Caractéristiques physiques et hydrologiques
1/ Présentation du lac
Le lac Peipsi couvre une superficie de 3555km². Il peut être divisé en trois parties, le lac Peipsi à proprement parler au Nord (2611km²), le lac Lämmijärv au centre (236km²) et le lac Pihkva (708km²) au sud. Son volume total est de 25km3, soit une profondeur moyenne de 7,1m. La profondeur maximale mesurée est de 15,3m. 44% des eaux du lac sont situées en Estonie, et 56% en Russie. Le lac comporte 35 îles, localisées principalement dans le lac Pihkva.
Le lac Peipsi est gelé de début Décembre à début Avril. Les activités de pêche sont alors réduites mais continuent tout de même. Les pêcheurs creusent un trou dans la glace pour accéder à la partie non gelée.
Les berges du lac en dehors des villages sont naturelles, souvent envahies par une ceinture de roseaux, phénomène naturel mais également aggravé par l'eutrophisation. Au nord ouest du lac se trouvent de larges plages de sable.
2/ Cycle hydrologique à long terme
Les scientifiques disposent de données remontant à 1855, grâce à des relevés ou des écrits de villageois vivant au bord du lac. Les données d'autres lacs dont les évolutions sont très proches de celle du lac Peipsi sont également utilisées.
Il apparaît que le niveau moyen du lac fluctue d'année en année, et l'amplitude des variations entre 1855 et 2000 atteint un mètre. On peut distinguer différentes périodes : 1855 - 1930 où le niveau du lac est au dessus de la moyenne des 145 années de données, 1930 - 1975 où le niveau atteint son minimum (1972) et où la moyenne est basse, 1975 - 2000 où le niveau est légèrement supérieur à la moyenne des 145 années de données.
Globalement, au sein de ces périodes, le lac suit des cycles de période variant entre 18 et 33 ans. Ces derniers s'expliquent par des cycles solaires et par des cycles de circulation atmosphérique. Mais nous rentrons là dans des explications qui vont jusqu'à faire appel à l'astrophysique. Nous n'en dirons donc pas plus.
Notons juste qu'il est important pour les scientifiques et pour toutes les personnes travaillant à la gestion du lac (pêche, tourisme...) de définir un niveau de référence pour l'altitude du lac. Celui-ci a été fixé à 30m, d'une part parce que les études du début du XXe siècle utilisent cette valeur, d'autre part parce que les prévisions donnent des valeurs annuelles assez proches.
Pour la navigation et les cartes de profondeur du lac, le niveau de référence est fixé à 29,50m puisque le niveau du lac est plus bas pendant la période où le lac est navigable, c'est-à-dire de Mai à Octobre.
Remarque : les altitudes sont données par rapport à un repère pour le niveau de la mer situé à l'extrémité du Golfe de Finlande, à Saint-Pétersbourg (niveau moyen de la mer Baltique).
3/ Cycle hydrologique annuel
Le cycle annuel du lac comprend 4 phases, qui correspondent aux 4 saisons : L'hiver où le niveau du lac est bas, Le printemps, avec de fortes précipitations et un niveau du lac au plus haut, L'été, où le niveau du lac redescend, L'automne où le niveau remonte.
Ce cycle ne dépend que des conditions climatiques, à savoir principalement les précipitations (qui génèrent les apports dans le lac), la température, et la luminosité (qui contrôlent l'évaporation et la transpiration). L'augmentation de niveau du lac au Printemps peut atteindre 54cm par jour. Cette variation est faible pour une rivière, mais pour un lac de 3555km², cela représente une augmentation de volume de plus d'un km3, générée par les fortes précipitations. Au début de l'Eté, il pleut peu et les apports dans le lac sont divisés par 5 ou 6 comparés à ceux d'Avril. L'évaporation de l'eau du lac et des rivières du bassin versant devient plus importante (rappelons que le soleil ne se couche que durant 5 heures fin Juin). La transpiration des plantes joue également un rôle important dans l'équilibre du cycle de l'eau du bassin versant.
Le lac Peipsi à 23h00 fin juin... il faudra se faire une raison, le soleil ne couchera pas longtemps cette nuit
Les précipitations reprennent en Automne, et la chute des températures et de la luminosité implique une diminution de l'évaporation et de la transpiration. En hiver les précipitations tombent sous forme de neige, le sol est gelé et les seuls apports dans le lac sont souterrains. Cependant les pertes par évaporation sont faibles. Le niveau du lac diminue donc faiblement.
La différence de niveau entre les plus hautes et les basses eaux au cours d'une année est de l'ordre de 3m. Le volume du lac varie ainsi entre 20,5 et 32km3.
4/ Contrôle du niveau du lac
Les années 20 furent particulièrement pluvieuses, ce qui a amené le gouvernement estonien à commander des études pour l'amélioration des écoulements dans la rivière Narva, l'exutoire du lac. Puisque les dépôts de sédiments réduisaient la capacité d'écoulement dans la Narva, le projet qui vit le jour en 1928 consistait en l'accélération des écoulements à l'exutoire du lac. En effet, si la vitesse d'écoulement est plus importante (c'est-à-dire si le courant est plus fort), la rivière a plus d'énergie pour déplacer les matières en suspension, et ces dernières n'encombrent plus le lit.
Les travaux ont commencé en 1930, ont dû cesser en 1939 lors du déclenchement de la Seconde guerre mondiale, et ont été terminés peu avant 1950. Ainsi trois barrages occupent la moitié du lit de la rivière. A l'amont de chacun d'eux se trouve une zone de faible courant où les sédiments charriés par la Narva se déposent. L'autre moitié de la rivière a été approfondie. Les vitesses d'écoulement y sont importantes et le lit est ainsi préservé des dépôts de sédiments. Mais aujourd'hui se pose le même problème que pour beaucoup de barrage : la retenue des digues (les zones de faibles courant) est comblée par les sédiments qui s'y sont déposés. Il n'y a donc plus de zones où le courant est faible et l'ensemble des sédiments est charrié vers l'aval. Lors de leur dépôt ils posent des problèmes. Ils réduisent la section d'écoulement et aggravent les inondations, bouchent des prises d'eau... Mais le nettoyage des retenues du lac nécessite des études préliminaires, telles que la détermination exacte du volume à extraire, la nature des sédiments, leur possible réutilisation... Elle nécessite surtout la coopération entre Estonie et Russie puisque la rivière Narva constitue la frontière entre les deux pays...
5/ Equilibre hydrologique du lac
Cette partie est en fait là pour faire plaisir aux profs de physique, puisque nous vous proposons une petite équation représentant le fonctionnement du lac :
A + P - E - S = Vavec A : volume d'eau entrant dans le lac, par les rivières, les écoulements souterrains... P : volume des précipitations sur la surface du lac E : volume d'eau évaporée depuis le lac S : volume d'eau sortant du lac par la rivière Narva V : variation de volume du lac
Voilà donc une présentation générale du lac. Nous ne nous étendons pas sur les courants, principalement dus au vent, ni à l'évolution de la température dans le lac. Et comme toujours nous sommes là pour répondre à vos questions et vous fournir des infos supplémentaires si besoin est.