Maintaining meromixis in Lake Pavin (Auvergne, France): The key role of a sublacustrine spring

Lake Pavin is a deep meromictic lake. Its water column is divided into two parts: the mixolimnion, which is subjected to mixing during seasonal overturns; and the monimolimnion which remains unmixed. Using high precision and high frequency temperature and conductivity profiles along with continuous temperature measurements, this study reveals the presence of a sublacustrine, intermittent cold spring at the bottom of the mixolimnion at a depth between 50 and 55 m. This cold-water input rises in the water column by saline convection. The use of a simple conceptual model, representing turbulent diapycnal diffusivity and convection correlated with the presence of the spring within the water column indicates its role in maintaining the meromixis characteristic of the lake on the intra-annual time scale. The spring also influences seasonal overturns and thus contributes to establish the depth of the mixolimnion–monimolimnion interface on the inter-annual time scale.

RésuméLe lac Pavin est méromictique : sa colonne d’eau est séparée en deux compartiments : le mixolimnion soumis au brassage hivernal et le monimolimnion qui reste non mélangé. L’étude met en évidence, par la réalisation de profils de température et de conductivité de haute précision et de haute fréquence et par des mesures de température en continu, la présence d’une source froide se déversant de façon intermittente entre 50 et 55 m de profondeur. Cet apport d’eau froide remonte dans la colonne d’eau par convection saline. L’utilisation d’un modèle conceptuel simple représentant la diffusivité turbulente diapycnale et la convection liée à la présence de la source dans la colonne d’eau montre son rôle dans le maintien du caractère méromictique du lac. La source influe également sur la profondeur du mélange hivernal et contribue donc à fixer la profondeur de l’interface mixolimnion–monimolimnion à l’échelle de temps inter-annuelle.