Révélations fascinantes sur le Lac Pavin

Nature insolite

Révélations fascinantes sur le Lac Pavin

Quand le vent dessine des rides irisées de soleil ou d’argent sur son cratère presque parfait, le lac Pavin est d’abord d’une fascinante beauté. 

C'est aussi ces 92 mètres d’eaux sombres, à l'encre desquelles se sont écrites plus de 1.800 références scientifiques ou mythologiques.  Les chercheurs en géochimie, microbiologie, sédimentologie, paléolimnogie, histoire et autres discipline.

1 - Le Pavin, c'est deux lacs superposés

  Ou plus exactement deux masses d'eau qui ne se mélangent jamais, sauf sur quelques mètres.  De la surface jusqu’à une soixantaine de mètres de profondeur: c'est un lac presque classique et poissonneux. Puis en dessous, de 65 à 92 mètres, tout change avec des eaux de compositions très différentes et surtout sans oxygène depuis des millénaires. 

 

 
2 - C'est un lac qui se « retourne »

  Il a fallu attendre les années 1950 pour que des chercheurs clermontois découvrent cette autre singularité : une à deux fois par an, le lac de surface (0-60 mètres) se "retourne"!  Lorsqu’elles deviennent plus froides, les eaux de la partie supérieure tombent mécaniquement au fond (du lac de surface) et inversement. Ce phénomène fait du Pavin l’un des rarissimes lacs méromictiques d’Europe. Une caractéristique qui justifie à elle seule son intérêt scientifique international.  

3 . Ce fut sans doute le théâtre de phénomènes spectaculaires

  Le géochimiste Michel Meybeck (voir Lake Pavin) a exploré les écrits dans lesquels le Pavin était traité depuis 1820.  Il y a trouvé des mentions récurrentes d’eaux qui se colorent brutalement, de phénomènes subits d’embrasement, d’éclairs. Il estime que ces allusions - qui ont parfois donné lieu à des cultes et des légendes - racontent peut-être des événements spectaculaires que l’on ne savait pas interpréter de façon rationnelle : remontée d’eaux profondes qui se colorent parce qu'elles sont plus chargées en fer, coloration due à la prolifération de bactéries...  Ces dernières années, des études sédimentaires, des suivis acoustiques et diverses approches pluridisciplinaires ont aussi permis de comprendre qu'il a connu des remaniements pouvant être associés à des vagues d’eau violentes  et/ou de brusques chutes du niveau d’eau. « Au cours du dernier millénaire, deux grands événements de glissements subaquatiques sont également identifiés et peuvent avoir eu une incidence considérable sur la limnologie (*) du Pavin. », explique le volcanologue Pierre Boivin. On pense désormais qu’il a connu une baisse brutale du niveau de l’eau (-9 mètres) vers l’an 600.  On en saura peut-être plus en 2017: la recherche se poursuivra, cet hiver, avec un

relevé du sol au laser aéroporté, qui permettra de "voir" sous l'eau et le couvert végétal.

       Les légendes de ville engloutie (1880-1900), ou celle du dragon assourdissant qui a tout détruit (vers 1632), sont peut-être liées à des glissements de berges ou débordements expliqués (travaux de Lavina, Del Rosso, Chapron…). 

 

De même, les récits de bouillonnements et d’éclairs correspondent-ils à la remontée de gaz dissous dans les sédiments et à leur inflammation spontanée? Parmi ses hypothèses : à moins de 2 km, le culte chrétien de Vassivière pourrait être lié au lac ( tout comme un culte celte encore plus ancien, avec des offrandes régulières au lac).  « Le Pavin ouvre une piste scientifique avec toute une imagerie - que l'on retrouve partagée ailleurs et  qui revoie à des événements catastrophiques... Cela démontre le passé dangereux des lacs maar méromictiques. »

    4 - On découvre une vie inconnue au fond

  Les eaux profondes du Pavin ont amené en Auvergne toutes sortes de laboratoires à partir des années 1970. Dont les microbiologistes fascinés par son cortège de singularités. Parmi les caractéristiques les plus riches à explorer, celle-ci: au-delà de 65 mètres, la vie s'active depuis 6.000 ans sans oxygène! 

Depuis que le Laboratoire micro-organismes : génome et environnement (LMGE) dirigé par Télesphore Sime-Ngando plonge des technologies et théories récentes dans ces eaux profondes, on y découvre une vie que la science ne soupçonnait même pas! Et des choses que l'on n'explique pas encore. 

 

 

 "Au fond, on a trouvé une diversité du vivant tout à fait inconnue de la science : des espèces que l’on ne connaissait pas ou que l’on n’avait jamais observées dans de tels milieux".  Ce que le vivant fabrique depuis des milliers d’années dans les eaux profondes du lac Pavin vaudrait de l’or ?  Pas de légendes ni de poésie scientifique : cette fois on parle bien de marchés. 

 

   

 

En reproduisant des processus de digestion anaérobie inspirés par les profondeurs du Pavin, la start-up Afyren (installée à Saint-Beauzire) développe des molécules bio-sourcées. Le potentiel du marché est évalué à 13 milliards d’euros !

    5 - Et si l'on y trouvait des pistes pour comprendre les débuts de la vie sur Terre ?

  Dans ces fonds recouverts depuis 6.000 ans, par des eaux dont la composition chimique diffère des eaux de surface, les chercheurs ont découvert des particules et des espèces « très archaïques ».  Ils estiment que des éléments sont « peut-être représentatifs de ce qu’étaient les débuts de la vie sur Terre ». 

    6. On y retrouvera peut-être le bruit de fond de l’atmosphère

 

    Il y a peut-être une mémoire de l’atmosphère conservée dans les sédiments du fond du lac.  Il n'y a en tout cas pas de rivière pour alimenter le lac et apporter de la matière organique.On peut donc imaginer d’utiliser les carottes prélevées au fond (comme avec les glaces) pour lire l’évolution atmosphérique dans les composants du fond.
    Lake Pavin: nouvel ouvrage scientifique de référence Il était temps de faire l’état des connaissances sur le lac avec la rigueur d’un ouvrage scientifique.  C’est ce que propose Lake Pavin  : 450 pages chez Springer. En anglais, il regroupe les contributions de 80 chercheurs du monde entier. Sous la direction de T. Sime-Ngando, directeur de recherche au CNRS et directeur du Laboratoire Microorganismes et génome de l’environnement de Clermont-Fd (CNRS/UBP/Université d’Auvergne), avec pour coéditeurs Pierre Boivin, chercheur émérite au Laboratoire Magmas et volcans, Clermont. Emmanuel Chapron, géographe professeur à l’université de Toulouse. Didier Jezequel, géochimiste à l’Institut de physique du globe de Paris et maître de conférence à l’université Paris VII et Michel Meybeck, géochimiste spécialiste des rivières et directeur de recherches émérite au CNRS/Paris VI.  

Anne Bourges

(source : lamontagne)

 

   

le mystérieux lac Pavin   

   Depuis des siècles, le lac Pavin, dans le Puy-de-Dôme, a nourri l’imaginaire des habitants de la région. Aujourd’hui, il fascine la communauté scientifique qui tente d’expliquer sa particularité et son passé.

Situé en amont du village de Besse, dans le Puy-de-Dôme, à 1.200 mètres d’altitude, le lac Pavin attire de nombreux visiteurs, enchantés par la beauté des lieux. Aussi, il est surement l'un des lacs les plus étudiés de France, et cela n'est pas sans raison. Saviez-vous que... ?

1- C'est un lac d'origine volcanique
Il y a environ 7.000 ans, du magma est entré en contact avec une nappe phréatique. La chaleur a vaporisé une importante quantité d'eau, provoquant une explosion. Celle-ci a créé un cratère (un maar), qui s'est peu à peu rempli d'eau pour former un lac. De forme circulaire, il s’étend sur une superficie de 44 hectares. Le lac Pavin procèderait de l’activité volcanique la plus récente de France métropolitaine.
2- Le lac sans fond est une légende, on connaît sa profondeur
La légende du lac sans fond a pris fin en 1770 avec la venue de Théodore Chevalier, ingénieur royal des Ponts et Chaussés. Il estime sa profondeur à 96 mètres. Aujourd'hui elle est définie à 92 mètres. Il est donc le plus profond des lacs d'Auvergne.
3- Il était redouté, dans les siècles passés
Ce n'est pas sans raison que son nom pourrait venir de « pavens » , « épouvantable » en latin. Au Moyen-Âge, le lac a nourri de nombreuses légendes, jusqu'à être interdit de fréquentation.
Certaines racontaient que l'ancienne cité de Besse aurait été noyée sous les eaux du lac pour punir ses habitants, ou d'autres relatent la présence d'un diable.
4- Il est composé de deux lacs
En effet, ses eaux profondes ne se mélangent pas, contrairement aux lacs standards dont les eaux sont entièrement brassées, homogénéisées et donc oxygénées. « À partir de 65 mètres il y a un autre lac, aux eaux stagnantes avec une composition chimique très particulière », explique Michel Meybeck, géochimiste, chercheur émérite au CNRS. Ce phénomène est caractéristique des lacs dits méromictiques. Les eaux inférieures ne possèdent pas d’oxygène mais comporte des micro-organismes primitifs uniques. Ces eaux peuvent surtout se charger de gaz volcaniques, de dioxyde de carbone dissous notamment. Il est l'un des rares lacs méromictiques au monde et donc unique en France métropolitaine.
5-Il a commencé à être étudié tardivement
C’est en 1990 que sont lancées les premières études scientifiques sur les gaz du Pavin. En 1986, au Cameroun, suite sans doute à un glissement de terrain, le lac Nyos a libéré une énorme quantité de CO2 entraînant la mort de plus de 1.700 personnes et de milliers de têtes de bétail. Cette « éruption limnique » en Afrique a attiré l’intérêt soudain des scientifiques autour du lac auvergnat, qui présente des conditions similaires. Mais « à l’époque, les premiers tests ne montrent pas assez de gaz pour qu’il y ai un dégazage au lac Pavin », ce phénomène d’échappement brutal de gaz carbonique,  propre aux lacs méromictiques.
6- Il se pourrait que des phénomènes impressionnants aient eu lieu
Impossible d'en tirer une certitude, tous les scientifiques ne s'accordent pas sur le passé du lac. Mais le géochimiste Michel Meybeck est persuadé que des accidents semblable à celui du lac Nyos se sont déjà produits au Pavin.
Lors des premières analyses scientifiques « ils n’avaient pas encore étudié les sédiments, qui contiennent les traces que cela s’est déjà produit : vers l’an 600 le lac est passé par dessus son seuil, et a perdu environ 9 mètres suite à une éruption limnique », en déduit le chercheur après une étude réalisée sur les sédiments. « Une coulée de boue dans la Couze Pavin a également été repérée vers 1300 par des géologues.»
« Depuis l’Antiquité des textes mentionnent un lac spécial », assure Michel Meybeck. À travers des récits anciens, de  légendes populaires ou d’écrits savants peu connus, Michel Meybeck cherche à exhumer cette activité passée du lac. Il cite des complaintes faites au roi Charles IX lors de sa venue, ou encore des écrits du cosmographe François de Belleforest au XVIe siècle qui dépeint un lac « admirable à voir et encore plus effroyable », capable de déclencher « tonnerres, éclairs, pluie et grêle » si on jette une pierre dedans. Le chercheur tente également de comparer les caractéristiques des lacs méromictiques en Italie ou à Nyos pour comprendre le passé du Pavin.
Cependant, la démarche de Michel Meybeck pour expliquer ces siècles passés à travers les récits et n’est pas toujours partagée par la communauté scientifique, certains la juge risquée. « Je me suis entendu dire une fois qu’un texte historique ne valait pas une analyse chimique. »
7-Le lac pourrait changer subitement
Si les écrits des siècles passés relatent un lac capricieux, ce n’est plus le cas aujourd’hui. Au 16ème et 17ème siècle « il y avait un dégazage modéré et régulier », explique Michel Meybeck, ce qui pouvait provoquer des phénomènes assez impressionnants. Et cela jusqu’au 18ème siècle. Aujourd’hui, le lac s’est calmé, « mais s’il y a un phénomène il peut se produire un éventuel changement soudain d’état ».
Un tremblement de terre, par exemple, pourrait faire glisser les sédiments et remonter les eaux profondes chargées en gaz carbonique et en fer. Concrètement un dégazage,  « pourrait produire un brusque changement de couleur des eaux vers le jaune-orangé et l’ébullition de tout le lac, comme décrit en 1783. »
8-Le lac est surveillé
Du fait de sa ressemblance avec le tristement célèbre Lac Nyos au Cameroun, certains chercheurs estiment que le lac peut être le siège de tel évènements. Depuis de nombreuses années le risque est étudié, mais les analyses montrent qu'il n'y a pas lieu de s'affoler.
9-Il possède micro-organismes uniques
L'une de ses particularités vient de sa composition. Il intéresse également les chercheurs pour ses populations de micro-organismes. Dans ses eaux profondes certains n’avaient encore jamais été observés auparavant.
Les scientifiques étudient depuis plusieurs décennies la vie profonde du lac, car dans la couche d'eau la plus basse, des organismes vivent, sans oxygène. Des études de 2006 ont dénombré plus de 10 millions de bactéries par mL d’eau, soit une population dix fois plus importante que celle des lacs standards. Plus intéressant encore : la variété des espèces représentées est très importante, et ce malgré les conditions extrêmes qui règnent dans cette zone.
Le lac Pavin, mine d'or pour les scientifiques, en quête des bactéries "magnétotactiques"

(source : lamontagne)

Un volcan encore actif en France sous le Lac Pavin
Célèbre lac d’Auvergne, le lac Pavin occupe ce que l'on appelle le cratère de maar d’un volcan dont la dernière éruption remonte à 6.700 ans environ. Mais certains chercheurs affirment qu'il a peut-être été le siège d’une activité volcanique il y a seulement 700 à 800 ans, ce qui en ferait un volcan actif. Et sa ressemblance avec le lac Nyos, de sinistre mémoire pour avoir causé près de deux mille morts, a conduit à l'étudier de plus près.

Selon la définition de la United States Geological Survey (USGS), un important organisme gouvernemental américain, un volcan est considéré comme actif s'il a subi une éruption durant les dix mille dernières années. A cette aune, le volcan responsable de la formation du lac Pavin est bel et bien un volcan actif.
Le Pavin tire son origine d’une éruption phréatomagmatique. Quelque part en profondeur, il y a environ 6.700 ans, du magma en train de remonter dans la région de la Chaîne des Monts Dore est entré en contact avec une nappe phréatique. La chaleur a vaporisé une importante quantité d’eau, provoquant une explosion très violente. Une récente éruption de ce type en Alaska (voir la figure 1) donne une idée de l'effrayant spectacle pour d'éventuels spectateurs de l'époque. L’eau a ensuite envahi le cratère ainsi formé, qu’on appelle un maar, pour former un lac.

 
 

Figure 1
Un lac sous surveillance
Il se trouve que le lac Pavin ressemble beaucoup au tristement célèbre lac Nyos, au Cameroun. En août 1986, une brutale libération d'un énorme volume de gaz carbonique s'est produite dans les eaux de ce lac, provoquant la mort par asphyxie de plus de 1.700 personnes habitant le village voisin. Pour expliquer ce terrible phénomène, l'une des hypothèses proposées, majoritairement admise sans faire l’unanimité, est celle d’une accumulation progressive de gaz carbonique dissous dans les profondeurs du lac suite à un dégazage volcanique lent mais continuel (figure 2). Pour une certaine raison, ce gaz dissous aurait été libéré brutalement (figure 3).

  
 

Figure 2 Hypothèse de l'accumulation de gaz carbonique (CO₂, en jaune), sous le lac Nyos.

 

Figure 3.

à la suite des observations faites sur le terrain en août 86 par Haroun Tazieff et ses équipiers, dont François Le Guern, une autre hypothèse fut émise qui collerait mieux avec les faits.
L'événement du lac Nyos serait en fait une éruption phréatomagmatique d'un type particulier, ne faisant principalement que libérer une importante quantité de gaz carbonique.
Le Pavin pourrait-il être le siège d'un événement de ce genre ? C'était l'opinion de Tazieff et de la plupart de ses équipiers, au retour de Nyos.
Le risque est étudié depuis longtemps et tout indique qu'il n’y a pas lieu de s’affoler. En particulier, la teneur en gaz carbonique du fond du lac semble trop faible pour qu’on puisse imaginer une libération selon le mécanisme majoritairement adopté pour expliquer la catastrophe de Nyos.
Toutefois, selon de nouvelles recherches mentionnées sur le site de la Direction départementale de l’Equipement du Puy-de-Dôme (DDE) et conduites par deux experts indépendants (Pierre Lavina, géologue-volcanologue, et Thierry del Rosso, ingénieur hydrogéologue-géotechnicien), il se pourrait que la dernière activité du Pavin soit beaucoup plus récente que l’on ne le pensait. Voici trois de leurs conclusions que l’on trouve sur le site de la DDE :

• Alors que le système éruptif Montchal-Pavin est daté communément de 6.700 ans, il existerait des indices d’activités plus récentes : une deuxième phase volcanique il y a 3.500 ans, de petites éruptions et des activités phréatiques (geysers et solfatares) il y a 1.000 à 2.000 ans et, aujourd'hui encore, des émanations gazeuses diffuses ;
• Le lac aurait débordé à plusieurs reprises au cours de son histoire géologique. Le plus récent événement aurait déposé il y a près de mille ans des coulées de boues dans la vallée de la Couze au-delà de Besse ;
• Des glissements importants de terrain se seraient produits dans le lac au cours du dernier millénaire.

Thierry del Rosso était présent, ainsi que François Le Guern, lors des deux journées Tazieff tenues les 23 et 24 août au Puy-en-Velay et aux Estables. La question d’une possible nouvelle éruption phréatomagmatique au Pavin dans un avenir proche y a été exposée mais il ne s’agit encore que d’un débat entre chercheurs et un colloque scientifique sur ces problèmes sera organisé à Besse en mai 2009.

(source : le-mystere-des-ovnis)

  

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