TRIBUNAL CANTONAL COUR DE DROIT ADMINISTRATIF ET PUBLIC
Arrêt du 16 août 2016
Composition
M. François Kart, président; M. Laurent Merz, juge et Mme Claude-Marie Marcuard, assesseur.
Recourants
Association pour la Sauvegarde du Hameau du Port de Pully et de ses Abords, par sa Présidente Brigitte GUERLAIS, à Pully, représentée par Laurent TRIVELLI, Avocat, à Lausanne,
Brigitte GUERLAIS, à Pully, représentée par Laurent TRIVELLI, Avocat, à Lausanne,
Dan BOLOMEY, à Pully, représenté par Laurent TRIVELLI, Avocat, à Lausanne,
Autorité intimée
Département du territoire et de l’environnement,
Autorité concernée
Municipalité de Pully, représentée par Me Jean-Samuel LEUBA, avocat à Lausanne,
Constructrice
Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne, à Lausanne, représentée par Me Alain THEVENAZ, avocat à Lausanne,
Tiers intéressés
Commission internationale pour la protection des eaux du Léman, CIPEL, à Nyon,
Association pour la sauvegarde du Léman, à Genève,
Objet
Recours Association pour la Sauvegarde du Hameau du Port de Pully et de ses Abords et consorts c/ décision du Département du territoire et de l’environnement du 6 novembre 2015 (projet d'installation d'une plateforme d'exploration dans le cadre du projet LéXPLORE, sur le domaine public cantonal du lac Léman)
Vu les faits suivants
A. Le Centre de Limnologie de l'Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (ci-après: EPFL) a élaboré un projet de plateforme flottante amarrée sur le lac Léman en collaboration avec l'Institut F.A Forel (ci-après: l'Institut Forel) de l'Université de Genève (ci-après: l'UniGe). La plateforme projetée serait dotée d'instruments scientifiques de pointe permettant des analyses biologiques et physiques de l'eau du lac, avec pour objectif de renforcer les recherches expérimentales sur le lac Léman. La plateforme aurait une surface de 10x10 m pour une hauteur de 3 m 20 et serait dotée d'une cabine fermée. Un ancrage en trois points au fond du lac serait effectué. Huit bouées arrimées à des corps morts sont prévues. Entre les huit bouées principales, 36 petites bouées seraient fixées tous les 10 m, toutes situées dans un rayon de 70m autour de la plateforme. Pour assurer la sécurité de la navigation, ces bouées ainsi que la plateforme seraient illuminées. Le projet est prévu pour une durée maximale de 10 ans. Une demande de financement a été acceptée par le Fonds national suisse de la recherche scientifique (FNRS).
Différents sites ont été envisagés et étudiés. Les conditions scientifiques minimales étaient une localisation au minimum à 500 m de la côte avec une profondeur minimale de 60 m. Pour diverses raisons, les régions du petit Lac (Genève à Nyon), du Haut-Lac (Vevey à St.Gingolph) et le secteur entre Rolle et Morges ont été écartés. Une concertation a ensuite eu lieu avec différents milieux concernés, soit les pêcheurs professionnels, la CGN, la Fédération internationale des pêcheurs amateurs du Léman, la Brigade du lac, l'association des clubs de voile lémaniques, le Service des automobiles et de la navigation (SAN) et la Direction générale de l'environnement (DGE). La concertation a principalement eu lieu avec les pêcheurs professionnels, le but étant de trouver une localisation diminuant au maximum le risque que les filets dérivants s'emmêlent dans la plateforme. Les contraintes liées aux routes de navigation de la CGN, aux infrastructures sous-lacustres et aux pentes sous-lacustres permettant l'amarrage de la plateforme ont également été prises en compte. Finalement, le choix s'est porté sur une localisation au large du port de Pully, à 570 m des côtes, seule alternative qui était acceptable pour les pêcheurs professionnels.
B. Le projet a été mis à l'enquête publique du 27 mars 2015 au 28 avril 2015 auprès du greffe municipal de la commune de Pully. Dans le dossier d'enquête publique figurait un document de présentation du projet établi par l'EPFL et l'UniGe.Il ressort notamment de ce document les éléments suivants :
2.1 Importance pour la science
Une telle plateforme permettra d’acquérir des données en continu et en temps réel qui seront un complément intéressant et nécessaire au travail de la Commission Internationale pour la Protection des Eaux du Léman (CIPEL). Comparé aux échantillonnages bimensuels traditionnels, ces mesures à haute résolution spatiale et temporelle permettront de comprendre la dynamique extrêmement rapide des populations planctoniques, de détecter rapidement de nouvelles espèces invasives d’algues, d’analyser plus finement la qualité des eaux, et de débuter un monitoring en continu de la température des eaux et de sa dynamique annuelle. Cette meilleure compréhension de l’écosystème à une échelle fine permettra de mieux modéliser son adaptation aux changements climatiques.
De plus, ce projet favorisera une recherche dynamique et de pointe dans la région lémanique, en renforçant la collaboration entre les institutions de recherches régionales tout en attirant d’autres chercheurs internationaux. Les scientifiques, dont les conditions de travail seront facilitées par cette infrastructure, pourront développer des applications technologiques innovantes pour résoudre des problèmes pertinents à la société.
2.2 Importances pour la société
Le but de ce projet sera de mieux comprendre l’écosystème du lac, afin de faire face aux futurs défis anthropogéniques. Nous souhaiterons notamment répondre aux quelques questions suivantes, en utilisant un couplage interdisciplinaire entre les différents domaines :
Pourrons-nous toujours boire l’eau du lac demain ?
Quel est l’effet de la pollution sur l’écosystème du lac ?
Quels paramètres déclenchent les proliférations d’algues ?
Quels sont les impacts de l’utilisation de pompes à chaleur dans le lac Léman ?
Pour augmenter la visibilité du projet, des programmes d’éducation et des journées portes ouvertes seront organisées périodiquement. La population pourra avoir accès aux données en temps réel pour consulter les courants et les conditions météorologiques du lac, et détecter les proliférations d’algues toxiques.
3. Les types de mesures récoltées
Cette plateforme permettra de mesurer les paramètres suivants :
· Phénomène d’échange entre l’eau et l’atmosphère
· Mesures météorologiques sur le lac et modélisation du climat régional
· Infrastructures pour valider les données de télédétection par satellite
· Mesures des vagues de surface
· Dynamique à haute résolution du phytoplancton et du zooplancton
· Dynamique interne à la colonne d’eau (vagues internes) et turbulence interne
· Mesures de la sédimentation
· Mesure des micropolluants et effets écotoxicologiques
· Profils verticaux de différents constituants de l’eau
· Une plateforme fonctionnelle avec un laboratoire protégé du climat pour des expériences à court terme (aussi pendant la nuit) et des recherches internationales variées
· Plateforme pour des projets d’étudiants de l’UniGE et l’EPFL et pour le public (étudiants du gymnase, etc).
Le projet a suscité 9 oppositions dont celle de l'Association pour la sauvegarde du Hameau du Port de Pully et de ses abords (ASHPA), de Brigitte Guerlais et de Dan Bolomey. Ces derniers sont propriétaires de logements sis avenue des Désertes 17 et avenue des Désertes 14c à Pully. Par décision du 6 novembre 2015, le Département du territoire et de l'environnement (ci-après: le département ou l'autorité intimée) a levé les oppositions et délivré les autorisations suivantes:
L'autorisation en matière de pêche, conformément à l'art. 51 de la loi du 29 novembre 1978 sur la pêche (LPêche; RSV 923.01);
L'autorisation prévue par l'art. 7 de la loi du 10 décembre 1969 sur la protection de la nature, des monuments et des sites (LPNMS, RSV 450.11) pour les modifications des cours naturel des cours d'eau, des rives des lacs, des marais et des roselières:
L'autorisation de construire prévue par l'art. 12 de la loi du 3 décembre 1957 sur la police des eaux dépendant du domaine public (LPDP; RSV 721.01).
L'autorisation hors zone à bâtir prévue par l'art. 24 de la loi fédérale du 22 juin 1979 sur l'aménagement du territoire (LAT; RS 700).
Dans sa décision, le département a précisé que, une fois la décision entrée en force, la concession serait délivrée.
C. Par acte conjoint du 14 décembre 2015, l'ASHPA, Brigitte Guerlais et Dan Bolomey (ci-après: les recourants) ont recouru contre la décision du département auprès de la Cour de droit administratif et public du Tribunal cantonal en concluant à son annulation. Le département a déposé sa réponse le 19 février 2016 par l'intermédiaire de la DGE. Il conclut à l'irrecevabilité du recours. La Municipalité de Pully (ci-après: la municipalité) a déposé des déterminations le 22 mars 2016. Elle conclut principalement à l'irrecevabilité du recours et subsidiairement à son rejet. L'EPFL a déposé des déterminations le 22 février 2016. Elle conclut au rejet du recours dans la mesure de sa recevabilité. Par décision du 5 avril 2016, le juge instructeur a rejeté la requête de levée d l'effet suspensif formulée par l'EPFL. Par la suite, les recourants, la municipalité et l'EPFL ont déposé des observations complémentaires
Considérant en droit
Le département et la municipalité mettent en cause la qualité pour recourir de l'ASHPA, de Brigitte Guerlais et de Dan Bolomey.
a) Selon l'art. 75 de la loi vaudoise du 28 octobre 2008 sur la procédure administrative (LPA-VD; RSV 173.36), a qualité pour former recours toute personne physique ou morale ayant pris part à la procédure devant l'autorité précédente ou ayant été privée de la possibilité de le faire, qui est atteinte par la décision attaquée et qui dispose d'un intérêt digne de protection à ce qu'elle soit annulée ou modifiée (let. a), ainsi que toute autre personne ou autorité qu'une loi autorise à recourir (let. b).
Constitue un intérêt digne de protection, au sens de cette disposition, tout intérêt pratique ou juridique à demander la modification ou l'annulation de la décision attaquée. Il consiste donc dans l'utilité pratique que l'admission du recours apporterait au recourant, en lui évitant de subir un préjudice de nature économique, idéale, matérielle ou autre que la décision attaquée lui occasionnerait. Cet intérêt doit être direct et concret; en particulier, le recourant doit se trouver, avec la décision entreprise, dans un rapport suffisamment étroit, spécial et digne d'être pris en considération. Il doit être touché dans une mesure et avec une intensité plus grande que l'ensemble des administrés (ATF 138 II 162 consid. 2.1.2; TF 2C_885/2014 du 28 avril 2015 consid. 5.3 et les références). Un intérêt de fait suffit pour que la condition de l'intérêt digne de protection soit remplie.
b) Brigitte Guerlais et Dan Bolomey sont propriétaires de bâtiments situés en dessus du port de Pully depuis lesquels l'installation litigieuse sera très visible, y compris de nuit. Ils se trouvent dès lors avec la décision entreprise dans un rapport suffisamment étroit, spécial et digne d'être pris en considération. Ils ont au surplus pris part à la procédure devant l'autorité précédente puisqu'ils avaient déposé une opposition le 28 avril 2015 par l'intermédiaire de Me Benoit Bovay. Partant, leur qualité pour recourir doit être admise. Dans ces conditions, la qualité pour recourir de l'ASHPA souffre de demeurer indécise.
a) Le droit d’être entendu tel que garanti par l’art. 29 al. 2 de la Constitution fédérale de la Confédération suisse du 18 avril 1999 (Cst.; RS 101) comprend le droit pour l’intéressé de s’expliquer avant qu’une décision ne soit prise à son détriment, celui de fournir des preuves quant aux faits de nature à influer sur le sort de la décision, celui d’avoir accès au dossier, de participer à l’administration des preuves essentielles et de se déterminer sur son résultat lorsque cela est de nature à influer sur la décision à rendre (ATF 129 II 497 consid. 2.2 p. 505; 124 I 49 consid. 3a p. 51 et les réf. cit.). Le droit de faire administrer des preuves suppose notamment que le fait à prouver soit pertinent et que le moyen de preuve proposé soit apte et nécessaire à prouver ce fait. Le droit d'être entendu découlant de l'article 29 al. 2 Cst. ne comprend pas le droit d'être entendu oralement, ni celui d'obtenir l'audition de témoins (ATF 130 II 425 consid. 2.1). L’autorité peut donc mettre un terme à l’instruction lorsque les preuves administrées lui ont permis de forger sa conviction et que, procédant d’une manière non arbitraire à une appréciation anticipée des preuves proposées, elle a la certitude qu’elles ne pourraient pas l’amener à modifier sa décision (ATF 130 II 425 consid. 2.1 p. 429 et les réf. citées).
b) En l'espèce, le dossier contient toutes les informations requises pour que le tribunal puisse se prononcer en connaissance de cause sur les griefs des recourants relatifs à la localisation de la plateforme, à l'intérêt scientifique du projet et à ses impacts en ce qui concerne la pratique de la voile. Pour ce qui est de l'impact paysager, on relève que la vue sur le lac Léman depuis les hauts de Lausanne ou Pully est bien connue. Chacun sait qu'il s'agit d'une vue et d'un paysage exceptionnels. Une "vision locale" ne se justifie dès lors pas en tant qu'elle serait destinée à faire découvrir cette vue et ce paysage aux membres de la cour. De même, les pièces au dossier, notamment les plans soumis à l'enquête publique, permettent de se rendre suffisamment compte de l'impact du projet, sans qu'il soit nécessaire de disposer de photos-montage. Pour le reste, les recourants, la constructrice et l'autorité intimée ont pu faire valoir leurs arguments lors d'un double échange d'écritures. Il y a dès lors lieu de rejeter la requête tendant à la tenue d'une audience avec inspection locale.
a) aa) Dans le canton de Vaud, les lacs, les cours d'eau et leurs lits de même que les ports, les enrochements, les grèves ainsi que les rivages jusqu'à la limite des hautes eaux normales, sont dépendants du domaine public (art. 64 al. 1 ch. 1 et 2 du Code de droit privé judiciaire vaudois du 12 janvier 2010 [CDPJ; RSV 211.02]). En vertu de l'art. 65 al. 1 CDPJ, l'exploitation et le commun usage du domaine public font l'objet de dispositions spéciales. Il s'agit en l'occurrence des dispositions de la loi du 5 septembre 1944 sur l’utilisation des lacs et cours d’eaux dépendant du domaine public (LLC; RSV 731.01) qui pose le principe selon lequel le droit de disposer des eaux dépendant du domaine public appartient à l’Etat (art. 1 LLC). L’art. 2 LLC prévoit que nul ne peut détourner les eaux du domaine public ni les utiliser sans l’autorisation préalable du département en charge de la gestion des eaux et du domaine public. L’autorisation du département est accordée sous la forme d’une concession dont la durée est de 80 ans au maximum (art. 4 al. 1 LLC). Pour les demandes d’autorisation d’utiliser les eaux publiques à un autre usage que la force motrice, l’art. 25 LLC prévoit une procédure d’enquête publique. Le règlement d’application du 17 juillet 1953 de la loi sur l’utilisation des lacs et cours d’eaux dépendant du domaine public et de la loi réglant l’occupation et l’exploitation des eaux souterraines dépendant du domaine public cantonal (RLLC; RSV 731.01.1) précise que l’autorisation est donnée sous forme de concession dont la durée n’excède pas cinquante ans s’il s’agit d’installations communales (art. 84 RLLC).
Selon la jurisprudence cantonale, dans le périmètre qu’elle délimite, la concession a en quelque sorte les effets matériels d’un plan d’affectation au sens de l’art. 14 al. 1 LAT, en ce sens qu’elle fixe le mode d’utilisation non pas du sol, mais des eaux du domaine public (cf. arrêt AC.2012.0239 du 23 avril 2013, consid. 1b). Dans le périmètre défini par la concession, seules les constructions ou installations permises par l’acte de concession sont admissibles (arrêts AC.2013.0061 du 31 octobre 2014 consid. 2c; AC.2008.0065 du 31 août 2009 consid. 1c). La concession a ainsi la portée à la fois d'un plan d'affectation et d'une autorisation de construire (arrêt AC.2013.0061 précité consid. 2d).
bb) Vu ce qui précède, on peut appliquer aux concessions d’utiliser les eaux publiques, à tout le moins par analogie, les principes applicables aux plans d'affectation. Peu importe à cet égard que, comme c'est le cas en l'espèce, la concession n'ait pas encore été formellement délivrée.
Selon la jurisprudence fédérale, l’adoption d’un plan d'affectation doit résulter d'une pesée de l'ensemble des intérêts qui apparaissent pertinents, notamment les intérêts visés aux art. 1 et 3 LAT (ATF 118 Ia 504 ss). L'autorité d'approbation du plan doit procéder à une pesée globale des intérêts en jeu, requise par l'art. 3 de l'ordonnance du 28 juin 2000 sur l'aménagement du territoire (OAT; RS 700.1), en assurant la coordination de l'ensemble des dispositions légales qui entrent en ligne de compte (art. 25a LAT). Elle doit notamment prendre en considération les intérêts de la protection de la nature et du paysage qui doivent faire l'objet d'une pesée complète dans le cadre de la procédure d'élaboration et d'adoption du projet définitif (ATF 118 Ia 504 consid. 5a et b p. 507).
b) S'agissant de l'intérêt scientifique du projet, l'EPFL indique dans ses écritures que les chercheurs sont encore loin d'avoir compris l'effet du changement climatique sur la chimie des eaux et l'interaction du réseau trophique, ainsi que sur les risques de prolifération des algues. Elle précise que le risque que les proliférations d'algue tirent bénéfice du changement climatique est réel et que les chercheurs ont donc besoin d'un meilleur monitoring pour capturer les dynamiques des proliférations d'algues, qui commencent et disparaissent à des échelles de temps de quelques heures à quelques jours seulement. Selon l'EPFL, le monitoring actuel toutes les deux semaines est incapable de capturer de telles proliférations à une échelle de temps correcte. Elle précise que la plateforme permettra d'acquérir des données en continu et en temps réel, qui seront un complément intéressant et nécessaire au travail de la CIPEL. Comparée aux échantillonnages bimensuels traditionnels (la CIPEL procède à un échantillonnage toutes les deux semaines, voire tous les mois en hiver), ces mesures à haute résolution spatiale et temporelle permettront selon l'EPFL de comprendre la dynamique extrêmement rapide des populations planctoniques, de détecter rapidement de nouvelles espèces invasives d'algue, d'analyser plus finement la qualité des eaux et de débuter un monitoring en continu de la température des eaux et de sa dynamique annuelle. L'EPFL fait valoir que cette meilleure compréhension permettra de mieux modéliser son adaptation aux changements climatiques.
En relation avec l'argument des recourants selon lequel les recherches effectuées par la CIPEL seraient suffisantes, l'EPFL relève que les données récoltées par la CIPEL sont exceptionnelles pour observer l'effet du changement climatique, par exemple, mais ne disent rien sur les mécanismes qui s'opèrent lors de cette période de transition et ne permettent par conséquent pas de comprendre les mécanismes principaux. L'EPFL précise que ces mécanismes sont rapides (des mesures effectuées en continu sur un autre lac montrent que le phytoplancton peut par exemple proliférer en 3-4 jours) et imposent des mesures et un suivi à haute fréquence. Elle fait ainsi valoir que l'acquisition de données à haute fréquence à l'aide d'une plateforme instrumentée est une nécessité reconnue et acceptée par l'ensemble des scientifiques internationaux en limnologie.
Il résulte d'un courrier du conseil scientifique de la CIPEL du 31 mars 2014, produit par l'EPFL, que la CIPEL considère que le projet litigieux apportera de nombreuses données complémentaires par rapport à celles qu'elle récolte.
Dans la décision attaquée, le département relève pour sa part que les lacs subissent d'énormes pressions environnementales - encore plus que les autres écosystèmes - , qu'ils concentrent en effet les informations et la pollution à cause de leur position centrale dans les bassins versants et qu'ils sont par conséquent de très bons indicateurs des changements. Le département relève également que les lacs ont déjà une longue histoire de problèmes environnementaux comme l'eutrophisation, la pollution au mercure et les pluies acides. Il précise que la plus grande cause de modification actuelle est le changement climatique, qui est plus rapide dans les Alpes, que les lacs préalpins deviennent plus stables - entraînant une modification des algues à la base de la pyramide alimentaire -, que des cyanobactéries toxiques rouges pourraient retourner au Lac Léman avec de forts impacts sur la production d'eau potable et sur la baignade et que des pêcheries pourraient être particulièrement atteintes. Il ajoute que les méthodes traditionnelles de surveillance n'arrivent pas à capturer les réponses des lacs à ces nouveaux changements et que, sans comprendre tous les changements complexes des lacs, les modèles ne pourraient pas être améliorés et leur gestion ne pourrait pas être adaptée. Selon le département, les pressions environnementales actuelles risquent de détruire le fonctionnement des écosystèmes et de leurs services et il est par conséquent nécessaire d'empêcher ces risques par une gestion adaptative des lacs. Il fait ainsi valoir que la plateforme litigieuse permettra un grand saut en avant dans la surveillance des lacs en rassemblant les derniers développements de la technologie. Il précise que la plateforme flottante est une infrastructure physique indispensable pour y installer les instruments et que les recherches qui vont être menées répondent à un intérêt public général.
c) S'agissant de l'intérêt scientifique du projet, lié notamment à la compréhension des effets du changement climatique sur le lac Léman, le tribunal n'a pas de raison de s'écarter de l'avis concordant de l'EPFL, soit d'une institution dont l'excellence dans le domaine scientifique (enseignement et recherche) est unanimement reconnue, et du département en charge de la protection de l'environnement, qui comprend notamment les services compétents en matière de protection des eaux et de protection de la nature. Le tribunal n'a notamment pas de raison de mettre en doute le fait que les études qui seront menées répondent à un intérêt public (en raison notamment des risque que le réchauffement climatique implique pour la santé du lac Léman) et non seulement aux intérêts personnels des scientifiques concernés. Sur ce point, on peut relever que, de manière générale, les recherches scientifiques dans le domaine de la protection de l'environnement et de la protection des eaux en particulier répondent à un intérêt public. Le tribunal n'a également pas de raison de mettre en doute le fait que les études menées par le CIPEL ne sont pas suffisantes, au motif notamment qu'elles ne permettent pas l'acquisition de données à haute fréquence.
On relève que, pour contester l'intérêt scientifique du projet, les recourants procèdent essentiellement par affirmations, sans toutefois s'appuyer sur des éléments concrets ou des avis scientifiques susceptibles de mettre en doute les explications circonstanciées fournies par l'EPFL et l'autorité intimée. Certes, les recourants font valoir que les objectifs scientifiques visés pourraient être atteint en utilisant un robot, ce qui permettrait d'éviter les impacts négatifs du projet en ce qui concerne le paysage et la pratique de la voile. A cet égard, l'EPFL explique (cf déterminations complémentaires du 30 mai 2016 p. 4 ch. 3) que l'utilisation libre de robots dans les eaux du lac Léman n'est pas possible en raison des filets dérivants et des pêcheurs amateurs. Elle précise en outre que les robots ne sont capables de mesurer que quelques paramètres alors que la plateforme permettra d'effectuer des analyses détaillées du phytoplancton et zooplancton. Ces explications s'avérant convaincantes, il y a lieu de retenir que, contrairement à ce que soutiennent les recourants, il n'existe pas d'alternative permettant d'atteindre le but d'intérêt public visé tout en portant une atteinte moindre au paysage et aux intérêts de la navigation de plaisance.
d) Pour ce qui est de la pratique de la voile, on relève que l'association des clubs de voile lémaniques a été associée à l'étude du projet. On relève également que le Club nautique de Pully ne s'y est pas opposé et que le projet a le soutien de la municipalité. Dans ses déterminations sur le recours, cette dernière a relevé que si le projet devait vraiment empêcher l'organisation de régates, le club nautique de Pully aurait certainement recouru, ce qu'il n'a pas fait. Dans ses déterminations complémentaires, la municipalité a en outre souligné, à juste titre, que les navigateurs professionnels comme amateurs doivent en permanence éviter des obstacles tels que des digues, d'autres bateaux attachés à des bouées à l'extérieur des ports, ou encore des bateaux de la CGN. A cet égard, la plateforme, dont la localisation sera connue et délimitée par des bouées, ne devrait dès lors pas poser de problème particulier. Dans ces conditions, l'argument selon lequel le projet mettrait en péril les activités de l'école de voile de Pully doit être fortement relativisé. Il en va de même, en ce qui concerne les arguments des recourants relatifs à l'impact du projet sur la pratique de la voile en général.
e) Il est vrai que le projet aura un impact sur un paysage de très grande valeur et que, compte tenu des dimensions de l'installation, cet impact ne sera pas anodin. Celui-ci doit toutefois être relativisé compte tenu du fait qu'il ne s'agit pas d'une construction permanente. En outre, afin de minimiser les effets négatifs de l'installation sur le paysage, l'EPFL a renoncé à son projet initial de plateforme sur pilotis à 3, 5 m au-dessus de l'eau (qui était plus stable et donc mieux adaptée aux mesures scientifiques) pour une plateforme flottante, plus discrète.
Il convient encore de souligner que le projet est soutenu par la commune de Pully. Dans ses déterminations sur le recours, la municipalité a ainsi relevé que l'affirmation des recourant selon laquelle on était en présence d'un "impact visuel considérable et dommageable" était infondée et très largement exagérée (cf. déterminations du 22 mars 2016 p. 5 ch. 3). Dans ses déterminations complémentaires, la municipalité a précisé que, selon son appréciation, la vue d'une plateforme, au large sur le lac, reste supportable et acceptable. Cette appréciation de la municipalité est importante dès lors que, s'agissant de l'esthétique et de l'intégration d'une construction ou d'une installation, les autorités communales disposent d'un large pouvoir d'appréciation (ATF 115 Ia 370 consid. 3 p. 372; 115 Ia 363 consid. 2c p. 366; 115 Ia 114 consid. 3d p. 118; 101 Ia 213 consid. 6a p. 221; arrêts AC.2014.0166 du 17 mars 2015 consid. 2a/aa; AC.2014.0208 du 9 février 2015 consid. 4a). Le Tribunal cantonal observe ainsi une certaine retenue dans l'examen de la question de l’esthétique, en ce sens qu'il ne substitue pas sans autre sa propre appréciation à celle de cette autorité, mais se borne à ne sanctionner que l'abus ou l'excès du pouvoir d'appréciation, la solution dépendant étroitement des circonstances locales (art. 98 LPA-VD; TF 1C_450/2008 du 19 mars 2009; arrêts AC.2014.0166 précité consid. 2a/aa AC.2014.0208 précité; AC.2011.0065 du 27 janvier 2012 et les références). En l'espèce, le tribunal n'a pas de raison de s'écarter de l'appréciation de l'autorité communale.
f) Tout bien considéré, le tribunal parvient à la conclusion que, pour autoriser le projet, le département a effectué une pesée complète et correcte des intérêts à prendre en considération et que les motifs invoqués par les recourants ne justifient pas de remettre en cause cette pesée des intérêts. On constate notamment que l'intérêt scientifique du projet, qui est clairement établi, justifie l'atteinte qui sera portée provisoirement au paysage et à la pratique de la voile dans le secteur.
a) L'art. 2 OAT, relatif à la planification et à la coordination des activités ayant des effets sur l'organisation du territoire, exige qu'il soit procédé à un examen de variantes (art. 2 al. 1 let. b OAT). Le droit fédéral n’oblige cependant pas, de façon générale, l’auteur du projet à élaborer des projets alternatifs et il n’exige de toute manière pas une analyse des variantes aussi détaillée que celle qui est faite pour le projet lui-même (cf. TF 1C_330/2007 du 21 décembre 2007 consid. 9.4; 1A.1/1998 du 22 décembre 1998 publié in RDAF 1999 I 371 consid. 4c). On relève au surplus que l'art. 33 LAT impose aux cantons d'instituer une protection juridique en matière de plans d'affectation et de prévoir "qu'une autorité de recours au moins ait un libre examen" (art. 33 al. 3 let. b LAT). Ce libre examen ne se réduit pas à un contrôle complet de la constatation des faits et de l'appréciation du droit; il comporte aussi un contrôle de l'opportunité. L'autorité doit vérifier que la planification contestée devant elle est juste et adéquate. Dans ce cadre, l'autorité cantonale de recours doit toutefois préserver la liberté d'appréciation dont les autorités de planification ont besoin dans l'accomplissement de leurs tâches, conformément à ce que prescrit l'art. 2 al. 3 LAT. Cette liberté d'appréciation implique qu'une mesure d'aménagement appropriée doit être confirmée; l'autorité de recours n'est pas habilitée à lui substituer une autre solution qui serait également appropriée.
b) En l’occurrence, il résulte du dossier, notamment du document "une plateforme pour la recherche sur le lac Léman Pourquoi cette localisation" (pièce 14 de l'EPFL) que plusieurs variantes d'implantation de la plateforme ont été étudiées. Le choix entre les différentes variantes a été effectué en tenant compte de différentes contraintes, à savoir:
Les conditions scientifiques minimales (au moins 500 m de la côte et au moins 60 m de profondeur),
L'exclusion de certains secteurs: Petit-Lac (Nyon-Genève, en raison d'une profondeur trop faible, d'une énorme pression de la navigation et de processus physiques et chimiques différents du Grand Lac), Haut-Lac (Vevey-St-Gingolph, en raison d'une trop grande influence du Rhône et d'eaux laiteuses au printemps) et région entre Nyon et Morges en raison de mélanges entre le Petit et le Grand Lac qui ne sont pas représentatifs du lac en général,
Eviter les secteurs où la pression de la pêche professionnelle est plus importante (région entre Rolle et Morges),
Trouver une localisation où le risque que les filets dérivants des pêcheurs professionnels s'emmêlent dans la plateforme est le plus faible,
Prise en compte des routes de la Compagnie générale de navigation (CGN),
Prise en compte des infrastructures sous-lacustres,
Exclusion des pentes sous-lacustres trop importantes ne permettant pas l'amarrage de la plateforme.
Le choix du site de Pully tient compte de ces différentes contraintes. On l'a vu, il a été effectué à la suite d'une concertation et avec l'accord des différents milieux intéressés, plus particulièrement les pêcheurs professionnels et la CGN. On relève notamment que l'Association des clubs de voile lémaniques a été associée à la démarche, étant précisé que ses représentants se sont fait excuser lors des deux séances auxquelles ils avaient été conviés.
c) aa) Pour ce qui est de la STEP de Pully, le rejet des eaux traitées s'effectue actuellement dans le ruisseau de la Paudèze, quelques centaines de mètres avant son embouchure dans le lac Léman. Il résulte du document "une plateforme pour la recherche sur le lac Léman Pourquoi cette localisation" (pièce 14 de l'EPFL) que, avec la situation actuelle, les courants en profondeur suivent le rivage et sont déviés direction Lutry, ce qui implique que les eaux usées de la STEP n'arriveront pas jusqu'à la plateforme (document précité p. 22).
La Commune de Pully a mandaté l'EPFL (Laboratoire des constructions hydrauliques) pour étudier une solution qui consisterait à construire une conduite immergée afin de conduire les eaux usées directement dans le lac. Différents scénarii ont été étudiés et un point de rejet optimal a été défini (cf. pièce 16 de l'EPFL "Fiche relative au rejet de la STEP de Pully dans le Léman"). Il ressort du document "une plateforme pour la recherche sur le lac Léman Pourquoi cette localisation" (p. 22) que, même si les eaux usées devaient atteindre la plateforme, elles seront énormément diluées. En outre, les rejets futurs seront nettement améliorés. Il ressort également de ce document et des déterminations de l'EPFL sur le recours que les utilisateurs de la plateforme mesureront les nutriments et les algues et qu'ils sont intéressés à étudier leur variabilité, même si celle-ci est causée artificiellement par des eaux usées. Dans ses déterminations sur le recours, l'EPFL a confirmé sur ce point que si les eaux usées de la STEP venaient à transiter par la plateforme, cela pourrait être identifié grâce aux mesures en continu (les effluents sont alors plus chargés en nutriment et ont une plus forte conductivité) et que la variabilité des conditions est un avantage pour l'EPFL, vu que la variabilité est le but de son étude et qu'elle ne perturbera pas les analyses d'eau. L'EPFL précise que, en définitive, pour la localisation de la plateforme, le plus important était de ne pas se retrouver dans une zone de recirculation, comme la baie de Vidy où les polluants restent plus longtemps que dans les autres parties du lac et que, en définitive, la localisation choisie représente bien les conditions du Lac Léman "près de la Côte". Elle ajoute que le lac Léman subit de fortes pressions anthropiques et qu'il est illusoire de trouver une place à l'abri des rejets étant donné qu'il y a 171 STEP dans le bassin versant du Léman, totalisant 3'004'960 équivalent-habitant.
Le tribunal n'a pas de raison de mettre en doute ces explications, qui émanent encore une fois d'une institution dont l'expertise dans le domaine scientifique est unanimement reconnue. Contrairement à ce que soutiennent les recourants, la proximité de l'exutoire de la STEP de Pully ne saurait dès lors remettre en cause la localisation du projet.
bb) S'agissant de l'atteinte au paysage, le fait d'implanter la plateforme au large d'un territoire fortement urbanisé plutôt qu'au large d'un secteur de rive plus préservé apparaît a priori judicieux et ne doit en tous les cas pas être considéré comme un élément défavorable. L'argument selon lequel l'installation sera visible par plus de personnes ne convainc notamment pas.
cc) Pour ce qui est de la pratique de la voile, on a vu que le grief selon lequel le projet mettrait en péril les activités de l'école de voile de Pully doit être fortement relativisé (cf. consid. 3d ci-dessus). Le choix du site ne saurait dès lors également être mis en cause pour ce motif.
dd) Les deux sites évoqués par les recourants ne conviennent pas. Ainsi que cela ressort des déterminations de l'EPFL, le site de SHL 2 a été écarté, d'une part, en raison de la pression importante de la pêche aux filets dérivants et, d'autre part, en raison du fait qu'il se trouve au milieu du lac avec des eaux pélagiques, ce qui implique une faible concentration en nutriments et par conséquent une variabilité plus faible et plus monotone. Le site du radio-phare de St-Prex a pour sa part été écarté en raison de sa faible profondeur (cf. déterminations de l'EPFL du 22 février 2016 p. 13 ch. 13).
d) Il résulte de ce qui précède que les griefs des recourants relatifs au choix du site ne sont pas fondés. Certes, on ne saurait exclure que d'autres sites auraient pu convenir. On l'a vu, la liberté d'appréciation de l'autorité de planification implique toutefois qu'une mesure d'aménagement appropriée doit être confirmée, l'autorité de recours n'étant pas habilitée à lui substituer une autre solution qui serait également appropriée.
a) L'art. 3 al. 2 LAT, qui figure parmi les principes régissant l'aménagement, prévoit que le paysage doit être préservé. Il convient notamment de veiller à ce que les constructions prises isolément ou dans leur ensemble ainsi que les installations s'intègrent dans le paysage (let. b) et de tenir libres les bords des lacs et des cours d'eau (let. c).
L'art. 2 LPN mentionne ce qu'il faut entendre par "accomplissement d'une tâche de la Confédération". Parmi celles-ci figurent la construction d'ouvrages et d'installations par la Confédération, ses instituts et ses établissements (art. 2 al.1 let. a) et l'allocation de subventions pour des installations (art. 2 al.1 let. c). L'art. 3 LPN a pour sa part la teneur suivante:
Devoirs de la Confédération et des cantons1
1**Les autorités, services, instituts et établissements fédéraux ainsi que les cantons doivent, dans l'accomplissement des tâches de la Confédération, prendre soin de ménager l'aspect caractéristique du paysage et des localités, les sites évocateurs du passé, les curiosités naturelles et les monuments historiques et, lorsque l'intérêt général prévaut, d'en préserver l'intégrité.2
2**Ils s'acquittent de ce devoir:
a.
en construisant et en entretenant de manière appropriée leurs propres bâtiments et installations ou en renonçant à construire (art. 2, let. a);
b.
en attachant des charges ou des conditions aux autorisations et aux concessions, ou en refusant celles-ci (art. 2, let. b);
c.
en n'allouant des subventions que sous conditions ou en refusant d'en allouer (art. 2, let. c).
3**Ce devoir existe quelle que soit l'importance de l'objet au sens de l'art. 4. Une mesure ne doit cependant pas aller au-delà de ce qu'exige la protection de l'objet et de ses environs.
4*…3*
L'art. 1 let. e LEaux prévoit que la loi vise notamment à sauvegarder les eaux en tant qu'élément du paysage. L'art. 1 let. b LPNMS mentionne parmi les buts de la loi l'objectif consistant à ménager l'aspect caractéristique du paysage et des localités, les sites évocateurs du passé et les beautés naturelles. L'art. 4 LPNMS prévoit que sont protégés tous les objets immobiliers, soit tous les territoires, paysages, sites, localités, immeubles qui méritent d'être sauvegardés en raison de l'intérêt général, notamment esthétique, historique, scientifique ou éducatif qu'ils présentent (al. 1). Aucune atteinte ne peut leur être portée qui en altère le caractère (al. 2).
b) Selon la jurisprudence, la portée de L'art. 3 al. 2 let. b LAT dépend avant tout du degré de protection que requiert le paysage en question. S'il s'agit d'un site sensible, porté à l'inventaire ou présentant des caractéristiques particulières, une exigence plus élevée d'intégration peut se justifier qu'en présence d'un paysage de moindre intérêt. Une construction ou une installation s'intègre dans le paysage lorsque son implantation et ses dimensions n'affectent ni les caractéristiques ni l'équilibre du site et si, par sa forme et les matériaux utilisés, elle en respecte l'originalité. Pour qu'un projet puisse être condamné sur la base de l'art. 3 al. 2 let. b LAT, il doit porter une atteinte grave à un paysage d'une valeur particulière, qui serait inacceptable dans le cadre d'une appréciation soigneuse des divers intérêts en présence (cf. TF 1C_57/2011 du 17 octobre 2011 consid. 3.1.1; 1C_82/2008 du 28 mai 2008 consid. 6.3 non publié in ATF 134 II 117; arrêt 1A.92/1998 du 30 décembre 1998 consid. 5 publié in RDAF 1999 I p. 410).
Les dispositions de la LPN, de la LEaux et de la LPNMS invoquées par les recourants impliquent également toutes une pesée des intérêts en présence (cf. notamment TF 1C _108/2014 du 23 septembre 2014 résumé in DEP 2015 p. 64 pour l'art. 3 LPN et TF 1C _22/2012 du 30 août 2012 pour l'art. 4 LPNMS). Il en va de même de l'art. 24 LAT relatif aux constructions et installations dont l'implantation hors de la zone à bâtir est, comme en l'espèce, imposée par leur destination.
c) En l'occurrence, on a vu au consid. 3 ci-dessus que la pesée des intérêts effectuée par l'autorité intimée ne prête pas le flanc à la critique. Compte tenu de l'intérêt public des études scientifique qui vont être effectuées – intérêt plus particulièrement lié à la protection de la nature et de l'environnement- l'atteinte (limitée dans le temps) au paysage lacustre s'avère ainsi admissible. On relèvera encore que, contrairement à ce que soutiennent les recourants, le fait que le lac Léman constitue un paysage de grande valeur n'implique pas qu'aucune atteinte ne puisse lui être portée. Dans un arrêt relatif à un parc éolien dans le canton de Neuchâtel (ATF 132 II 408), le Tribunal fédéral a ainsi rappelé que des ouvrages doivent parfois être réalisés dans des sites naturels méritant d'être préservés et que l'intérêt à la conservation du site ne l'emporte pas (arrêt précité consid. 4.5 4).
Par ces motifs
la Cour de droit administratif et public
du Tribunal cantonal
arrête:
I. Le recours est rejeté.
II. La décision du Département du territoire et de l'environnement du 6 novembre 2015 est confirmée.
III. Un émolument de 2'000 (deux mille) francs est mis à la charge des recourants Association pour la sauvegarde du Hameau du Port de Pully et de ses abords, Brigitte Guerlais et Dan Bolomey, débiteurs solidaires.
IV. Les recourants Association pour la sauvegarde du Hameau du Port de Pully et de ses abords, Brigitte Guerlais et Dan Bolomey, débiteurs solidaires, verseront à la Commune de Pully une indemnité de 2'000 (deux mille) francs à titre de dépens.
V. Les recourants Association pour la sauvegarde du Hameau du Port de Pully et de ses abords, Brigitte Guerlais et Dan Bolomey, débiteurs solidaires, verseront à l'Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne une indemnité de 2'000 (deux mille) francs à titre de dépens.
Lausanne, le 16 août 2016
Le président:
Le présent arrêt est communiqué aux destinataires de l'avis d'envoi ci-joint.
Il peut faire l'objet, dans les trente jours suivant sa notification, d'un recours au Tribunal fédéral. Le recours en matière de droit public s'exerce aux conditions des articles 82 ss de la loi du 17 juin 2005 sur le Tribunal fédéral (LTF - RS 173.110), le recours constitutionnel subsidiaire à celles des articles 113 ss LTF. Le mémoire de recours doit être rédigé dans une langue officielle, indiquer les conclusions, les motifs et les moyens de preuve, et être signé. Les motifs doivent exposer succinctement en quoi l’acte attaqué viole le droit. Les pièces invoquées comme moyens de preuve doivent être jointes au mémoire, pour autant qu’elles soient en mains de la partie; il en va de même de la décision attaquée.