Bilan et modèle d'entrées - sorties du phosphore total dans le Léman

A budget and input-output model for total phosphorus in Lake Léman

Unité de Biologie Aquatique, Université de Genève, 18 chemin des Clochettes, 1206 Genève, SUISSE

Résumé

Un bilan d'entrées-sorties du phosphore total pour le Léman entre 1964 et 1983 est présenté. Dans l'ensemble, le lac réalise l'élimination nette de Ptot à un taux moyen de 0,2 an^-1, mais avec de fortes fluctuations, les années à sédimentation nette alternant avec celles à régénération nette. Les conditions météorologiques jouent un rôle capital dans cette alternance. L'application au Léman du modèle simple de Vollenweider et des normes OCDE est discutée. L'approximation du coefficient d'élimination Φ à l'aide du coefficient de renouvellement de l'eau conduit à une forte surestimation de l'élimination. Pour tenir compte de la variabilité de Φ, l'on simule l'évolution du stock selon divers scénarios en suivant une approche stochastique. Il s'avère qu'une variabilité réaliste de Φ (50 %) peut provoquer des fluctuations interannuelles du stock de plusieurs milliers de tonnes. Dans les conditions de charge actuelle (1200 t an^{- 1}), ou même après une réduction de 400 t an^{- 1} suite à une interdiction des phosphates dans les détergents, le lac ne pourra pas atteindre l'objectif d'un stock à 2 000-3 000 t.

Abstract

A total phosphorus input-output budget for Lake Léman is presented and discussed for a 20-year period, during which a net elimination predominates at a Φ rate of 0.20 yr^-1. This coefficient, however, greatly varies from year to year, net sedimentation or net regeneration occurring as a function of meteorological conditions (winter temperature and river discharge). The application of Vollenweider's model and OECD norms is discussed. It is shown that an approximation of Φ by flushing rate alone would grossly overestimate true elimination. To allow for Φ variability, the phosphorus stock evolution is stochastically simulated according to several schemes of variation in loading. It is shown that a realistic variability of Φ(50 %) may induce interannual stock fluctuations of several thousand tons. Under the present loading conditions (1200 t yr^-1), and even after a 400 t reduction stemming from a ban on detergent phosphate, the lake will not reach the target stock of 2000-3000 t.