Pourquoi les lacs de Banff sont turquoise

L’explication physique en bref

L’eau turquoise du lac Louise et du lac Moraine n’est ni un jeu de filtres, ni un colorant déposé au fond du lac, ni une prolifération d’algues. C’est de la farine glaciaire : une poudre de roche extrêmement fine, dont la taille des particules se rapproche plus du talc que du sable, produite quand un glacier frotte contre la roche qui se trouve sous lui. L’eau de fonte transporte cette poudre jusque dans le bassin du lac, où elle reste en suspension dans l’eau plutôt que de couler au fond — et c’est cette suspension de particules minérales qui fait tout le travail de coloration de l’eau.

Il est utile de séparer deux choses que l’on confond souvent. D’abord, d’où viennent les particules : de l’érosion glaciaire. Ensuite, pourquoi des particules en suspension de cette taille précise produisent une couleur bleu-vert plutôt que de simplement rendre l’eau trouble ou grise. Les deux aspects comptent, et tous deux relèvent de la physique, pas de la chimie.

D’où vient réellement la farine glaciaire

Un glacier n’est pas un bloc de glace statique posé au sommet d’une montagne. C’est une masse en mouvement lent, et en avançant, sa base racle la roche sous une pression énorme. Ce broyage pulvérise la roche en particules si fines qu’elles se mesurent en quelques micromètres, bien plus petites que le limon ou le sable ordinaires. Les glaciologues appellent cette matière farine glaciaire, et elle est produite en continu tant qu’un glacier est activement en mouvement et en contact avec la roche.

Chaque glacier qui alimente la région des champs de glace fonctionne ainsi. Le champ de glace Columbia et les glaciers qui en descendent, dont le glacier Athabasca le long de la promenade des Glaciers, produisent en continu de la farine glaciaire à mesure qu’ils avancent, et l’eau de fonte achemine cette poudre en aval dans les rivières et les lacs.

Les lacs directement alimentés par l’eau de fonte glaciaire, plutôt que par la pluie ou les eaux souterraines seules, sont ceux qui affichent cette couleur le plus fidèlement. C’est le fil conducteur entre des lacs aussi différents en taille et en environnement que le lac Louise, le lac Peyto et le lac Bow : tous trois se trouvent en aval d’une glace glaciaire active.

Un article plus approfondi sur le recul des glaciers des Rocheuses aborde ce qui advient de cette réserve de glace avec le temps. Pour cette page, le point pertinent reste plus simple : tant que la glace glaciaire est présente et en mouvement, elle continue de fournir de la farine glaciaire fraîche aux lacs situés en contrebas.

Pourquoi la farine glaciaire en suspension produit une couleur turquoise

Une fois que la farine glaciaire atteint un lac, la majeure partie ne se dépose pas au fond comme le ferait du sable ou du limon plus lourd. Les particules sont assez légères et assez petites pour rester maintenues dans la colonne d’eau, en particulier dans un lac alimenté par un flux continu d’eau de fonte fraîche. C’est la différence clé entre un lac glaciaire et un lac de montagne ordinaire alimenté par la pluie ou la fonte des neiges : l’eau porte une brume minérale fine et constante plutôt que d’être claire.

La lumière du soleil qui frappe cette eau interagit avec ces particules en suspension. Plutôt que de traverser directement la colonne d’eau comme elle le ferait dans une eau parfaitement claire, ou d’être absorbée comme dans les rivières plus sombres et chargées en sédiments, la lumière se diffuse sur les innombrables minuscules particules de farine glaciaire en suspension sur toute la profondeur du lac.

Cette diffusion ne traite pas toutes les longueurs d’onde de la même façon : les longueurs d’onde plus courtes, la partie bleue et verte du spectre visible, se diffusent plus fortement sur des particules de cette taille que les longueurs d’onde plus longues comme le rouge et l’orange. La lumière qui remonte jusqu’à l’œil est donc dominée par le bleu-vert, ce qui se lit comme la couleur turquoise ou jade laiteux associée à ces lacs.

C’est pourquoi la couleur paraît si différente de celle d’un lac alpin ordinaire alimenté par la pluie ou la fonte des neiges, qui est généralement clair et paraît bleu principalement parce qu’il reflète le ciel, comme n’importe quelle étendue d’eau claire. La couleur d’un lac glaciaire n’est pas d’abord un reflet du ciel. C’est la lumière qui se diffuse en ressortant de l’eau elle-même, sur des particules en suspension sur toute sa profondeur — ce qui explique que la couleur tienne même sous un ciel couvert, quand il n’y a aucun ciel bleu à refléter en premier lieu.

Ce que la couleur n’est pas

Il vaut la peine d’être direct sur quelques explications qui circulent mais qui ne tiennent pas la route.

Ce n’est pas un colorant. Aucun lac du parc national de Banff ou des parcs environnants n’est traité, coloré ou modifié chimiquement par Parcs Canada ou qui que ce soit d’autre. Chaque lac alimenté par un glacier dans cette région tient sa couleur de la même façon physique, et le même phénomène se produit dans des lacs alimentés par des glaciers loin des Rocheuses, y compris en Patagonie et dans les Alpes européennes, partout où la farine glaciaire est présente.

Ce ne sont pas des algues. Les algues peuvent teinter de vert une eau stagnante par un processus biologique, mais c’est un mécanisme différent, qui donne généralement un rendu plus terne et plus trouble que le turquoise glaciaire, lequel tend à paraître plus net, plus saturé et plus uniforme sur toute la surface du lac. La couleur due aux algues s’accompagne aussi souvent d’une écume visible en surface ou d’un changement au fil d’une saison, à mesure que les algues prolifèrent puis déclinent ; la couleur glaciaire, elle, suit plutôt le volume d’eau de fonte et la lumière, comme détaillé plus bas.

Ce n’est pas un minéral dissous dans l’eau qui en change la chimie, contrairement, par exemple, à la teneur en soufre qui modifie la couleur et l’odeur des sources chaudes ailleurs dans le parc. Les particules responsables de la couleur du lac sont en suspension, pas dissoutes. Si l’on laissait reposer un bocal de cette eau de lac assez longtemps sans le perturber, la farine glaciaire finirait par se déposer en sédiment au fond, laissant une eau plus claire au-dessus. Les minéraux dissous ne se comportent pas ainsi.

Pourquoi le même lac paraît différent selon le moment où on le regarde

Deux variables expliquent l’essentiel de la différence entre un lac qui paraît d’un gris-vert plat et le même lac qui paraît d’un turquoise éclatant : la concentration de farine glaciaire actuellement en suspension dans l’eau, et la quantité ainsi que l’angle de la lumière du soleil atteignant la surface et pénétrant dans la colonne d’eau.

Une lumière directe et à angle élevé, celle que l’on obtient généralement autour de midi, pénètre plus profondément dans l’eau et éclaire davantage de particules en suspension sur toute la profondeur du lac, produisant la couleur la plus saturée. La lumière du petit matin ou de fin d’après-midi, qui arrive sous un angle plus bas, pénètre moins efficacement et tend à donner un résultat plus plat, moins vif, même si l’eau elle-même n’a pas changé. Un ciel couvert a un effet d’aplatissement similaire, puisqu’il y a moins de lumière directe à diffuser sur les particules en premier lieu, même si la couleur ne disparaît pas complètement comme ce serait le cas si le lac se contentait de refléter le ciel.

Le vent et l’agitation de la surface jouent aussi un rôle, plus modeste. Une surface lisse et calme laisse pénétrer plus de lumière proprement dans l’eau ; une surface agitée par le vent diffuse davantage la lumière avant même qu’elle n’atteigne les particules en dessous, atténuant l’effet. Rien de tout cela ne change la chimie sous-jacente ni la quantité de farine glaciaire dans le lac ; cela change simplement la part de cette couleur existante qui parvient réellement jusqu’à l’œil.

Pourquoi la couleur est la plus intense au cœur de l’été

Le volume de farine glaciaire qui atteint un lac n’est pas constant tout au long de l’année. Il est directement lié au débit d’eau de fonte glaciaire à un moment donné, et ce débit atteint son pic pendant la période la plus chaude de l’été, généralement en juillet et en août, quand la fonte des glaciers est la plus active. Une fonte plus active signifie davantage de farine glaciaire broyée et charriée jusqu’au lac, ce qui augmente la concentration de particules en suspension et produit la couleur la plus saturée de l’année.

En début et en fin de saison, le débit d’eau de fonte est plus faible, la fonte glaciaire n’a pas encore pris de l’ampleur ou a déjà ralenti avec la baisse des températures, et l’angle plus bas du soleil accentue l’effet en délivrant une lumière globalement plus faible. Le résultat est que le même lac, visité début juin puis fin juillet, peut ressembler à deux plans d’eau différents : un bleu-vert plus terne et plus atténué en début de saison, qui monte vers un turquoise bien plus saturé au cœur de l’été.

Cette page n’est pas l’endroit pour détailler la date à laquelle un lac précis se libère des glaces chaque année ; le guide sur la fonte des lacs traite ce sujet lac par lac, puisque les dates de dégel varient selon l’altitude et selon le lac.

Le constat pratique est que le pic de couleur et le pic de débit d’eau de fonte coïncident avec les semaines les plus fréquentées et les plus chaudes de la saison touristique, ce qui est une raison de plus pour laquelle juillet et août attirent autant de monde à des endroits comme le lac Moraine et le lac Louise, en plus du fait plus simple que c’est à cette période que les cols de montagne et les sentiers de randonnée sont le plus fiablement dégagés de neige.

Où observer l’effet le plus nettement

Tous les lacs de la région n’affichent pas cette couleur avec la même intensité, et les différences tiennent à la façon dont un lac est directement alimenté par de l’eau de fonte glaciaire active, à sa profondeur, et à la fréquence à laquelle son eau est renouvelée et brassée. Voici une courte liste des endroits où l’effet est le plus marqué :

• Le lac Louise et le lac Moraine se trouvent près de leurs sources glaciaires et affichent l’une des couleurs les plus constamment saturées du parc au cœur de l’été.
• Le lac Peyto, vu depuis le point de vue près de Bow Summit, est alimenté par le glacier Peyto et tend à afficher un bleu-vert particulièrement vif, presque électrique, au plus fort de la saison.
• Le lac Bow, juste au bord de la promenade des Glaciers, se trouve en aval du glacier Bow et affiche une couleur plus modérée, mais clairement glaciaire malgré tout.
• Le lac Emerald, du côté du parc Yoho, présente le même effet de farine glaciaire, avec une teinte qui penche légèrement plus vers le vert selon la composition minérale de son glacier source.
• Le lac Minnewanka et les lacs Vermilion, plus proches du village de Banff, montrent une version plus discrète de l’effet, puisqu’une part moins importante de leur volume d’eau provient directement d’une fonte glaciaire active, comparé aux lacs situés juste sous un champ de glace.
• Le lac Maligne, près de Jasper, montre un effet tout aussi marqué vers son extrémité éloignée, ce qui explique en partie pourquoi la vue vers Spirit Island est d’un turquoise si prononcé, loin du bleu de lac ordinaire.

Pour un tour d’horizon des lacs qui méritent à eux seuls d’organiser une journée, le guide des lacs de Banff et l’itinéraire des lacs emblématiques proposent tous deux des parcours qui en réunissent plusieurs en une seule journée. Si votre priorité est le côté plus tranquille de la visite, savoir quand la foule se dissipe et un aperçu plus large des points de vue et des routes panoramiques sont tous deux de bons compléments à cette page.

Observer l’effet sous plusieurs angles

Comme la couleur dépend autant de la lumière et de l’angle d’observation, voir un lac depuis l’eau elle-même, plutôt que seulement depuis un point de vue fixe sur la rive, en donne souvent encore un rendu différent.

Pagayer sur le lac Louise ou le lac Moraine vous place au-dessus d’une eau plus profonde et vous permet de regarder à travers une plus grande épaisseur de farine glaciaire en suspension, ce qui explique en partie pourquoi le lac paraît souvent encore plus saturé vu d’un canoë que depuis la rive ; le circuit de

une excursion d’une journée qui réunit quatre des lacs les plus photogéniques de la région

couvre un itinéraire pensé pour comparer plusieurs de ces lacs l’un après l’autre. Pour organiser votre propre sortie sur l’eau, le guide du canoë et du pagayage détaille les locations et les horaires.

Un regard plus lent et plus large sur l’effet à travers le corridor des champs de glace vient d’un circuit guidé qui longe plusieurs lacs alimentés par des glaciers en un seul trajet, puisque voir le lac Bow, le lac Peyto et les sources d’eau de fonte qui les alimentent en séquence rend la cause sous-jacente bien plus évidente qu’un arrêt isolé ne pourrait le faire ;

un circuit qui s’arrête au lac Bow, au lac Peyto et au glacier Crowfoot le long de la promenade

est construit précisément autour de cette séquence : d’abord le glacier, puis les lacs qu’il alimente.

Plus près de la ville,

une demi-journée panoramique couvrant plusieurs lacs du parc au départ de Canmore et de Banff

est une façon plus simple de comparer une poignée de lacs en une seule sortie sans avoir à conduire soi-même.

Si le moment de votre visite dépend surtout de la couleur la plus intense, visez une journée claire et ensoleillée en milieu de journée, en juillet ou en août, plutôt qu’une matinée couverte de début juin ; la physique décrite plus haut fait que cette combinaison produit systématiquement le résultat le plus vif, quel que soit le lac choisi. Un guide qui compare la photographie de ces lacs au téléphone et à l’appareil photo, ainsi qu’un article sur le lac Moraine au lever du soleil approfondissent la question du choix du moment autour de la lumière, si c’est ce que vous préparez.

Ce que le recul des glaciers signifie pour la couleur à long terme

Comme la couleur dépend d’un apport actif et continu de farine glaciaire, elle est liée à la santé des glaciers qui la produisent. Le glacier Athabasca, la langue glaciaire la plus visitée du parc, recule depuis plus d’un siècle et continue de perdre de la glace ; à mesure que les glaciers s’amincissent et reculent, le volume de farine glaciaire qu’ils broient et libèrent peut à terme décliner aussi.

C’est un processus qui se mesure en décennies, pas en saisons, et c’est une question distincte de la variation de couleur au jour le jour et de saison en saison décrite plus haut. Le guide sur le recul des glaciers de la région approfondit cette perspective de long terme, y compris à quoi ressemble aujourd’hui un glacier en recul sur le terrain, au champ de glace Columbia.

Lacs turquoise : questions fréquentes

Pourquoi les lacs de Banff sont-ils turquoise ?

Les glaciers broient la roche qui se trouve sous eux en une poudre extrêmement fine appelée farine glaciaire. L’eau de fonte transporte cette poudre jusque dans des lacs comme le lac Louise et le lac Moraine, où elle reste en suspension dans la colonne d’eau et diffuse la lumière du soleil. La lumière diffusée est plus riche dans la partie bleu-vert du spectre, ce que l’œil perçoit comme du turquoise.

La couleur turquoise est-elle due à un colorant ou à un produit chimique ajouté à l’eau ?

Non. Rien n’est ajouté à ces lacs. La couleur est un effet purement optique causé par des particules minérales, et non par un colorant, des produits de traitement ou une pollution. Le même phénomène physique se produit dans les lacs alimentés par des glaciers partout dans le monde, de la Patagonie aux Alpes, partout où la farine glaciaire est présente.

La couleur est-elle causée par des algues ?

Non. Les algues peuvent teinter certains lacs de vert, mais il s’agit d’un processus biologique qui a un rendu différent du turquoise glaciaire, plus net et plus saturé. Les lacs autour de Banff tiennent leur couleur de particules minérales en suspension charriées par l’eau de fonte glaciaire, pas d’un organisme vivant.

Pourquoi le même lac paraît-il d’une couleur différente selon le moment de la visite ?

Deux éléments varient au fil de la journée et de la saison : la quantité de farine glaciaire en suspension dans l’eau, et l’angle ainsi que l’intensité de la lumière du soleil qui frappe la surface. Un soleil direct, haut dans le ciel, et une concentration plus élevée de farine glaciaire rendent tous deux la couleur plus vivement turquoise — c’est pourquoi le même lac peut paraître vert pâle sous une lumière plate et turquoise vif une heure plus tard.

Pourquoi la couleur est-elle plus intense en juillet et en août qu’au printemps ou en automne ?

La fonte glaciaire est la plus rapide pendant les semaines les plus chaudes de l’été, ce qui pousse le plus grand volume de farine glaciaire dans les lacs à cette période. Combiné à des jours plus longs et à un soleil plus haut, le cœur de l’été produit la couleur la plus saturée. En début et en fin de saison, le volume d’eau de fonte est plus faible et la lumière plus faible aussi, si bien que le même lac paraît souvent d’un bleu-vert plus terne.

Tous les lacs alimentés par des glaciers dans les Rocheuses ont-ils la même couleur ?

Non. La teinte exacte dépend de la quantité de farine glaciaire actuellement en suspension dans un lac donné, de la profondeur et de la clarté de l’eau, et de la composition minérale de la roche du glacier source. C’est pourquoi le lac Louise, le lac Moraine et le lac Peyto affichent des tons de bleu-vert légèrement différents plutôt qu’une couleur identique.

La couleur s’estompe-t-elle ou change-t-elle si un glacier recule ?

Sur le long terme, moins de glace glaciaire signifie moins de production de farine glaciaire, ce qui pourrait à terme se traduire par une couleur moins vive dans les lacs que ces glaciers alimentent. Il s’agit d’un processus lent, étalé sur plusieurs décennies, lié au recul des glaciers, et non d’un phénomène qui change au cours d’une seule saison.