Un nouveau modèle numérique pour générer des lacs virtuels
Dans le contexte de l’augmentation de la pression anthropique sur les ressources en eau et du changement climatique qui entraine des épisodes de sécheresse, la question du devenir des lacs et des conséquences sur les socio-écosystèmes associés devient de plus en plus prégnante. Des chercheurs se sont penchés sur la création d’un modèle numérique pour restituer les paléo-lacs, comprendre les lacs actuels et anticiper le futur des grands lacs.
Face aux incertitudes concernant la durabilité des lacs, l'étude des paléo-lacs préservés dans les archives géologiques ainsi que le monitoring des lacs modernes apportent des éléments concrets de réflexion
, souligne Mathieu Schuster, chercheur à l'Institut Terre et environnement de Strasbourg (Ites - CNRS/Engees/Unistra) qui précise que seule la modélisation numérique permet de tester un grand nombre de scénarios afin de rendre compte du champ des possibles en ce qui concerne les futures évolutions des grands lacs.
L'absence de modèle numérique spécifiquement dédié aux lacs, a incité les chercheurs à construire leur propre outil de simulation des processus hydro-sédimentaires lacustres, en adaptant un modèle open source développé par le génie côtier hollandais. Grâce à ce modèle, ils ont réalisé un cas d’étude concret dans le cadre du projet VirtuaLakes. Notre choix s'est porté sur le lac Turkana, l'un des très grands lacs du rift est-africain. Ce lac connaît de fortes fluctuations qui sont documentées par les satellites pour les 50 dernières années et reconstruites à plus long terme d’après les archives sédimentaires. Les simulations numériques apportent de nouvelles connaissances quant au fonctionnement de ce lac.
Des lacs extraterrestres
Pour le géologue qui s’intéresse aux systèmes sédimentaires lacustres, l'enjeu est de comprendre en quoi de simples fluctuations de niveau d'eau affectent la physiographie et le fonctionnement des lacs. Ce questionnement, qui s'inscrit initialement dans une recherche fondamentale et disciplinaire, est en lien direct avec certains défis sociétaux et environnementaux comme la dispersion des polluants et des débris plastiques, l'adaptabilité des communautés riveraines, la préservation de la ressource en eau ou la dynamique des paysages du futur…
, souligne le chercheur.
Ce nouvel outil numérique pourrait être configuré pour modéliser tous les lacs, notamment ceux pour lesquels les données sont sporadiques, les paléo-lacs, voire des lacs extraterrestres. Sans oublier le couplage avec d’autres types de modèles numériques (climat, végétation, sédimentologie). Notre ambition est aussi de développer une interface avec, pour objectif, de stimuler l’émergence d’une nouvelle communauté d’utilisateurs afin de soutenir un effort massif de modélisation d’un grand nombre de lacs
, conclut Mathieu Schuster qui rappelle que cette recherche n'aurait pas vue le jour sans un financement IdEx de l'Université de Strasbourg. Ce dernier lui a permis de recruter un post-doctorant pendant un an. Post-doctorat qui s'est prolongé suite à un second financement de la Fondation Dassault Systèmes.
- Retrouvez l'étude parue dans ScienceDirect et l'article complet sur le site de l'Eost.
- Pour aller plus loin, lire aussi : « Etudes des lacs arides : regarder le passé pour anticiper le futur »
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