Les eaux du lac du Tolerme (46) sous la surveillance satellitaire et scientifique de Pixstart

Pouvez-vous nous décrire la solution que vous avez déployée sur le Lac du Tolerme ?

Nous accompagnons le Syded dans la surveillance satellitaire de la qualité de l’eau du Lac du Tolerme, notamment pour protéger les eaux de baignade. Dans un premier temps, nous avons étudié les données disponibles, acquises entre 2017 et 2025 pour comprendre comment fonctionnait ce milieu aquatique, issu d’une retenue d’eau artificielle créée en 1990 sur d’anciens prés humides. Nous avons établi des liens de corrélation entre les facteurs d’influence et le développement de cyanobactéries pour permettre au Syndicat de mieux comprendre le fonctionnement de sa retenue, les pressions qui s’exercent sur elle et identifier des actions de gestion ciblées pour protéger le milieu.

Aujourd’hui, grâce à l’application que nous avons développée, le Syded a accès aux données de concentration qui sont renouvelées une fois par semaine en moyenne, ainsi qu’à des prédictions de concentration des cyanobactéries en fonction des prévisions météorologiques. En cas de dépassement d’un certain seuil de concentration en cyanobactéries, une alerte se déclenche. Dans ce cas, notre mission est aussi de les accompagner dans le suivi opérationnel. Les données collectées et analysées ont pour objectif d’orienter les actions de réhabilitation et de préservation, tout en éclairant les décisions futures relatives à la gestion et à la protection de cet écosystème semi-naturel. Nous animons pour cela des réunions d’avancement et de bilan tout au long de l’année, et nous établissons un rapport scientifique récapitulatif en fin d’année. Pour les aiguiller dans le pilotage opérationnel, nous fournissons aussi des modèles prédictifs à court et moyen/long termes. J’en reparlerai.

Comment le Syded du Lot s’est-il adressé à vous ?

C’est nous qui l’avons approché en 2022. La retenue du Tolerme présentait des signes précoces d’eutrophisation, sans que le phénomène ne soit encore installé. Des efflorescences de cyanobactéries y avaient été observées sur la zone de baignade là où les prélèvements de terrain étaient habituellement réalisés mais leur dynamique ainsi que les facteurs déclenchants demeuraient partiellement compris. Dans ce contexte, le besoin que Pixstart avait identifié était de mettre à jour les mécanismes favorisant la prolifération des cyanobactéries et d’établir un diagnostic approfondi de la qualité des eaux de la retenue, avec un focus particulier sur les paramètres liés à l’eutrophisation. Pour rappel, les efflorescences de cyanobactéries peuvent entraîner la fermeture des zones de baignade et altérer la qualité de l’eau brute destinée à la production d’eau potable.

Pouvez-vous nous expliquer comment fonctionne votre solution dans ce type de projet ? Quelle est la proposition de valeur de votre solution pour une collectivité ?

Notre solution s’appuie sur l’analyse d’images satellitaires optiques issues du programme européen Copernicus (Sentinel-2). Ces données, mises à disposition gratuitement par l’Union européenne, sont traitées par nos algorithmes afin de mesurer les concentrations de différents paramètres de la qualité de l’eau. La base de données à laquelle nous avons accès est extrêmement riche par rapport aux données de terrain qui sont certes très utiles mais aussi très localisées et très ponctuelles. Or, la caractéristique des milieux aquatiques est d’être hétérogène et évolutif. Avec une fréquence de passage du satellite tous les 2 à 5 jours et un maillage spatial d’1,5mx1,5m sur toute la surface du plan d’eau, la surveillance mise en place et les données qui en résultent autorisent une étude solide du fonctionnement du milieu.

C’est ce que nous avons mis en place pour le Syded, en « calibrant » cette base de données, ce qui rend les mesures comparables les unes aux autres au fil du temps. S’agissant des cyanobactéries, nous avons pu constater qu’elles étaient bien présentes dans la zone de baignade mais qu’elles arrivaient d’un autre côté du plan d’eau où elles disposaient de tous les apports nutritifs pour pulluler. En recoupant différentes informations, nous avons repéré qu’une coupe forestière y avait été menée à un moment peu opportun de l’année, supprimant de fait la barrière de ruissellement naturelle des nutriments qui venaient d’un champ agricole situé en amont. Ajoutons à ce tableau de nombreuses berges bien érodées qui provoquaient un véritable lessivage à certains endroits et nous tenions le combo parfait pour l’efflorescence des cyanobactéries. A ce stade, nous avons pu préconiser un certain nombre d’aménagements pour endiguer cette prolifération.

Comment expliquez-vous votre solution et la valeur qu’elle apporte à un profane ?

La base de données satellitaires telle qu’elle nous est fournie n’est pas exploitable en l’état. Pixstart a développé un système automatisé de traitement de cette donnée spectrale. Grâce à des algorithmes d’IA mis au point par notre directrice scientifique, nous sommes en mesure de convertir –en quelques heures après que le satellite soit passé – des données optiques en données de concentration de paramètres dans l’eau (de type chlorophylle A, cyanobactéries, matières en suspension, carbone organique total, profondeur de Secchi …) qui traduisent l’état écologique du milieu aquatique. Toutes ces données, Pixstart les rend lisibles via une application Waterwatch sur laquelle le client peut se connecter comme c’est le cas pour le Syded.

A propos des cyanobactéries en particulier, les connaissances actuelles ont établi que leur développement est multifactoriel : la chaleur et le contexte favorisent leur prolifération. Cela tombe bien car les études menées par Pixstart sont aussi multifactorielles ! Leur grand intérêt c’est aussi que nous suivons le plan d’eau toute l’année et pas seulement en période estivale, ce qui nous donne la capacité d’anticiper certains événements.

Quels sont les principaux prérequis à maîtriser avant de se lancer dans un tel projet ?

Il n’y a aucun prérequis à maîtriser du côté des collectivités. Notre rôle est précisément de produire de l’information accessible quel que soit le niveau technique ou scientifique de nos interlocuteurs.

Côté Pixstart, nous privilégions une approche panoramique et collégiale des études. Pour cela, nous pouvons compter en interne sur les compétences de deux hydrobiogéochimistes, sur des data scientist pour le traitement des données, des écologues sur la biodiversité, des écoforestiers …

Quel(s) conseil(s) donneriez-vous à une collectivité qui souhaiterait réaliser ce type de projet ?

De nous appeler ! Pour entamer une étude, nous n’avons pas besoin de données terrain pré-existantes. Nous intervenons dans le champ de 4 grandes thématiques : les problématiques bactériologiques pour les activités nautiques ou zones de baignade, le fonctionnement hydrobiogéochimique d’un milieu, à visée écologique, l’eau potable et la visualisation de l’impact des rejets de l’assainissement et des eaux pluviales dans le milieu.

Avez-vous des résultats concrets à fournir sur le projet ?

Nous avons suggéré quelques aménagements sur le côté du lac du Tolerme, à l’endroit où les apports ont été identifiés (restaurer les berges, adoucir le profil de pente…) et à l’embouchure de la rivière. Des plantations ont aussi été préconisée, l’ensemble ayant pour objectif de limiter dans le temps les apports nutritifs dans le milieu aquatique et les efflorescences. À charge du Syded de mettre en œuvre ces préconisations. Quand les travaux auront été menés, nous pourrons venir mesurer l’impact des aménagements sur le milieu. Mais déjà, nous avons aidé le Syded à identifier les situations à risques. Les alertes et prédictions des blooms fournies au Syded peuvent être communiquées au Syndicat Mixte du Limargue et Ségala pour anticiper les stratégies de pompage ou anticiper les traitements. Nous mettons en place désormais des modèles prédictifs à court terme (7, 14 et 28 jours) pour anticiper l’évolution des cyanobactéries sur le plan d’eau. D’autres, à moyen/long terme, vont s’intéresser à identifier les relations de corrélations entre les conditions climatiques et le développement des cyanobactéries en se référant aux prospectives climatiques du GIEC. Ils deviennent dès lors, par les pronostics formulés, un outil d’aide au pilotage stratégique du lac.

Plus largement, quelle est l’actualité de votre société sur la thématique des projets eau ?

La « grosse » actualité de Pixstart en ce moment porte sur le développement d’un outil pour l’Ademe, à l’instar de Waterwatch mais adapté aux zones humides. Cet effort d’adaptation nécessite trois ans de travail mené en partenariat avec le BRGM. L’outil visé devra rendre plus opérationnelle et efficiente la cartographie et l’analyse qualitative de ces milieux. Il s’agira donc de détecter par satellite les zones humides, à l’échelle nationale, puis de se rendre sur place pour estimer la qualité des milieux et les pressions subies à l’échelle du bassin versant. L’enjeu patrimonial de ce projet est considérable au regard des services écosystémiques rendus par ces zones peu répertoriées, nombreuses et très chronophages à étudier pour les équipes terrain. La livraison de l’outil est prévue pour 2028.