Le Balaton, archétype du lac-étang? / Balaton Lake: the archetypal lake-pond? - article ; n°632 ; vol.112, pg 339-356

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Annales de Géographie - Année 2003 - Volume 112 - Numéro 632 - Pages 339-356
Balaton Lake (Hungary) stands out with its large surface and very low depth. These types of lake have an original functioning characterized by the addition of lake risks to those of ponds, notably in term of the water quality. The nutrients load contained in the sediment takes a considerable place. Fight against eutrophation — an important issue for industrial nations — must then be adapted to such a case. This article proposes a geographical method leaning on gradients and threshold effects between limnic regions; quantifying certain of the results it shows that the re-sedimentation rate is high. The authors propose the new term lake-pond, which reflects the peculiarity of the weight of zonation dynamism on the stratification fragility.
Le Balaton se distingue par sa grande superficie et sa très faible profondeur. Ce type de plans d'eau présente un fonctionnement original, cumulant les risques du lac et ceux de l'étang, notamment en terme de qualité d'eau. C'est ainsi que la charge interne en nutriments contenue dans le sédiment prend une place considérable. La lutte contre l'eutrophisation, enjeu majeur des pays industrialisés, doit être adaptée à cette spécificité. Pour s'attaquer à la source du problème, le sédiment de la baie la plus touchée est dragué. Cet article quantifie certains résultats de cette opération et montre que le taux de resédimentation est élevé. Il propose des méthodes géographiques s'appuyant sur les effets de gradients et de seuils entre les régions limniques. Du fait de la spécificité des dimensions, du comportement hydrobiologique et sédimentologique ainsi que de la réponse aux apports nutritifs issus de l'environnement humain du bassin, et du fait de la nécessaire adaptation des méthodes de recherche et d'aménagement à cette particularité, les auteurs proposent le nouveau terme de « lac-étang», qui incarne le poids du dynamisme de la zonation sur la fragilité de l'étagement.
18 pages
Source : Persée ; Ministère de la jeunesse, de l’éducation nationale et de la recherche, Direction de l’enseignement supérieur, Sous-direction des bibliothèques et de la documentation.
Publié le : mercredi 1 janvier 2003
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Pierre Papon
Laurent Touchart
Le Balaton, archétype du lac-étang? / Balaton Lake: the
archetypal lake-pond?
In: Annales de Géographie. 2003, t. 112, n°632. pp. 339-356.
Abstract
Balaton Lake (Hungary) stands out with its large surface and very low depth. These types of lake have an original functioning
characterized by the addition of lake risks to those of ponds, notably in term of the water quality. The nutrients load contained in
the sediment takes a considerable place. Fight against eutrophation — an important issue for industrial nations — must then be
adapted to such a case. This article proposes a geographical method leaning on gradients and threshold effects between limnic
regions; quantifying certain of the results it shows that the re-sedimentation rate is high. The authors propose the new term "lake-
pond", which reflects the peculiarity of the weight of zonation dynamism on the stratification fragility.
Résumé
Le Balaton se distingue par sa grande superficie et sa très faible profondeur. Ce type de plans d'eau présente un fonctionnement
original, cumulant les risques du lac et ceux de l'étang, notamment en terme de qualité d'eau. C'est ainsi que la charge interne en
nutriments contenue dans le sédiment prend une place considérable. La lutte contre l'eutrophisation, enjeu majeur des pays
industrialisés, doit être adaptée à cette spécificité. Pour s'attaquer à la source du problème, le sédiment de la baie la plus
touchée est dragué. Cet article quantifie certains résultats de cette opération et montre que le taux de resédimentation est élevé.
Il propose des méthodes géographiques s'appuyant sur les effets de gradients et de seuils entre les régions limniques. Du fait de
la spécificité des dimensions, du comportement hydrobiologique et sédimentologique ainsi que de la réponse aux apports nutritifs
issus de l'environnement humain du bassin, et du fait de la nécessaire adaptation des méthodes de recherche et d'aménagement
à cette particularité, les auteurs proposent le nouveau terme de « lac-étang», qui incarne le poids du dynamisme de la zonation
sur la fragilité de l'étagement.
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Papon Pierre, Touchart Laurent. Le Balaton, archétype du lac-étang? / Balaton Lake: the archetypal lake-pond?. In: Annales de
Géographie. 2003, t. 112, n°632. pp. 339-356.
doi : 10.3406/geo.2003.942
http://www.persee.fr/web/revues/home/prescript/article/geo_0003-4010_2003_num_112_632_942Balaton archétype du lac-étang Le
Balaton Lake the archetypal lake-pond
Pierre Pap
Allocataire moniteur Université de Limoges
Laurent Touchart
Professeur niversitede Limoges
Directeur quipe hydrosystèmes UMR 6042 CNRS
Président du Conseil Scientifique et Technique du Pôle-relais zones humides intérieures
Résumé Le Balaton se distingue par sa grande superficie et sa très faible profondeur Ce
type de plans eau présente un fonctionnement original cumulant les risques
du lac et ceux de étang notamment en terme de qualité eau est ainsi que
la charge interne en nutriments contenue dans le sédiment prend une place con
sidérable La lutte contre eutrophisation enjeu majeur des pays industrialisés
doit être adaptée cette spécificité Pour attaquer la source du problème le
sédiment de la baie la plus touchée est dragué Cet article quantifie certains ré
sultats de cette opération et montre que le taux de resédimentation est élevé Il
propose des méthodes géographiques appuyant sur les effets de gradients et de
seuils entre les régions limniques Du fait de la spécificité des dimensions du
comportement hydrobiologique et sédimentologique ainsi que de la réponse
aux apports nutritifs issus de environnement humain du bassin et du fait de la
nécessaire adaptation des méthodes de recherche et aménagement cette
particularité les auteurs proposent le nouveau terme de lac-étang qui incar
ne le poids du dynamisme de la zonation sur la fragilité de étagement
Abstract Balaton Lake Hungary stands out with its large surface and very low depth
These types of lake have an original functioning characterized by the addition
of lake risks to those of ponds notably in term of the water quality The nutrients
load contained in the sediment takes considerable place Fight against eutro-
phation an important issue for industrial nations must then he adapted to
such case This article proposes geographical method leaning on gradients
and threshold effects between mnie regions quantifying certain of the results
it shows that the re-sedimentation rate is high The authors propose the new term
lake-pond which reflects the peculiarity of the weight of zonation dynamism
on the stratification fragility
Mots-clefs Géographie limnologique hydrologie lac étang eutrophisation sediment Ba
laton Hongrie Europe Médiane
Key-words Limnology hydrology shallow lake pond eutrophation sediment Balaton Lake
Hungary Central Europe
Ann Gèo. no 632 2003 pages 339-356 Armand Colin Pierre Pap Laurent Touchart ANNALES DE OGRAPHIE 632 2003 340
Introduction
Les lacs pelliculaires posent des problèmes particulièrement importants
essentiellement fondés sur leur faible inertie face tous les apports anthro-
piques et plus généralement leur environnement social ainsi que
importance relative des échanges aux interfaces eau-air ou eau-sédiment
échelle mondiale les lacs des régions sèches souffrent de problèmes de
quantité eau tandis que ceux des régions humides voient se dégrader la
qualité de leur eau Touchart 1996 Ces risques sont exacerbés dans le
cas des lacs pelliculaires est une part le problème de la réponse rapide
assèchement et de importance de la surface évaporante comme pour
Aral et le Tchad autre part celui de la réponse rapide la pollution et
eutrophisation comme le Neagh La Hongrie en tant que pays de
plaine comporte sur un faible espace une quantité inégalée de lacs
particulièrement plats le Velensei le Ferto et bien entendu le Balaton
i)
Ces questions cruciales impliquent une étude complète et soucieuse des
interrelations La géographie est la plus même de répondre cet enjeu
en associant les différentes échelles spatiales Leur combinaison est tout
fait originale dans les lacs pelliculaires dont le Balaton est archétype Ce
est pas pour rien que les Germaniques le nomment Plattensee Lac Plat
et que son nom hongrois actuel provient du slave Bolota marais)
En quoi ce plan eau est-il représentatif des problèmes contradictoires
posés par les lacs plats Le lexique limnologique fran ais est-il adapté la
complexité spatiale de ce type de plan eau Quelles sont les spécificités
aménagement qui peuvent être proposées pour une meilleure gestion de
ces lacs particuliers Les acteurs économiques tiennent-ils suffisamment
compte de originalité géographique liant la profondeur et la superficie
dans cet écosystème
Pour tenter de répondre ces questions il convient de présenter les
mécanismes dans leur dimension verticale en faisant appel aux particularités
des étangs puis de les détailler dans un plan horizontal où le caractère
lacustre épanouit Mais important se trouve justement dans le cumul
paradoxal de ces deux qualités dont le volume eau est le témoin Seule
cette compréhension est capable appuyer la recherche-conseil nécessaire
la gestion raisonnée de un des plus grands pôles touristiques Europe
centrale
Le Balaton un vaste plan eau pelliculaire
1.1 Un comportement vertical de type étang
Malgré une petite fosse très localisée qui descend 102 la quasi-tota
lité du Balaton se trouve être une pellicule eau de quelques mètres de
profondeur épaisseur moyenne de la tranche eau est de seulement Articles Le Balaton archétype du lac-étang 341
Illustration non autorisée à la diffusion
Fig Le Balaton et les lacs plats en Europe danubienne
Lake and shallow lakes in danubian Europe
325 et 991 du plan eau se trouvent des profondeurs inférieures
45 est que les terrains néogènes de la région ont été décalés
par un fossé effondrement peu actif où se sont succédées plusieurs phases
de comblement Szilard 1970 Biro 1984 De nombreux petits plans
eau sont apparus dans ce bassin marécageux et mal drainé il 14 ou
15 000 ans Cserny 2000 Il agissait étangs peu profonds et naturel- 342 Pierre Pap Laurent Touchart ANNALES DE OGRAPHIE 632 2003
Illustration non autorisée à la diffusion
Fig Le Balaton un vaste plan eau pelliculaire
Lake Balaton vast shallow body of water
lement eutrophes Le Balaton est né de leur coalescence progressive qui
donna lieu un plan eau unique il moins de 5000 ans Depuis les
fluctuations de niveau sont importantes et le plan eau actuel une pro
fondeur inférieure de son maximum atteint au Petit Age Glaciaire
Endigué sur sa rive méridionale au xixe siècle pour construire la voie fer
rée le Balaton continue en revanche de déborder vers ouest est le Petit
Balaton Kis-B alaton) qui se conduit comme un immense marais faisant la
transition entre eau libre et la terre ferme Pomogyi 1988 Constitué en
réserve naturelle il inclut deux étangs artificiels celui de Hidvég et celui
de Fenék dont les profondeurs moyennes respectives sont de 114
Diosi 1989 et 125 Csanyi et alii 1988 Cette région amphibie est
pas la seule être colonisée une végétation enracinée le Balaton lui-
même sur plus du quart de son littoral est encore hui recouvert
de phragmitaies photo est que toute sa biogéographie est caractéris
tique un plan eau pelliculaire En direction du large les roseaux laissent
place aux potamots myriophylles et autres macrophytes qui construisent
un biotope sur lequel se fonde la richesse en invertébrés microorganismes
insectes et oiseaux écosystème littoral se poursuivant vers le large le
fond reste partout le pilier du fonctionnement trophique du Balaton avec
ses multiples conséquences Ainsi le benthos occupe proportionnellement
une grande place Burgis Morris 1987) la décomposition bactérienne
est rapide et les contrastes habitat intérieur de écosystème sont très
faibles Biro 1984 Bref étagement biogéographique vertical est large
ment réduit instar un étang Articles Le Balaton archétype du lac-étang 343
Les explosions phytoplanctoniques sont fréquentes et la biomasse par
unité de surface atteint des valeurs élevées Ce sont bien entendu des carac
tères de lac eutrophe que la faible profondeur exacerbe et entretient par
importance des échanges avec le fond et de la possibilité pour la radiation
solaire de traverser la totalité de la tranche eau La température de eau
est ainsi très variable non seulement en surface mais aussi au fond est
la définition même un plan eau de troisième ordre soit la classe la plus
basse de Whipple 1898 Autant dire que dans le Balaton la totalité de
la colonne eau fonctionne comme un épilimnion Biro 1984 243)
est-à-dire sans stratification saisonnière Saringer 1901) se contentant
tel un étang de sauts thermiques temporaires La variabilité sur toute la
tranche provoquée par la faible profondeur est en outre accentuée en sur
face par le climat tempéré continental Recouvert par une solide banquise
de 75 cm en janvier et février le plan eau atteint en revanche des valeurs
estivales instantanées de 28 la moyenne août étant de 241 Bara-
nyi 1975 Herodek 1988 Une telle température de eau est un atout
que les dépliants touristiques ne manquent pas de souligner Bien que la
Chute du Mur ait ôté au Balaton sa valeur de point de rencontre entre
Illustration non autorisée à la diffusion
Les roselières occupent 25 du linéaire côtier sur une largeur pouvant atteindre 1400 Elles
témoignent des très faibles déclivités tout autour du lac et de importance de la protection du
littoral sur la rive nord où elles sont hui presque toutes concentrées Au pied du Badac-
sony elles avancent sur 200 et élargissent en fond de baie
Photo Les phragmitaies du Balaton au pied du Badacsony vue vers est cliché Pap
mars 2002
Reeds of Lake Balaton near Badacsony eastward view Pierre Pap Laurent Touchart ANNALES DE OGRAPHIE 632 2003 344
deux mondes écartelés Budapestois et étrangers se pressent chaque été sur
la centaine de plages artificielles formant un flux minimum de deux mil
lions de touristes 1997 sur cinq semaines de juillet et août Dans
un décompte de 1991 Lengyel 1995 avait dénombré 930 000
estivants en un week-end
Délaissant image glauque de étang dont le Balaton est pourtant très
proche quant son fonctionnement limnologique le tourisme en extrait
que irrésistible chaleur Mais la mer hongroise orgueil du pays appuie
aussi ses attraits touristiques sur un vaste miroir reflétant la voile de mul
tiples plaisanciers Car ici la très faible profondeur est pas couplée un
horizon mesquin mais au contraire une superficie particulièrement
importante qui fait du Balaton le plus étendu de tous les lacs Europe
occidentale et centrale
1.2 Un comportement horizontal de type lac
Ayant atteint son extension maximale de 1380 km2 il seulement quel
ques milliers années le Balaton approchait encore les 900 km2 au xvne
siècle Malgré le drainage ultérieur et les endiguements sa surface actuelle
est encore de 596 km2 Une telle étendue induit une longue course du
vent qui construit des vagues proprement lacustres dont la hauteur atteint
Herodek 1988 agitation elles provoquent est presque perma
nente la vague moyenne étant de plus de 04 Ce brassage des consé
quences essentielles sur la turbidité voir 2.1 De importance économique
des sports de voile aux multiples accidents nautiques le Balaton se com
porte donc comme un grand lac Cette vaste superficie offre aussi une sur
face échange entre eau et air particulièrement importante Le bilan
hydrologique du grand lac hongrois laisse une place proportionnellement
très élevée évaporation qui est le poste le plus fort pour les pertes en
eau 914 mm sur les 1594 nim totaux) et aux précipitations directes la
surface du lac 626 mm Herodek 1988)
La grande étendue du Balaton est suffisante pour provoquer des con
trastes géographiques et la zonation un certain nombre de phénomènes
comme eutrophisation dans le sens de allongement fig on
exprime ce dernier une manière absolue par la longueur de 778 km
tab l) ou relative par le développement du trait de côte de 225 la
forme du lac et sa séparation en plusieurs bassins compliquent hydrody
namique Cela se manifeste par la présence de plusieurs cellules de courant
Gyorke 1975 Shanahan et alii 1986) accélération des courants de sei
che allant 100 cm/s au niveau du détroit de Tihany la rencontre
de dérives littorales opposées et la construction de formes de modelé en
découlant comme la plage en saillant triangulaire de Sz nt fig
Johnson 1919 Ce face face isole ailleurs peu ou prou le bassin orien
tal et procède des velléités indépendance de chaque région du lac effet
il en est de la grande taille La grande surface du Balaton se rapporte
une assez vaste superficie de son bassin alimentation Le quotient des Le Balaton archétype du lac-étang 345 Articles
Tab Carte identité du lac Balaton et de son bassin
Identidy card of Lake and its basin
Morphométrie du lac Longueur maximum en km 778
Largeur moyenne en km 77 maximale en km 14
Profondeur moyenne en 32 maximum 10/2
Profondeur relative Zr en 0037
Longueur du trait de côte en km 195
Développement de côte 225
Superficie en km2 596
Volume en km3 197
Temps de résidence en années 21
Bilan hydrologique du lac Entrée des précipitations en mm/an 626
Entrée des affluents en mm/an 968
Sortie par evaporation en mm/an 914
Sortie par effluent en mm/an 680
Caractéristiques du bassin Superficie du bassin alimentation en km2 5774
alimentation
Coefficient de domination 968
Altitude maximale du bassin en 599
Hydrodynamique du lac moyenne du plan eau en 1048
Marnage moyen en 055
Hauteur maximale des vagues en
Epaisseur moyenne de la banquise déc-fév 025-070
épaisseur maximale en
deux se trouve être dans la moyenne lacustre Or le Balaton est beaucoup
plus dominé par son bassin il paraît ce calcul En effet la vraie
domination un plan eau se mesure bien mieux aux rapports de volume
Des relations profondeur-superficie au volume
2.1 Qui de étang ou du lac
Le Balaton se caractérise par des dimensions paradoxales La faible profon
deur provoque chez lui un étagement une grande fragilité semblable
celle un étang cependant que la vaste étendue autorise une zonation
assez prononcée Cette relation peut appréhender sur le plan morphomé- 346 Pierre Pap Laurent Touchart ANNALES DE OGRAPHIE 632 2003
Les graphiques de production primaire et phosphore ont été construits après Herodek 1986)
la carte après Budai et alii 1999 Les données chiffrées de Somly dy et al 1986 ont été
transformées en un graphique morphométrique La figure de synthèse conception Pap
Touchart réalisation Pap Labo cartographie EA 1086 Univ Limoges pour but de pré
senter le lien géographique unissant tous les caractères spécifiques du lac-étang est le Bala
ton Elle démontre que la baie de Keszthely exagère tous les facteurs de cette originalité
Fig Eutrophisation et charge sedimentaire les gradients géographiques du Balaton
Eutrophation and sedimentary load geographical gradients of Lake Balaton
trique par la mise en rapport de la profondeur et de la superficie toutes
deux rendues comparables Les valeurs ainsi obtenues montrent combien le
Balaton est un lac pelliculaire En effet sa profondeur relative moyenne
est de 0012 est-à-dire plus de 47 fois plus faible que celle du Léman
autre lac européen dont la superf cie soit équivalente Les conséquences
de ce très faible rapport se retrouvent dans la précarité de la stratification
thermique et la fréquence des brassages La superposition des masses eau
les unes au-dessus des autres pour des raisons de différence de température
donc de densité ne dure jamais plus de quelques jours La seule faiblesse
elle-même de la profondeur suffit provoquer des sauts thermiques très
peu prononcés tout au plus de en période de calme Herodek.
1988 Mais intervention de la grande superficie interdit justement le plus
souvent ces calmes du fait de importance de la course du vent Il en
résulte homothermie et brassages pratiquement permanents Le Balaton est
Pr moy moy Vn/2 avec Pr moy profondeur relative moyenne moy profondeur moyenne
quotient du volume par la superficie et superficie Hakanson 1981 On peut aussi exprimer
cette valeur par indice de creux quotient de la profondeur par la racine carrée de la superficie
Delebecque 1898) Le Balaton archétype du lac-étang 347 Articles
polymictique non seulement comme un étang mais même plus un
étang de profondeur comparable puisque ce sont précisément ses grandes
dimensions horizontales qui accentuent la destruction de son étagement
vertical déjà peu accentué
agitation de eau accompagne de la remise en suspension très fré
quente du sédiment qui se manifeste par la forte turbidité de eau et sa
faible transparence Vu la grande longueur de course cumulée la faiblesse
de la profondeur il suffit en moyenne de vents de m/s pour brasser les
particules solides et faire descendre la transparence seulement 10 20 cm
Biro 1984 La couleur elle-même du lac en dépend connue pour son
opalescence si caractéristique Lors de la remise en suspension sedimentaire
eau interstitielle éventuellement chargée de substances plus ou moins nui
sibles se diffuse dans hydrosystème lacustre Luettich et alu 1990 Par
exemple lors un seul orage Biro 1984 pu estimer le relargage moyen
du phosphore 123 mg/m2 et même dans la baie de Keszthely 30 mg/m2
Finalement tous les rouages de la machine lacustre sont influencés par
la particularité croisée de la faible profondeur et de la grande superf cie
Toutes deux augmentent ouest en est de bassin en bassin Le volume
accroît donc dans la même direction et est pas sans lien avec le gradient
eutrophisation du Balaton fig 3)
2.2 La faible inertie ïun lac-étang
Le volume du Balaton produit de la superf cie par la profondeur est que
de kilomètres cubes Ce très faible cubage eu égard la surface du plan
eau répond cependant assez peu abondants apports hydrologiques du
bassin alimentation si bien que le temps de renouvellement des eaux du
lac est certes court mais non pas très court Entre le lac et étang il agit
bien un lac-étang Le temps de séjour moyen des eaux du Balaton est de
55 ans pour Meybeck 1995) 47 ans pour Nagy 1997) 33 ans pour
Diosi 1989) 22 ans pour Biro 1984 Pour un apport annuel de
594 mm et le volume précité le calcul donne 21 ans
De ce petit découle une faible inertie face tous les apports
naturels et artificiels Ainsi les apports calorifiques sont assez vite redistri
bués atmosphère Tous les cycles biogéochimiques sont rapides Face
aux apports anthropiques en nutriments le temps de réponse est court et
le Balaton offre des conditions malheureusement favorables eutrophisa-
tion Or on sait que la concentration annuelle un lac en chlorophylle est
proportionnelle au temps de séjour de ses eaux Vollenweider 1989 Le
temps de renouvellement des phosphates dans eau du Balaton se compte
seulement en minutes celui des nitrates en jours Bien entendu ces cycles
très courts échelle de année le sont encore plus en saison chaude Ils
sont aussi influencés par la forte charge de phosphore adsorbe au sédiment
dont la disponibilité correspond six ou sept ans apports externes Hero-
dek 1988 ensemble conduit un cycle trophique général rapide dans
lequel les bactéries jouent un grand rôle capable de auto-entretenir

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