Le lac de Sempach, également connu sous le nom de Sempachersee en allemand, est une perle nichée dans le canton de Lucerne, en Suisse. Cette étendue d'eau, du nom de la commune de Sempach, s'étend sur une superficie moyenne de 14,5 km², avec une altitude de 503,77 mètres. Ses eaux, d'une profondeur maximale de 87 mètres, abritent un écosystème riche et diversifié.

La majestueuse Grosse Aa, provenant de la commune de Neuenkirch au sud, se déverse dans le lac au lieu-dit du Seesatz. À son extrémité nord, le lac donne naissance à la Suhre, un affluent important de l'Aar. À proximité de la pointe nord-ouest du lac, la charmante ville de Sursee offre un cadre pittoresque à ce joyau naturel.

Le lac de Sempach n'est pas seulement un lieu d'une beauté naturelle exceptionnelle, mais il a également été le sujet d'études approfondies. En 2008, des recherches ont révélé que les cyanobactéries du picoplancton libre et des biofilms, telles que Synechococcus elongatus, jouent un rôle crucial dans le processus de précipitation du carbone. Ces micro-organismes contribuent à la formation de calcite (carbonate de calcium, CaCO3), agissant ainsi comme des puits de carbone naturels.

Des études ont démontré que les cyanobactéries du lac de Sempach précipitent d'importantes quantités de carbone, extraites du CO2 dissous dans l'eau, sous forme de calcite. Ce processus de sédimentation lacustre contribue significativement aux puits de carbone naturels. On estime qu'environ 2 500 tonnes de carbone sont stockées géologiquement de manière naturelle chaque année dans les profondeurs du lac de Sempach.

Les recherches ont également mis en lumière la saisonnalité de cette production, avec un pic correspondant aux blooms planctoniques de cyanophicées. Ces micro-organismes, sous forme planctonique ou de biofilms, peuvent se recouvrir de cristaux de calcite, comme observé au microscope électronique. Les bactéries en bâtonnets apparaissent entièrement enrobées de ces cristaux, formant ainsi un spectacle fascinant.

En laboratoire, des analyses ont révélé que les substances extrapolymériques (SEP) produites par les biofilms, même en l'absence de bactéries, induisent la nucléation de cristaux de calcite. Cette découverte souligne le rôle crucial des bactéries du lac de Sempach dans le tamponnement de l'eau et le maintien du caractère oligotrophe de nombreux lacs de montagne.

Ainsi, le lac de Sempach ne se contente pas d'offrir un paysage à couper le souffle, mais il se révèle être un acteur actif dans la régulation du carbone et dans le maintien de l'équilibre écologique de la région. Cette étendue d'eau ne cesse d'émerveiller par sa beauté naturelle et la complexité de ses processus biogéochimiques, faisant du lac de Sempach une véritable merveille naturelle suisse.