Rapport Année : 2023

Extension of the anoxic zone at the bottom of Lake Geneva

Étendue de la zone anoxique au fond du Léman

Résumé

Oxygen conditions is a fundamental variable for aquatic life. However, a succession of mild winters has hindered the complete mixing of the waters in Lake Geneva, thus limiting the mixing of surface waters with deep waters and reducing the annual oxygen recharge in the hypolimnion. Further, low oxygen supply has not compensated for the biological and chemical oxygen demand, leading to the onset of hypoxic conditions during autumn and the spread of oxygen condition below 4 mg O2 L‐1 as recommended by the Swiss regulations. Despite the occurrence of hypoxia observed over the last years at the deepest point of the lake (SHL2 station, information to characterise the spatial extent of hypoxic waters is still very limited. In this study, eight vertical physico‐chemical profiles were carried out in the water column following two transects in the fall of 2022 in order to map the extent of hypoxia in the hypolimnion. APHOX‐LX probe data indicate that the threshold of 4 mg O2 L‐1 was reached between depths 211.6 and 245.3 m according to the profiles studied (corresponding to the minimum and maximum depths of the stations studied, respectively 215.8 m and 309.6 m). Therefore the distribution of oxygen concentrations is not horizontal, but rather tends to present a curved distribution. Low oxygen conditions in Lake Geneva have larger spatial extent than previously suggested by monthly monitoring in SHL2. This study suggests a current limitation in the oxygen monitoring protocol which is not suitable for studying the conditions in the waters near the sediment interface. This limitation compromises our understanding of the oxygen conditions in the hypolimnion, but also potential effects on benthic habitats or internal phosphorus and trace metal loads.

La concentration en oxygène dans l'eau est une variable déterminante pour la vie aquatique. Or, une succession d'hivers doux a entravé le brassage complet des eaux du Léman, limitant ainsi le mélange des eaux superficielles avec les eaux profondes et diminuant la recharge annuelle en oxygène de l'hypolimnion. Cette faible recharge n'a en outre pas permis de compenser la demande biologique et chimique en oxygène, conduisant à la mise en place de l'hypoxie et au dépassement (négatif) automnal des seuils de qualité en Suisse fixés à 4 mg O 2 L -1 . Malgré ces développements récurrents de l'hypoxie observés grâce aux suivis au point central du lac (SHL2), très peu d'informations sont encore disponibles pour caractériser l'étendue spatiale des masses d'eau hypoxiques. Dans cette étude, huit profils verticaux de mesures physico-chimiques ont été réalisés sur autant de stations dans la colonne d'eau suivant deux transects à l'automne 2022 afin de cartographier l'étendue de l'hypoxie dans l'hypolimnion. Les mesures conduites à partir d'une sonde APHOX-LX indiquent que le seuil de 4 mg O 2 L -1 a été atteint entre les profondeurs 212 et 245 m selon les profils étudiés. Il en résulte que la distribution horizontale des concentrations d'oxygène dissous n'est pas uniforme, mais tend plutôt à présenter une distribution incurvée : les tranches d'eau de concentration donnée tendent à remonter plus haut sur les bords du lac. Cette observation est importante car cela implique que l'étendue spatiale (et donc le volume) d'eau

hypoxique est plus important que ne le suggérait jusqu'alors les mesures réalisées au point central du lac. Cette étude met en évidence une limite actuelle dans le protocole de suivi de l'oxygène qui n'est pas adapté à l'étude des conditions à l'interface avec les sédiments. Cette limitation est compromettante pour notre compréhension des conditions d'oxygénation du fond du lac, mais aussi des effets potentiels qui en résultent notamment sur les habitats benthiques ou la charge interne en phosphore et en métaux trace.

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hal-05060066 , version 1 (07-05-2025)

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  • HAL Id : hal-05060066 , version 1

Citer

Jean-Philippe Jenny, Didier Jézéquel, Jean-Christophe Hustache, Frédéric Soulignac. Étendue de la zone anoxique au fond du Léman. Publié dans les rapports sur les étude de recherche entreprises dans le bassin lémanique, campagne 2022. 236p - Cipel. Commission internationale pour la protection des eaux du Léman. 2023, pp.12. ⟨hal-05060066⟩
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