis la mer de nombreuses eaux douces. Des analyses génétiques effectuées par des chercheurs de l’Eawag, de l’université de Berne et du National Institute of Genetics à Shizuoka (Japon) montrent qu’elles y sont parvenues grâce à des copies supplémentaires d’un gène du métabolisme.

Carsten Schubert, géologue, a été nommé professeur titulaire par le Conseil des EPF. Il est ainsi honoré pour ses recherches sur les cycles biogéochimiques et pour ses activités d'enseignement et de formation doctorale.

Depuis cette semaine, la plateforme expérimentale « LéXPLORE », flotte sur le lac Léman. Avec un superficie de cent mètres carrés, elle abrite une multitude de sondes et de détecteurs dont les chercheurs de l’Eawag, de l’EPFL et des Universités de Lausanne et de Genève veulent se servir pour comprendre ce qui se passe dans le Léman ainsi que les interactions entre l’eau et l’atmosphère.

Les bactéries résistantes aux antibiotiques ne sont pas totalement éliminées dans les stations d'épuration. Mais seule une partie des gènes de résistance détectés en sortie provient des eaux usées ; le reste se trouve déjà dans les boues activées. Comme le montre une nouvelle étude de l'Eawag, les stations d'épuration ne constituent pas uniquement un lieu de passage mais également d'activité et de transmission de l'antibiorésistance.

Lorsqu’une population croît rapidement et pratique l’agriculture intensive, l’environnement en souffre souvent. C’est le constat actuel, mais c’était déjà le cas à l’époque des Romains. Des chercheurs de l’Eawag en ont trouvé des preuves dans les sédiments du lac de Morat.

Quand il pleut fort en montagne, les cours d'eau déversent de grandes quantités de matériaux charriés dans les barrages. Pour éviter que les retenues rétrécissent comme peau de chagrin et perdent peu à peu tout leur volume, certains barrages sont équipés de galeries de dérivation qui transfèrent le charriage dans la partie aval du cours d'eau. Plusieurs études, dont celle réalisée au barrage de Solis dans les Grisons, montrent que ces « by-pass » n'ont pas seulement un intérêt économique mais qu'ils sont également bénéfiques sur le plan écologique. 

Quand les algues bleues toxiques atteignent-elles leur pic maximal et comment un lac réagit-il aux périodes de forte chaleur ? Les images satellites permettront désormais de répondre à ces questions en temps réel. C’est ce que montre entre autres un nouveau jeu de données d’un chercheur de l’Eawag.

Les eaux cristallines des lacs de montagne pourraient à l'avenir se transformer de plus en plus souvent en soupes laiteuses. Le changement climatique en est le responsable. C'est ce que révèle une nouvelle étude menée par l'Université de Lausanne en collaboration avec l'Eawag et l'Institut national français de la recherche agronomique, qui s’appuie sur le cas d'un lac de montagne français.

Le réchauffement climatique n’est pas le seul responsable des changements dans la température de l’eau des lacs, des fleuves et des autres corps d’eau. Son utilisation à des fins de chauffage et de refroidissement contribue aussi à la hausse ou à la baisse de la température de l’eau. Cela dit, l’impact de telles variations de température sur les écosystèmes aquatiques n’a pas encore fait l’objet de nombreuses études. C’est à cette conclusion qu’aboutit une étude bibliographique de l’Eawag et de l’Université de Berne.

L’observation de longue durée des grandes rivières suisses se fait depuis bientôt 45 ans. Une évaluation des séries chronologiques montre que le changement climatique s’accompagne aussi de modifications des processus géochimiques. C’est ainsi que l’on a enregistré une hausse des concentrations de bicarbonate dans la plupart des stations. À l’origine de ce phénomène, il y a non seulement la hausse des températures, mais aussi la charge en nutriments dans les lacs et le taux d’acidité des sols. En revanche, après un pic atteint à la fin des années 1980, les concentrations d’azote sont en recul. Cela s'explique par la réduction de l'apport d'azote dans l'agriculture et...

L'Eawag a étudié dans différents scénarios les effets du pompage-turbinage sur la température et la qualité de l'eau des lacs concernés. Dans le cas du lac de Sihl, qui sert de réservoir à l'usine hydroélectrique de l'Etzel des CFF, la profondeur de la prise d'eau s'avère cruciale. Étant donné qu'un lac naturel se déverse en surface alors que l'eau ôtée d'une retenue est prélevée en profondeur, il apparaît en effet que le choix de l'état de référence puisse influer sur l'évaluation de l'impact sur l'environnement. L'impact écologique et paysager du pompage-turbinage sur les milieux riverains n'a pas été abordé dans ces travaux.

Engagement dans l'enseignement : Bernhard Wehrli, chercheur à l'Eawag, a pris le 1er août 2018 le poste de directeur des études en sciences de l'environnement à l'ETH Zurich.

En collaboration avec l’EPF Zurich et l’Université de Berne, l’Eawag a développé un nouvel appareil : le « Combined Vacuum Crushing and Sieving System » (CVCS). Ce système permet d’extraire de minuscules inclusions d’eau et de gaz rares millénaires dans les pores des roches sans que l’atmosphère actuelle ne les altère. 

Grâce à Copernicus, le programme de surveillance de la Terre lancé en 2014 par l’Union Européenne, la recherche environnementale dispose aujourd’hui de données satellitaires dont la qualité et la quantité sont sans précédent. La recherche sur l’eau en profite aussi. L’Eawag améliore actuellement ses capacités dans le domaine de la télédétection.

Les billes de plastique noires, qui réduisent les pertes par évaporation sur les réservoirs dans le sud, ne sont pas aussi efficaces qu'on le supposait auparavant. Des quantités considérables d'eau sont déjà utilisées dans leur production. 

Les petites centrales hydrauliques sont souvent construites en région alpine où elles perturbent des écosystèmes particulièrement sensibles. On en sait cependant encore assez peu sur les effets des centrales prises individuellement et sur leur impact conjugué dans le même hydrosystème. Des scientifiques de l'Eawag ont fait la synthèse des connaissances actuelles sur le sujet dans une étude bibliographique.

La résistance aux antibiotiques se transmet par les spores bactériennes et peut y être conservée pendant des années. C'est ce que montrent des études de l'Eawag et de l'université de Neuchâtel.

Lorsque les fleuves sont pollués, les autorités locales ou les ONG choisissent souvent d'alimenter la population à partir des eaux souterraines. Des données collectées le long de l'Amazone montrent maintenant que cette solution n'en est pas toujours une : la nappe y contient en effet trop d'arsenic, d'aluminium et de manganèse ― jusqu'à 70 fois plus que les valeurs maximales recommandées pour l'arsenic et 10 fois plus pour le manganèse.

« A rolling stone gathers no moss » - « Pierre qui roule n'amasse pas mousse ». Ce proverbe serait à l'origine du nom du célèbre groupe des Rolling Stones. Mais cette affirmation est-elle vraie du point de vue du génie hydraulique et de l'écologie ? 

Si le climat se réchauffe, les températures augmentent dans les eaux de surface des lacs, la stratification thermique est plus stable et se maintient plus longtemps et moins d’oxygène est acheminé en profondeur – c’est la thèse la plus répandue concernant l’impact du changement climatique sur les lacs.

Une équipe de recherche du Département des eaux de surface se consacre aux premières traces humaines dans le Pacifique tropical. En juillet 2017, l'équipe s'est embarquée pour une expédition au Vanuatu en Mélanésie. Dans les lacs et les zones humides de sept îles, les chercheurs ont prélevé des carottes de sédiments pour mettre en évidence les premières activités humaines.

Quelle quantité d'énergie calorifique ou frigorifique peut-elle être exploitée à partir des eaux suisses, sans porter atteinte aux écosystèmes ? Sur mandat de l'Office fédéral de l'environnement (OFEV), l'Eawag a procédé à l'estimation du potentiel des grands lacs et rivières.

Les différences entre les communautés d'algues bleues des différents lacs périalpins s'estompent depuis une centaine d'années. De plus, le réchauffement climatique et la période d'eutrophisation du siècle dernier ont surtout profité à des espèces potentiellement toxiques capables de s'adapter très rapidement à de nouvelles conditions environnementales. C'est ce qu'a constaté une équipe de recherche dirigée par l'Eawag en étudiant l'ADN contenu dans des carottes sédimentaires.

Bien que les rejets de nutriments dans le milieu aquatique aient fortement baissé depuis la mise en œuvre de la déphosphatation dans les stations d'épuration et l'interdiction des phosphates dans les lessives, beaucoup de lacs présentent encore un manque d'oxygène, notamment dans leurs profondeurs.

Christian Stamm et Alfred Johny Wüest enseignent aux côtés d'autres experts de la théorie et de la pratique dans le nouveau cours en ligne « L'eau en Suisse » de l'Université de Zurich. Le cours qui s’adresse au grand public montre comment l'élément Eau est omniprésent dans la vie quotidienne en Suisse.

Comparée à d'autres denrées alimentaires, l'eau potable suisse renferme peu de bactéries antibiorésistantes ou de gènes de résistance aux antibiotiques. C'est ce que montre une étude réalisée par l'Eawag au niveau de huit circuits de distribution sur mandat de la Société suisse de l'industrie du gaz et des eaux (SSIGE) et des sociétés d'approvisionnement en eau potable.

Les produits phytosanitaires et leurs métabolites peuvent perdurer pendant des décennies dans le sol après avoir été appliqués. C'est ce que vient de montrer une étude financée par l'Office fédéral de l'environnement dans laquelle des scientifiques de l'Eawag et d'Agroscope ont mesuré les concentrations de résidus de pesticides dans des échantillons prélevés entre 1995 et 2008 sur 14 terrains agricoles suisses dans le cadre du programme d'observation nationale des sols. 

Près de 1,5 millions de francs d'or et 1,5 millions de francs d'argent disparaissent chaque année dans les effluents et les boues d'épuration suisses. C'est ce que révèle une étude que l'Eawag vient de publier. Un recyclage n'est cependant pas encore rentable et les concentrations ne sont pas dangereuses pour l'environnement. Mais les travaux ont également réservé des surprises sur d'autres éléments, notamment des terres rares comme le gadolinium ou le niobium, un métal lourd.

Dans les lacs, les bactéries unicellulaires peuvent provoquer un brassage des couches d'eau. Ce n'est pas en faisant tourbillonner l'eau de leurs flagelles qu'elles réalisent ce tour de force mais en se rassemblant et en modifiant ainsi la densité de l'eau. En descendant, l'eau alourdie provoque alors un tourbillonnement. Ce processus vient maintenant d'être mis en évidence non seulement au laboratoire mais également dans la nature au lac tessinois de Cadagno.

Le vent qui balaie l’eau chaude du lac en surface fait remonter de l’eau beaucoup plus froide des profondeurs. En raison de ce phénomène, la température du Léman a récemment chuté à 8 degrés. Cet évènement de refroidissement a été prédit par un projet mené par l’Eawag et l’EPFL. 

Dans les lacs d'eau douce, une grande partie du méthane, gaz à effet de serre très puissant, est dégradé par des bactéries avant qu'il n'ait pu se dégager dans l'atmosphère. Une étude réalisée dans le Rotsee et le lac de Zoug montre maintenant que la majeure partie de cette dégradation n'est pas assurée par les méthanotrophes connus mais par des bactéries filamenteuses unique-ment rencontrées, jusqu'à présent, dans le domaine de l'eau potable.

De nombreux micropolluants se déversent dans les fleuves et rivières avec les rejets des stations d'épuration. Là, il semble qu'ils ne portent pas seulement atteinte à certaines espèces mais perturbent également les fonctions de l'écosystème aquatique, affectant par exemple la dégradation des débris végétaux. C'est ce que révèle un projet de recherche lancé par l'Eawag dans le cadre de l'équipement d'une sélection de STEP de nouveaux traitements visant à réduire cette pollution. L'amélioration technique des premières stations donne déjà des résultats.

Le numéro actuel de "Der Beobachter" fait une plongée dans les cours d'eau suisses. Cet article détaillé présente les graves dégradations de nos rivières et cours d'eau - en mettant l'accent sur la pollution et la construction.

Le groupe de travail "sensors@eawag" a tenu son deuxième atelier d'échange de connaissances autour des capteurs, des enregistreurs, des technologies de communication sans fil et de l'électronique. L'objectif était d'échanger des informations entre les départements et de faciliter une discussion ouverte sur les applications actuelles, nouvelles ou futures. 20 chercheurs et techniciens intéressés ont participé à la réunion initiée par Bernhard Wehrli, qui a eu lieu pour la première fois à Kastanienbaum.

Les eaux superficielles suisses renferment d'immenses réserves d'une énergie thermique qui peut être utilisée pour produire de la chaleur ou du froid. En s'appuyant sur de nombreuses études, des scientifiques de l'Eawag ont évalué les impacts écologiques d'une telle exploitation. 

Des fluctuations périodiques de la teneur en oxygène des eaux du sol peuvent modifier sur des décennies les réserves de carbone des fonds marins et leurs habitants. C’est ce que révèle une étude réalisée dans la Mer Noire qui paraît aujourd’hui dans la revue spécialisée Science Advances. Les résultats sont particulièrement significatifs, car de plus en plus de zones maritimes manquent d’oxygène.

La médaille pour les thèses de doctorat exceptionnelles a été remise à Kristen Oswald lors de la cérémonie de remise des diplômes de doctorat le 20 janvier 2017.