Miroirs des sommets, les lacs d’altitude sont emblématiques des parcs nationaux des Alpes et des Pyrénées. Lac du Lauvitel, lac du Mont-Coua, lac d’Allos, lac Gentau… Autant de paysages remarquables qui témoignent de la richesse des milieux montagnards.

Derrière leur apparente tranquillité se cachent des écosystèmes particulièrement sensibles, dont le fonctionnement dépend étroitement des conditions climatiques, de la géologie et de l’eau.

Situés conventionnellement au-dessus de 1 500 mètres d’altitude, les lacs d’altitude occupent les têtes de bassins versants. Ils sont soumis à des conditions environnementales exigeantes : températures basses, longue période d’englacement, faible disponibilité en nutriments et saison de croissance courte. Dans les Alpes françaises, près de 600 lacs d’altitude sont ainsi recensés.

Ces milieux sont loin d’être homogènes. Leur profondeur, leur altitude, la nature de leur bassin versant, leur alimentation en eau ou encore la durée de leur période d’englacement déterminent leur fonctionnement et les espèces qu’ils peuvent accueillir.

La plupart des lacs de montagne sont hérités des dernières glaciations. En se déplaçant, les glaciers ont creusé et façonné les vallées, laissant derrière eux des cuvettes qui se sont progressivement remplies d’eau lors de leur retrait. Deux grands types de lacs d’origine glaciaire peuvent notamment être distingués :

• Les lacs de verrou, installés dans une dépression située en amont d’un seuil rocheux, ou "verrou", façonné par l’érosion glaciaire.
• Les lacs de moraine, dont la cuvette est retenue par un barrage naturel constitué de matériaux déposés par le glacier.

D’autres lacs peuvent avoir une origine différente, notamment tectonique. Au fil du temps, les lacs évoluent naturellement. L’érosion des versants et l’accumulation de matière organique peuvent progressivement conduire à leur comblement. Ce processus très lent participe à la transformation naturelle du milieu, jusqu’à l’apparition éventuelle de zones humides ou de tourbières.

Tous les lacs d’altitude ne se ressemblent pas. Une typologie, notamment utilisée dans le cadre des travaux du réseau Lacs sentinelles, distingue plusieurs catégories selon les conditions physiques et la productivité biologique : lacs polaires, lacs froids, lacs de pelouse, lacs verts et grands lacs.

Les plus froids peuvent rester pris par les glaces pendant une très grande partie de l’année et présenter une végétation aquatique très limitée. À mesure que les conditions deviennent plus favorables, la période libre de glace s’allonge, l’eau se minéralise davantage et la végétation et la diversité biologique peuvent augmenter. Cette classification constitue une grille de lecture parmi d’autres : chaque lac possède ses caractéristiques propres.

La température joue un rôle essentiel dans le fonctionnement de ces écosystèmes. Selon la saison, les eaux peuvent se stratifier en différentes couches, puis se mélanger lors des périodes de brassage. Ces mouvements redistribuent notamment l’oxygène et les nutriments dans la colonne d’eau et influencent directement la vie aquatique.

Les lacs d’altitude sont généralement des milieux oligotrophes, c’est-à-dire pauvres en nutriments. Cette pauvreté limite la production biologique, mais elle n’empêche pas la présence d’une biodiversité originale, adaptée au froid et à une saison de développement courte.

Dans l’eau et sur leurs berges vivent notamment :

• des microalgues et du phytoplancton, à la base des réseaux alimentaires ;
• du zooplancton, notamment de petits crustacés ;
• de nombreux invertébrés aquatiques, comme les larves d’éphémères et de trichoptères ;
• des amphibiens comme le triton alpestre dans les Alpes ou le calotriton dans les Pyrénées, 
• selon les milieux, des poissons comme la truite fario, parfois introduits par l’être humain dans des lacs qui en étaient naturellement dépourvus, 
• ou encore des mammifères, comme le rare desman des Pyrénées, qui fréquente notamment les lacs d’Ayous, en vallée d’Ossau.

La végétation peut également être très différente d’un lac à l’autre. Sur les berges et dans les zones humides associées, on peut notamment rencontrer des laîches, joncs, sphaignes ou linaigrettes. Dans les eaux les plus favorables, une végétation aquatique peut également se développer.

Les berges sont particulièrement importantes : plus éclairées et souvent plus végétalisées, elles concentrent une part importante de la biodiversité du lac et peuvent constituer des zones de reproduction et d’alimentation pour certaines espèces.

Des sentinelles des changements environnementaux

Les lacs d’altitude sont de précieux observatoires de l’évolution des milieux montagnards. Leur fonctionnement réagit rapidement aux modifications de leur environnement : évolution de la température de l’eau, durée de l’englacement, qualité de l’eau, apports de nutriments ou changements dans les communautés vivantes.

Ils sont ainsi considérés comme des milieux sentinelles : leur étude permet de détecter et de mieux comprendre certains changements en cours dans les écosystèmes de montagne.

Cette surveillance est notamment organisée à travers le réseau Lacs sentinelles, qui rassemble scientifiques, gestionnaires d’espaces protégés et acteurs des territoires. Des protocoles communs permettent de suivre les lacs sur le long terme et de comparer leur évolution.

Les chercheurs mesurent par exemple la température, l’oxygène dissous, la conductivité, le pH, la turbidité ou la transparence de l’eau, mais étudient également les sédiments, le plancton, les invertébrés et la végétation.

Les sédiments accumulés au fond des lacs constituent de véritables archives naturelles. Des carottages permettent d’y retrouver des pollens, des restes d’organismes aquatiques, des microalgues ou encore des traces des apports provenant du bassin versant.

Associées à des méthodes de datation, ces informations permettent de reconstituer l’histoire d’un lac et de son environnement : évolution du climat, de la végétation, des activités humaines ou encore des conditions écologiques. Les lacs sont ainsi à la fois des sentinelles du présent et des archives du passé.

Des écosystèmes particulièrement sensibles

Leur isolement ne signifie pas qu’ils sont préservés de toute influence. Les lacs d’altitude peuvent recevoir des pollutions atmosphériques transportées à longue distance, mais aussi subir les effets d’activités présentes dans leur bassin versant : fréquentation touristique, pastoralisme, activités piscicoles ou rejets provenant d’équipements et de refuges.

Le changement climatique constitue une pression supplémentaire, susceptible de modifier la température de l’eau, la durée de l’englacement et, plus largement, le fonctionnement des écosystèmes lacustres. Des suivis de long terme sont donc indispensables pour comprendre ces évolutions et adapter leur gestion.