RAPPORT DE STAGE INGENIEUR

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  • rapport de stage - matière potentielle : ingenieur
Karine LAFFONT P02 Ecole des Mines de Paris Octobre 2004 RAPPORT DE STAGE INGENIEUR Stage effectué du 07-06-04 au 11-09-04 à l'Institut de Recherche Limnologique, sous la responsabilité du Dr Thomas Wolf
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Karine LAFFONT Ecole des Mines de Paris
P02 Octobre 2004





RAPPORT DE STAGE INGENIEUR















Stage effectué du 07-06-04 au 11-09-04 à
l’Institut de Recherche Limnologique, sous la
responsabilité du Dr Thomas Wolf








Remerciements

Avant de commencer ce rapport, je tiens avant tout à remercier
toute l’équipe de l’Institut für Seenforschung qui m’a si
gentiment accueillie, le Dr Thomas Wolf qui a encadré mon
stage et a fait preuve d’une grande disponibilité, et bien sûr Mr
Hans Wackernagel et Mr Pierre Chauvet pour leur aide et leurs
réponses à mes fréquentes questions concernant Isatis …

1SOMMAIRE

3 Introduction

4 I. Présentation de l’ « Institut für Seenforschung der LFU »

4 1. L’Office de Protection de l’Environnement du Land de Bade-
Wurtemberg
5 2. L’Institut
5 a. Histoire
7 b. Actions
8 c. Les locaux
8 d. Le personnel

9 II. Le contexte environnemental : le lac de Constance ou Bodensee

9 1. Description générale
9 a. Situation géographique et caractéristiques
10b. Contexte politique
11c. Intérêt économique
13d. Intérêt écologique et scientifique
142. Un peu de limnologie…
14a. Le milieu
22b. Les organismes
32c. Evolution des masses d’eau : Notion de trophie
353. Les recherches effectuées par l’Institut
34a. Les divers domaines d’études
35b. Quelques exemples d’études réalisées par l’ISF…
36c. Données qui nous intéresseront par la suite
42
III. Mon stage à l’Institut
45
1. Conditions de travail et rapports humains
452. Problématique du stage
473. Travail effectué
484. Difficultés rencontrées, discussion
49
Conclusion
52Bibliographie
53
ANNEXES : rapports en anglais
2



INTRODUCTION




Ce dossier constitue le rapport de mon stage ingénieur, effectué du 7 juin au 11
septembre à l’Institut de recherche limnologique de Langenargen, au bord du lac de
Constance, dans le sud de l’Allemagne.
Le dossier joint, rédigé en anglais, constitue lui le rapport qui a été rendu à l’Institut à
l’issu de mon stage, et qui présente les différents travaux effectués et les résultats obtenus.

Dans une première partie, je présenterai relativement rapidement l’Institut, son mode
d’administration, son histoire, son personnel et ses locaux.
Puis je décrirai le contexte de mon stage, c’est-à-dire le lac de Constance : quelles
sont ses caractéristiques, son intérêt économique et scientifique ? Quels sont les domaines
étudiés par l’Institut ? Je tenterai alors de donner quelques notions essentielles de limnologie
– que l’on peut définir ici comme « l’océanographie des lacs » - pour que le lecteur puisse
mieux appréhender le fonctionnement du lac de Constance dans son ensemble, en temps
qu’écosystème à part entière.
Dans une troisième partie, je présenterai le déroulement de mon stage (conditions de
travail, relations avec le reste de l’équipe…) et je résumerai les différents travaux effectués, en
me penchant sur les résultats obtenus et les difficultés rencontrées.

Bonne lecture !

3I. Présentation de l’ « Institut für Seenforschung der LFU »


Description un peu administrative et « officielle », les détails plus « humains » et relationnels
èmeseront abordés dans la 3 partie.


1. L’Office de Protection de l'Environnement du Land de Bade-Wurtemberg
ou LFU ( Landesanstalt für Umweltschutz Baden-Württemberg )


L’Institut de Langenargen est géré par cet office crée en 1975.

Quelle est la mission de la LfU ? Voici tout d’abord un petit mot de la Présidente, Margareta
Barth :

« La protection de l'environnement et la préservation de notre cadre de vie sont parmi les
principaux objectifs socio-politiques de notre temps. Il est urgent que nous prenions
conscience de nos responsabilités et que nous nous engagions à préserver, pour nous-
mêmes et pour les générations futures, un environnement agréable. Il ne suffit pas pour cela
de considérer chaque composante de l'environnement à part, il faut au contraire considérer
l'écosystème comme un tout. »

L'Office de Protection de l'Environnement du Land de Bade-Wurtemberg a donc été crée en
1975 du fait de cette volonté d'une « approche globale de la réalité écologique ». Elle
rassemble sous une même bannière les thématiques liées au sol, à l'eau et à l'air d'une part, à
l'écologie d'autre part. La LfU assure des missions de conseil et d'assistance aux ministères et
aux administrations spécialisées du Land pour toutes les questions scientifiques et techniques
relatives à la protection de l'environnement. Elle entretient par ailleurs des relations avec la
recherche scientifique et les administrations de l'environnement, se positionnant ainsi comme
un relais entre la théorie et la pratique.

A l'époque de sa création, la principale mission de la LfU consistait à observer
l'environnement à l'échelle du Land. Des réseaux d'observation ont donc été élaborés pour
répondre à cet objectif. Ils jouent toujours un rôle important, notamment dans les secteurs de
l'air, de l'eau, du sol et de la radioactivité car les orientations de la politique environnementale
s'appuient souvent sur les données ainsi collectées. Ces dernières années, le rôle de
conseiller de la LfU a pris une importance grandissante, notamment pour des questions
conceptuelles et stratégiques : la LfU évolue en ce sens d'un " observatoire " administratif vers
un prestataire de services moderne. La plupart de ses missions relèvent désormais plutôt du
conseil et de l'assistance des ministères et des autres administrations de l'environnement.

Grâce à un travail d'équipe entre les différents départements, les multiples facettes de
l'environnement ne sont plus dissociées, et une approche interdisciplinaire prenant en compte
tous les milieux et l'écosystème dans son ensemble est possible. C’est cet état d'esprit qui
anime la LfU, dont la mission est résumée par la formule : « Observer, valider, conseiller ».

La LfU est accessible par Internet (http://www.lfu.baden-wuerttemberg.de) où elle fournit des
d'informations diverses et variées. Le public intéressé peut ainsi consulter gratuitement de
nombreuses informations scientifiques et techniques, des bulletins de mesures actuelles, des
listes de publications et de communiqués de presse. Pour les administrations spécialisées du
Land, le Système d'Information de l'Environnement et d'autres applications spécifiques
constituent des sources d'information supplémentaires en ligne.
4Le siège de la LfU se trouve à Karlsruhe. Une partie du département informatique et systèmes
d'informations (Informationstechnisches Zentrum, ITZ) est délocalisée à Stuttgart. L'Institut de
Recherche Limnologique est implanté à Langenargen.

Au 1er janvier 1998, la LfU s'est dotée d'une nouvelle structure : elle compte désormais cinq
départements, eux-mêmes divisés en services et en cellules. L'organigramme ci-dessous
donne un aperçu de la structure de la LfU avec ses départements et ses services :







2. L’Institut für Seenforschung der LfU

L’ISF est situé dans le port de plaisance de Langenargen, au bord du lac de Constance, dans
le sud-est du Land de Baden-Württemberg.


a. Histoire

Voici tout d’abord quelques mots sur l’Institut, de sa fondation en 1920 à aujourd’hui…


5 1919 Fondation de l’Institut pour la recherche du lac de Constance
par la ville de Constance (Max-Auerbach-Institut).
1920 Fondation du „VEREINS FÜR SEENFORSCHUNG UND
SEENBEWIRTSCHAFTUNG“ (Association pour la recherche
limnologique et l’exploitation du lac) et de l’Institut de
Langenargen.
1925 Inauguration des nouveaux locaux de l’Institut à Langenargen
(dans le centre)
1936 Admission dans l’Association du Kaiser Wilhelm pour l’aide à la
recherche (jusqu’à la fin de la guerre).
1960 Nationalisation de l’Institut.

1970 Réunion des Instituts de Constance et de Langenargen en tant
que „STAATLICHES INSTITUT
FÜR SEENFORSCHUNG UND SEENBEWIRTSCHAFTUNG“
(Institut National pour la recherche limnologique et l’exploitation
du lac)
1975 Fondation de l’Office de Protection de l'Environnement du
Land de Bade-Wurtemberg (LfU). Intégration de l’Institut
National pour la recherche limnologique et pour l’exploitation du
lac au « Département 5 » de la LfU en tant que INSTITUT FÜR
SEENFORSCHUNG UND FISCHEREIWESEN ( Institut de la
recherche limnologique et de la pêche).

1990 Réorganisation de la LfU Reprise de l’ »Institut de la recherche
limnologique et de la pêche» dans le département « Eaux »
nouvellement fondé, sous le nom « INSTITUT FÜR
SEENFORSCHUNG » (Institut de recherche limnologique)
1998 Nouvelle réorganisation de la LfU : l’Institut für Seenforschung
appartient maintenant au département « Eaux et Sols Pollués »
2000 Inauguration des nouveaux locaux (près du port de plaisance de
Langenargen)



6b. Actions

L’Institut für Seenforschung, puisque géré par la LfU, articule ses actions autour des 3 axes :
observer, valider, conseiller

Observer les différentes variables physiques, chimiques et biologiques du lac :
o Suivi de la température et des courants
o Recherches concernant les substances nutritives des plantes (phosphates,
nitrates…)
o Répartition de la chlorophylle et des pigments d’algues dans les eaux du lac
o Répartition et recensement du Phytoplancton
o Répartition et recensement du Zooplancton
o Répartition et recensement des bactéries
o Etude de la biologie des poissons (celle du lavaret en particulier)
o Recherche de polluants (hydrocarbures…)
o Observations avec la caméra sous-marine (observation du relief, des
sédiments…)
o Analyse des échantillons de sédiments
o Cartographie des fonds du lac par écho
o Evaluation de la qualité des eaux des plus gros affluents du lac de Constance
au niveau du Land de Baden-Württemberg
o Etude des plus petits lacs du Land de Baden-Württemberg
o Documentation des interventions réalisées sur les zones côtières

Toutes ces recherches sont archivées dans une banque centrale de données.

Valider les actions et études réalisées par d’autres organismes (IGKB, Institut pour la
Pêche…) :
o Contrôle de la réussite des assainissements
o Contrôle du succès des mesures prises dans le domaine de l’agriculture
o Pronostics pour des développements à long terme
o Contrôle de la réussite des mesures de renaturisation
o Evaluation du stock de poissons dans les zones peu profondes
o Répercussions de la charge en bactéries
o Développements trophiques des petits lacs
o Conséquences des changements climatiques
o Etat limnologique du lac de Constance

Conseiller sur les thèmes suivants :
o Développement limnologique du lac de Constance
o Potentiel à risque des apports anthropogènes de substances dans le lac
o Directives de l’IGKB pour la propreté du lac
o Prises de mesures sanitaires appropriées et applicables
o Réalisation du programme écologique
o Hygiène des zones côtières
o Calendrier de base pour la planification des côtes du lac
o Etablissement de la carte de propreté des eaux
o Possibilité d’avertissement à court terme en cas de catastrophe
o Développement des populations de poissons
o Bases pour une appréciation limnologique homogène
o Développement des concepts d’évaluation et de monitoring
o Programme d’action pour l’assainissement des lacs de Haute Souabe (la
Souabe c’est un peu le Dauphiné version Bodensee)

On verra un peu plus tard quelques exemples des études effectuées.
7c. Le personnel

28 personnes (10 docteurs, 16 assistant(e)s, 1 ingénieur et 1 technicien) travaillent à
l’Institut dans les 3 domaines suivants :

Hydrobiologie (Microbiologie, Etude du Phytoplancton, Ecologie des poissons)
Hydrochimie (Chimie de l’eau en général, Chimie des polluants)
Hydrographie (Physique limnologique, Sédimentologie)

Il faut ajouter à cela 2 capitaines (pour les bateaux de recherche), 2 informaticiens, 1
cartographe, 2 secrétaires et 2 responsables de l’administration, soit 37 permanents.

En général, il y a également au moins un stagiaire, plusieurs étudiants préparant un
« Diplomarbeit » (équivalent d’un travail de DEA je crois), 1 ou 2 doctorants (allemands ou
étrangers), et 1 ou 2 « volontaires » (en alternative au service militaire, ou par simple choix,
ces étudiants interrompent durant un an leurs études pour travailler à l’Institut et aider les
différents assistants). L’Institut entretient donc des liens étroits avec les diverses universités.

d. Les locaux


Premier étage
Direction Bibliothèque

Salle de réunion Locaux techniques
Bureaux
(Chercheurs et
Administration)
Hydrographie
Informatique


Hydrobiologie Locaux techniques
Hydrochimie
Mon bureau
Accueil du public Hydrobiologie
Rez-de-chaussée
8II. Le contexte de mon stage: le lac de Constance ou
Bodensee


1. Description générale

a. Situation géographique et caractéristiques

Le lac de Constance, ou Bodensee, est situé à une latitude de et une longitude. Il appartient
donc à trois pays : l’Allemagne, la Suisse et l’Autriche.

Altitude par rapport au niveau de la mer : 395 m
Surface totale : 535 km²
Surface de l’Obersee : 472 km²
Surface de l’Untersee : 62 km²
Profondeur maximale : 254 m
Volume : 48,4 km³
Longueur de côte : 273 km
Dont : Baden-Württemberg 155 km
Bayern 18 km
Autriche 28 km
Suisse 72 km
Etendue maximale : 63 km
Largeur maximale: 14 km
Surface du bassin versant : 10 903 km²
Débit (moyenne annuelle) 372 m³/s
Principal affluent : Alpenrhein (372 m³/s)
Ecoulement du lac : Hochrhein (Haut Rhin)


Vue satellite du lac de Constance

9