Des eaux plus froides après la fermeture de Mühleberg

Parue dans la revue Water Resources Research, cette étude a permis d’identifier, pour la première fois, les conséquences de la fermeture d’une centrale nucléaire suisse sur les rivières et le lac qui l’entourent. Cette méthode utilisée peut servir à dresser un bilan similaire auprès des autres centrales du pays.

 

La centrale nucléaire de Mühleberg située au bord de l’Aar.(© BKW FMB Energie AG)

 

Des mesures au niveau local

«Une centrale nucléaire a un fort impact sur son environnement», rappelle Love Råman Vinnå, premier auteur de l’étude et doctorant au Laboratoire de physique des systèmes aquatiques (APHYS) de l’EPFL. «Actuellement, 70% environ de la chaleur produite par la centrale de Mühleberg est rejetée dans l’Aar. Les quelque 30% de chaleur restante sont transformées en électricité. En 2019, cet apport sera supprimé. Mesurer et anticiper cette différence en termes de température et de stratification nous paraît donc essentiel. Nous savons, par exemple, qu’une variation locale rapide de température est un facteur de stress pour les poissons et qu’elle peut changer la composition du plancton», ajoute le chercheur.

 

L’analyse de trois sites

Råman Vinnå souligne l’importance d’effectuer au préalable des mesures au niveau local, pour savoir à quoi s’attendre lors de la fermeture d’une centrale. L’étude se base ainsi sur un travail de terrain de deux ans et quatre mois sur le lac de Bienne, effectué de mai 2013 à septembre 2015. À l’aide de capteurs fixés sur des cordes plongées jusqu’aux tréfonds du lac, il a mesuré en continu sur trois sites, plusieurs paramètres physiques, dont la température des eaux à différentes profondeurs et la vitesse des courants. En complément, il a récolté les données de Météo Suisse sur la région (températures, vents, pluies) et intégré les informations fournies par le groupe BKW/FMB, qui gère la centrale de Mühleberg, notamment la quantité de chaleur émise par la centrale, environ 700 MW, ainsi que des données liées à sa fermeture estivale.

 

Un modèle théorique 1D et 3D

Le doctorant a ensuite adapté au «cas Mühleberg» un modèle théorique résolvant l’évolution temporelle de l’hydrodynamique des lacs, c’est-à-dire l’évolution de la température et des courants dans le lac, en 1D et en 3D. «Nous avons d’abord comparé nos mesures effectuées sur le lac, avec celles fournies par notre modèle 1D, un outil intéressant car peu coûteux et rapide. Il sera toutefois moins précis que le modèle 3D, dont les résultats étaient très proches des mesures prises sur le terrain. Dans un cas d’étude complexe ou lorsqu’une réponse précise est attendue, le modèle 3D sera donc plus pertinent», précise Love Råman Vinnå.

Sur la base de ce modèle théorique, le chercheur a pu effectuer une prédiction précise des conséquences de la fermeture de la centrale nucléaire sur le lac de Bienne. Parce que les eaux du lac se renouvellent tous les deux mois, le «cas Mühleberg» est relativement simple à traiter. C’est d’ailleurs ce qui rend les résultats des modèles 1D et 3D relativement proches dans son étude. Selon leurs prédictions, une baisse moyenne de 0,3 °C sur tout le lac surviendra à partir de 2019, avec des variations locales allant jusqu’à -4 °C durant l’hiver, dans les cas extrêmes calculés par le modèle 3D. Une baisse de température qui pourrait se répercuter jusqu’en Allemagne, sachant qu’actuellement, quelque 150 MW émis par la centrale perdurent sur 350 km au-delà du lac de Bienne.

 

Utile aux services publics de l’eau potable

La thèse du chercheur a reçu le soutien de l’Energie Service Biel/Bienne, en charge de l’approvisionnement en eau, en gaz et en électricité de la population biennoise et du Seeland. Le service, qui souhaite renouveler son équipement, a souhaité connaître la future configuration du lac au-delà de 2019, pour en repérer les zones les plus propres et les plus fraîches. Grâce aux modèles 1D et 3D, l’EPFL a transmis à ses responsables, une liste de recommandations sous forme de carte.

Love Råman Vinnå poursuit sa thèse et prépare déjà une prochaine publication, dont se servira également Energie Service Biel/Bienne. Le chercheur détaille à présent les conséquences du changement climatique sur le lac de Bienne au niveau local, lorsque la centrale fermera. Une chose lui paraît déjà certaine: en refroidissant le lac de Bienne, l’arrêt de Mühleberg y retardera, pour un temps, les effets du réchauffement climatique.

 

Références

Love Råman Vinnå, Alfred Wüest, Damien Bouffard, Physical effects of thermal pollution in lakes, Water Resources Research, 16 mai 2017

Laboratoire de physique des systèmes aquatiques (APHYS)

 

Love Råman Vinnå,

Tél. 021 693 37 86

love.ramanvinna@epfl.ch

 

Prof. Alfred Johny Wüest

Tél. 021 693 63 68 / 058 765 21 81

alfred.wueest@epfl.ch

 

Damien Bouffard

Tél. 058 765 22 73

damien.bouffard@epfl.ch