Département Ecologie aquatique

La comparaison de trois lacs suisses avec les grands lacs d’Amérique du Nord montre que la moule quagga se propage avec une dynamique similaire.

Une équipe, avec participation de l’Eawag, a présenté dans le magazine scientifique «Nature» l’évolution de la biodiversité dans les eaux intérieures européennes en se basant sur les invertébrés.

Les modifications des nutriments, les espèces invasives et le changement climatique ont une forte incidence sur l’écosystème du lac de Constance. C’est ce que montre un grand projet mené par sept institutions de Suisse, d’Allemagne et d’Autriche. Les résultats seront présentés lors de deux rencontres à l’issue du projet.

L’Institut de recherche sur l’eau Eawag publie son dernier rapport d’activité et tire un bilan de l’année 2022. L’eau y est au cœur des grands problèmes environnementaux.

Le recul des glaciers modifie le milieu des êtres vivants aimant l’eau froide. Des chercheuses et chercheurs viennent de modéliser les futurs refuges essentiels pour la survie de la biodiversité dans les rivières glaciaires.

Une étude de l’Eawag montre qu’une grande diversité d’êtres vivants laisse des traces d’ADN dans les eaux souterraines, notamment en fonction de l’utilisation du sol dans les zones de captage. Ces paramètres biologiques pourraient être pris en compte pour évaluer la qualité des eaux souterraines.

L’écologue Florian Altermatt a été promu professeur titulaire en écologie aquatique par l’Université de Zurich. Nous lui avons demandé ce qui le fascinait dans la recherche et pourquoi il s’engageait dans l’enseignement universitaire.

La forêt est décisive pour la vie dans les ruisseaux, surtout dans le bassin versant et le cours supérieur. Les espèces sensibles sont particulièrement impactées par cet effet.

L’Eawag a réussi à déterminer comment les réseaux planctoniques réagissent au changement climatique et à la teneur en phosphate grâce à un jeu de données unique prélevé dans les lacs.

Martin Ackermann dirige l’Eawag depuis janvier. À sa demande, le Conseil des EPF vient de nommer trois nouveaux membres de la direction: Lenny Winkel, Florian Altermatt et Christian Stamm, le nouveau directeur adjoint.

Une multitude d'êtres vivants encore inconnus vivent dans les eaux souterraines suisses. Un projet de recherche de l'Eawag éclaire cette obscurité et nous révèle une biodiversité unique.

Dans la recherche sur la biodiversité, une nouvelle approche intégrative montre comment mieux protéger les écosystèmes terrestres et aquatiques en prenant en compte les processus écologiques fondamentaux.

La conférence Aqua Urbanica co-organisée par l’Eawag a approfondi la question de savoir ce qui est nécessaire pour mettre en œuvre le concept de ville-éponge. Grâce à ce concept, les villes seront en mesure d’atténuer les conséquences du changement climatique.

Les réseaux trophiques sur terre et dans l’eau ne réagissent pas de la même façon aux changements environnementaux. Comprendre ces différences est fondamental pour identifier les espèces importantes pour un écosystème et protéger efficacement la biodiversité. C’est ce que montre une étude dirigée par les instituts de recherche Eawag et WSL et publiée dans la publication scientifique Nature Communications.

La conservation de la nature porte ses fruits: la création de gouilles profite aux batraciens, et ce, malgré les nombreuses menaces qui continuent de peser sur eux. C’est ce que montre une étude conjointe du WSL et de l’Eawag avec les données du monitoring des batraciens dans le canton d'Argovie. L'étude a été publiée dans la revue PNAS.

Une grande partie des espèces endémiques des Alpes est très ancienne. Présentes uniquement dans une région délimitée, elles se sont développées pendant les cycles de périodes glaciaires et interglaciaires au cours des derniers millions d’années, voire avant le début de ces cycles. Mais les poissons font exception: la plupart des espèces endémiques de poissons sont apparus à la fin de la dernière période glaciaire, soit il y a près de 15’000 ans.

Chez les insectes qui passent tout ou partie de leur vie en eau douce, la proportion d'espèces envahissantes est nettement plus faible que chez les insectes terrestres. C'est ce que montre une étude de l'Institut fédéral de recherches sur la forêt, la neige et le paysage WSL en collaboration avec l'Institut fédéral suisse des sciences et technologies de l’eau Eawag et une équipe internationale de chercheurs.

Sur plus d'un millier de lacs étudiés dans le monde, environ un sur dix présente un comportement étrange. De manière générale, les écosystèmes aquatiques ont de plus en plus tendance à basculer. La stabilité écologique des lacs diminue, en particulier dans les régions à faible revenu et à forte densité de population.

Sur le terrain de l’Eawag à Dübendorf, une installation d’étangs expérimentaux permet de réaliser des essais en plein air. L’expérimentation en cours étudie comment le puceron du nénuphar – un herbivore vivant à terre comme dans les cours d’eau – influence le développement de la biocénose, la communauté des êtres vivants dans les cours d’eau.

Le Greifensee est situé «au pas de la porte» de l’Eawag, raison pour laquelle il est intensivement utilisé pour la recherche sur l’eau. Vendredi dernier, les personnes intéressées ont pu apprendre comment travaillent les chercheuses et chercheurs et ce qu’ils ont découvert sur le lac lors d’une agréable croisière. Une autre opportunité se présentera en automne.

Il est de notoriété publique que le changement climatique a des effets sur la qualité et l’écologie des cours d’eau. Des chercheuses et chercheurs de l’Eawag montrent à présent que les actions anthropiques pour réagir au changement climatique sont au moins aussi décisives pour nos systèmes aquatiques.

Les drones pourraient bientôt offrir de nouvelles possibilités pour prélever des échantillons d’eau de manière entièrement automatique dans les lieux reculés. Les équipes de recherche de l’Eawag ont testé, à cet effet, un modèle de drone développé par l’Empa et l’Imperial College.

Le suivi des écosystèmes d’eau douce au moyen de méthodes de détection de l’ADN environnemental offre de nouveaux moyens pour découvrir les espèces invasives. Une analyse de l’Eawag a ainsi pu montrer qu’une méduse invasive est plus répandue en Suisse que supposé jusqu’alors.

Une nouvelle étude montre comment les poissons influencent l’écosystème des océans dans les régions côtières. Il est démontré pour la première fois que leur rôle dans la répartition de la chaleur, des nutriments et de l’oxygène est essentiel pour le fonctionnement du système.

Les inondations artificielles imitent les flux naturels en mobilisant et transportant les sédiments en aval, remodelant la rivière et rétablissant des habitats importants pour les insectes aquatiques et les poissons autochtones. Les résultats peuvent être améliorer lorsque ces inondations artificielles convergent avec les débits naturels et l'apport de sédiments provenant d'affluents non régulés situés plus bas dans la vallée.

De nouvelles données et une nouvelle fiche info donnent un aperçu de la dispersion problématique de la moule quagga, une espèce envahissante, en Suisse. Les auteures et auteurs redoutent que la propagation agressive de cette espèce de moule affecte de manière importante les écosystèmes lacustres.

Parmi les insectes aquatiques des cours d'eau suisses, les espèces qui aiment la chaleur et tolèrent les pesticides sont en augmentation. C'est ce que montre une étude conjointe du WSL et de l'Eawag basée sur les données du monitoring de la biodiversité entre 2010 et 2019. Les résultats suggèrent un possible effet du changement climatique.

L'utilisation thermique des lacs et des rivières pour produire de la chaleur et du froid ne cesse d'augmenter. Le potentiel est énorme. Il faut néanmoins éviter les effets négatifs sur les écosystèmes aquatiques. Une fiche d'information de l'Eawag énumère les points clés à ce sujet.

Aspect souvent négligé: les symbioses pourraient être une force motrice pour l’émergence de biodiversité. Le cas des bactéries qui vivent dans les pucerons montre que ce phénomène peut même avoir des effets concrets sur la lutte biologique contre les nuisibles.

Le buffet des insectes ouvre plus tôt, n'est plus aussi diversifié et moitié moins abondant. C’est ainsi que nous pourrions décrire la situation des oiseaux insectivores sous les latitudes tempérées pendant la période de couvaison. Ryan Shipley de l'Institut de recherche sur l'eau Eawag a étudié l'influence du changement climatique sur l’approvisionnement alimentaire des oiseaux en couvaison.

Dans le cadre du projet de recherche "Projet Lac", 35 lacs de l'espace alpin ont été analysés pour la première fois de manière systématique quant à leurs populations de poissons : Rien qu'en Suisse, 106 espèces de poissons ont été identifiées. Avec près de 20 pour cent de toutes les espèces de poissons connues en Europe, la Suisse fait ainsi partie des hotspots pour la diversité des espèces de poissons. Les résultats servent désormais de base à des mesures pour une pêche durable et pour la protection de cette diversité encore préservée.

Première conclusion de l'initiative Blue-Green Biodiversity: il est judicieux d'explorer conjointement les habitats terrestres et aquatiques.

À l’aide de 200 photos et textes, la nouvelle chronologie de l’eau nous conduit à travers 200 ans de l’histoire changeante de la protection suisse des eaux. Elle est censée montrer comment peut être envisagée la transition vers une gestion plus durable des ressources naturelles. 

Christopher Robinson, scientifique chez Eawag, est l’un des principaux éditeurs de ce livre abordant les caractéristiques biologiques et hydrologiques de plus de 180 rivières parmi les plus connues en Europe.

L’Eawag veut développer des méthodes d’intelligence artificielle afin de les utiliser plus souvent dans la recherche sur l’eau. L’une des applications actuelles est la surveillance des populations de plancton dans les lacs. Il a été possible de mettre en œuvre une classification automatique de ces minuscules êtres vivants grâce aux méthodes d’apprentissage automatique.   

Les chercheurs Christoph Vorburger et Florian Altermatt discutent de l’importance et de l’état de la biodiversité aquatique en Suisse ainsi que de l’engagement de l’Eawag pour la préservation de la diversité naturelle.

La hausse des températures, des espèces invasives et d’autres facteurs ont modifié au cours du siècle dernier la composition des espèces du lac de Constance. Des chercheurs tentent de comprendre comment cela a pu se produire et quel en l'impact sur le lac.

Dans nos lacs, fleuves et rivières évoluent une infinité d’êtres vivants, de plantes et bactéries minuscules, à peine visibles ou invisibles à l'œil nu. Une caméra sous-marine permet d’observer et de déterminer les espèces de ces êtres vivants en temps réel.

La construction d’une centrale hydraulique, l'interdiction d’un pesticide ou la protection d’un marais – les décisions politiques les plus diverses ont un impact sur la biodiversité. Mais la biodiversité est-elle réellement prise en compte dans ce genre de décisions? Des chercheurs de l’Eawag et du WSL se sont penchés sur la question et ont passé au crible la politique suisse des 20 dernières années.

Les algues bleues et autres phytoplanctons sont importants pour les écosystèmes aquatiques. Cependant, lorsqu’ils s’accumulent en grandes quantités, ils peuvent être nocifs pour la santé humaine et animale, car certaines espèces produisent des substances toxiques. C’est pourquoi l’institut de recherche de l’eau Eawag travaille sur des méthodes pour améliorer la prévision des efflorescences algales.

Près de 160 bachelors et masters sont encadrés chaque année à l'Eawag où ils sont souvent intégrés à des projets de recherche. Cet encadrement, les hiérarchies plates ainsi que la culture interdisciplinaire de l'Eawag se traduisent régulièrement par d'excellentes thèses de master.

L’Open Science est une évolution importante de la science car c’est l’accès ouvert aux résultats de la recherche. L’Eawag la soutient et met gratuitement à disposition du public une part croissante de ses données de recherche, descriptions, photos et même logiciels inclus, sur la plateforme Eawag ERIC ou, dans des cas particuliers, sur des bases de données internationales spécifiques à une discipline.  ERIC remplace l’ancienne plateforme DORA destinée depuis longtemps aux publications scientifiques.

Les eaux souterraines forment aussi un écosystème, mais on en sait encore peu sur la biodiversité en profondeur. Une étude pilote menée par des chercheurs de l’Eawag a documenté la diversité de la vie dans les eaux souterraines suisses – et a permis de découvrir des espèces d’amphipodes jusque-là inconnues. L’approche choisie est appelée Citizen-Science.

Autrefois très courante, les écrevisses indigènes sont aujourd’hui fortement menacées en Suisse. Avec le soutien de l’Eawag, des spécialistes mettent tout en œuvre pour préserver ce mystérieux occupant des rivières.

Le 22 mai est la Journée internationale de la diversité biologique, placée cette année sous le slogan « Nous faisons partie de la solution ». Nous aussi, instituts de recherche Eawag et WSL, nous nous impliquons ensemble dans la recherche de mesures pour conserver, promouvoir et protéger la biodiversité.

L’influence des divers facteurs de stress sur l’écosystème du lac de Constance et sa résilience sont au cœur de deux projets de recherche actuels de grande envergure et complémentaires.

Dans le cadre de l'initiative de recherche Blue-Green Biodiversity du WSL et de l'Eawag, des scientifiques du monde entier travaillent ensemble pour trouver des solutions aux défis urgents que pose la perte de biodiversité. Les scientifiques expliquent dans une vidéo à quoi ils travaillent, et pourquoi.

Le slogan de la Journée mondiale de l’eau de cette année, célébrée le 22 mars, est «Valoriser l’eau – Que signifie l’eau pour vous?». Avec ce slogan, les Nations unies veulent sensibiliser les gens à l’importance vitale de l’eau et les inviter à réfléchir à sa valeur. En entretien, Janet Hering, directrice de l’Eawag, explique l’importance de l’eau pour elle-même et pour l’Institut de recherche sur l’eau.

Si aucune pénurie générale n’est à déplorer, l’eau peut se raréfier selon les régions et les saisons. À l’inverse, les pluies deviennent plus abondantes et les inondations, localement plus fréquentes. Tels sont les constats qui ressortent des résultats du projet Hydro-CH2018 sur le cycle hydrologique, publiés aujourd’hui. Ces recherches approfondies avec la collaboration de l'Institut de recherche sur les eaux Eawag ont été menées sous la direction de l’Office fédéral de l’environnement (OFEV) dans le cadre du National Centre for Climate Services (NCCS). À l’avenir, les changements climatiques entraîneront une modification de la gestion de l’eau.

Dans le lac de Constance, les épinoches ne cessent de coloniser de nouveaux milieux. Ces dernières années, elles ont même gagné le large et les eaux profondes. Une étude récapitulative réalisée par l'institut de recherche sur l'eau Eawag dans le cadre du projet «Seewandel» explique cette multiplicité exceptionnelle d'adaptations par la rencontre de trois lignées, dont une d'origine balte dont les gènes s'observent encore très rarement dans les autres lacs suisses.

Les petits crustacés copépodes sont capables de détecter si un déplacement d'eau dans leur voisinage est causé par un congénère ou par d'autres facteurs comme le vent ou les vagues. Cela les aide à trouver un ou une partenaire. On croyait jusqu'à présent que le courant gênait au contraire la recherche des partenaires.

Les castors sont des maîtres bâtisseurs et modifient les paysages aquatiques avec leurs barrages et leurs châteaux. Notamment, là où ils sont présents, la biodiversité des milieux aquatiques augmente. Une étude menée par l’Eawag dans le Weinland zurichois montre qu’il en va de même pour les ruisseaux de zones à forte exploitation agricole. Cela fait de ces rongeurs des partenaires intéressants pour la revalorisation des cours d’eau.

En Europe, les centrales hydrauliques sont encore très rarement équipées de dispositifs de franchissement vers l'aval qui détournent efficacement les poissons des turbines et leur évitent ainsi d'être endommagés. Une équipe interdisciplinaire d'ingénieur∙e∙s de l'ETHZ et d'ichtyobiologistes de l'Eawag a maintenant mis au point une grille qui indique aux poissons le chemin à prendre pour gagner l'exutoire salvateur par des signaux basés sur des différences de pression et de courant. Ce système qui influence le comportement des poissons a prouvé son efficacité en conditions de laboratoire pour les jeunes saumons et les cyprinidés.

L'analyse de fractions-clés du génome pouvant être rattachées aux différentes espèces est une approche de mieux en mieux établie qui révolutionne l'étude de la biodiversité. Grâce à cette approche, il suffit d'échantillons d'eau pour effectuer un biomonitoring rapide des milieux aquatiques. Mais la caractérisation de l'ADN environnemental recèle aussi certaines embûches. Sous l'égide de l'Office fédéral de l'environnement, une équipe d'expertes et d'experts, dont beaucoup de l'Eawag, a élaboré un guide pratique qui indique les règles à respecter, de l'échantillonnage jusqu'à l'interprétation des données, pour obtenir des résultats fiables.

Une fiche d'information de l'Académie des sciences naturelles montre : Des quantités excessives d'azote et de phosphore sont rejetés dans l'environnement suisse. Là, ils portent un grave préjudice à la biodiversité, aux forêts et aux masses d'eau, exacerbent le changement climatique et affectent la santé humaine. Les causes sont effectivement connues.

L’exploration et l’exploitation des ressources maritimes mondiales sont inégalement réparties. Bien qu’un grand nombre de ces ressources proviennent de l’hémisphère sud, elles sont explorées essentiellement par un petit nombre de pays de l’hémisphère nord. En conséquence, malgré la Convention sur la diversité biologique, la plupart des bénéfices et des profits y circulent également. C’est ce que montre une analyse des publications scientifiques des 50 dernières années.

Le fait qu'un lac ait été autrefois pollué par trop de nutriments se reflète aussi des décennies plus tard dans la communauté des bactéries qui vivent de ces nutriments dans les sédiments. Or, il est étonnant que l’interaction mutuelle des microbes dans les sédiments n’ait guère été étudiée jusqu’ici.

Il n’y a pas très longtemps, on pensait qu’il y avait environ 20 espèces d’amphipodes indigènes en Suisse. Un projet de l’Institut de recherche sur l’eau Eawag et de l’Université de Zurich a montré maintenant qu’il en existe plus de 40 espèces. Cela vaut la peine d’y regarder de près, car on ne peut protéger que ce qu’on connaît.

Adriano Joss, technicien des procédés de l’Institut de recherche sur l’eau Eawag, travaille depuis de nombreuses années sur les stations d'épuration et l’élimination des pollutions aux microparticules dans l’eau. Il a réalisé avec le responsable du laboratoire de particules Eawag Ralf Kägi, une compilation des dernières découvertes scientifiques sur le thème des microplastiques. Il présente les principaux résultats dans cette interview. Nous publions sur notre site internet les informations détaillées sur «les microplastiques dans l’environnement».

A travers une étude menée avec d'autres chercheurs d'Australie, d'Angleterre, de Tanzanie, d'Ouganda et des USA et basée sur l'analyse du génome de 100 espèces de Cichlidés africains, une équipe de l'institut de recherche sur l'eau (Eawag) et de l'université de Berne fait état de fortes différences de vitesse et de fréquence de spéciation au sein de cette famille de poissons. Les biologistes montrent comment les échanges de variantes de matériel génétique entre espèces existantes accélèrent la formation de nouvelles espèces lorsque les conditions écologiques sont favorables.

Les cyanobactéries sont très communes aussi bien dans le milieu aquatique que terrestre. Elles peuvent, ponctuellement, proliférer à la surface des eaux stagnantes au point de former ce que l’on appelle des blooms ou efflorescences.  Etant donné que certaines espèces produisent des substances toxiques, elles suscitent de nombreuses questions.

Il est possible de prédire la biodiversité, et donc l'état, des écosystèmes fluviaux. Pour ce faire, des scientifiques de l'université de Zurich et de l'Institut de recherche sur l'eau (Eawag) combinent analyses d'ADN environnemental et méthodes hydrologiques. Dans la Thur, étudiée à titre d'exemple, ces prédictions leur ont permis d'identifier les zones à protéger afin de pourvoir mettre en place des mesures de sauvegarde adaptées.

Le 25 juin 2020, le Verband zum Schutz des Greifensees (VSG) (Association pour la protection du lac de Greifen) a procédé à l’élection de son nouveau conseil des délégués. Outre les représentants de toutes les communes riveraines du lac, cet organe regroupe également des services cantonaux, des représentants de l'agriculture, des pêcheurs, des plaisanciers et, désormais, un représentant du monde la recherche en la personne de Piet Spaak, écologiste aquatique à l’Eawag, fraîchement élu.

Si les environnements naturels varient selon les lieux et les époques, les activités humaines sont en train de leur imposer des transformations radicales. Des changements tels que l’acidification d’un étang peuvent avoir un impact considérable sur l’avenir de certaines espèces. Katja Räsänen, du département Écologie aquatique de l’Eawag, cherche à comprendre comment les populations naturelles de grenouille des champs s’adaptent aux modifications de leur milieu.

Depuis le printemps 2018, un nouveau microscope submersible baptisé Aquascope photographie automatiquement les différentes espèces de plancton du lac de Greifen. C'est la première fois que ces organismes sensibles peuvent être observés sans être perturbés dans leur environnement naturel. Et c'est un pas décisif vers la surveillance automatisée de la qualité de l'eau et de la biodiversité aquatique.

L’observation de la lutte entre les parasites et les symbiotes nous apprend beaucoup sur la théorie de l’évolution. Une nouvelle étude menée par deux chercheurs de l’Eawag montre ainsi qu’une forte diversité de parasites favorise la diversité des symbiotes.

126 chercheurs suisses, dont 6 de l'Eawag, veulent attirer l'attention de leurs  compatriotes en Suisse sur quelques faits scientifiques montrant le lien entre l’émergence de pandémies et l’environnement naturel.

À l’occasion de la Journée internationale de la diversité biologique le 22 mai, la professeure Catherine Graham et le professeur Florian Altermatt expliquent lors d'un entretien pourquoi il est important que la recherche sur la biodiversité regarde au-delà des frontières systémiques. Ils dirigent la nouvelle initiative de recherche « Blue Green Biodiversity » du WSL et de l'Eawag.

Pour protéger les écosystèmes, il est essentiel de comprendre comment les perturbations environnementales, feux de forêt ou cyclones par exemple, influencent la nature. Réalisée par l’Eawag et l’Université de Zurich, une nouvelle étude présente les conséquences que peuvent avoir leur fréquence et leur intensité sur les petits et grands organismes. Selon cette étude, les grandes espèces sont plus touchées par ces perturbations que les petites, ce qui influence la répartition de la taille des espèces au sein des communautés écologiques.

Les exigences formulées dans la loi sur la protection des eaux quant à la largeur de l'espace à réserver aux eaux correspondent au minimum nécessaire pour que les milieux aquatiques puissent assurer leurs fonctions. Les petits ruisseaux doivent être bordés d'une bande de terre préservée particulièrement étendue par rapport à leur largeur car les flux de matières entre milieu terrestre et aquatique sont indépendants de ce facteur. C'est ce que montrent des recherches et une étude bibliographique menées par l'Eawag, qui servent maintenant de base de décision au Tribunal fédéral.

Le Conseil des EPF appuie la recherche interdisciplinaire sur la biodiversité du WSL et de l’Eawag pour trouver rapidement des réponses aux défis sociaux urgents que représente l’extinction des espèces.

Les hôtes et les parasites se livrent souvent à une course aux armements évolutionnaire. Les chercheurs de la société Eawag ont désormais rejoint cette compétition et montrent qu'il est ainsi possible d’améliorer la lutte contre les nuisibles biologiques.