Svt l'Eau

ustrielles.

La plupart des activités industrielles sont consommatrices d’eau, que ce soit pour produire des équipements, pour refroidir, pour laver, pour transporter,… Le développement de ce type d’activités a conduit à une multiplication par 20 des besoins en eau du monde industriel au cours du XXème siècle. Ils restent néanmoins très inférieurs aux besoins agricoles qui sont 4 fois plus importants. Dans l'industrie, l'eau est une matière première indispensable pour la fabrication de nombreux produits : il faut par exemple, 5L d'eau pour fabriquer 1L de bière, 20L pour 1kg de papier, 50L d'eau pour fabriquer 1kg de sucre, 10.000L pour une automobile.

2) Le cycle de l’eau et ses réservoirs

A_ L’eau est repartie entre différents réservoirs.

L’eau salée représente 97% de l’eau sur Terre, l’eau douce ne représente que 3% de l’eau terrestre soit 40 millions de km3. Une part importante de cette eau douce (70%) est immobilisée sous forme de glaces, au niveau des calottes polaires, elle est donc inutilisable par l’Homme. Le reste de l’eau constitue les lacs, cours d’eau et nappes souterraines, ces dernières représentent le réservoir d’eau liquide le plus important. L’atmosphère est composée de 13000km3 et la biosphère de 700km3 d’eau.

B_ La notion d’eau disponible.

Si la quantité d’eau présente sur Terre parait colossale, en fait seule une infirme partie est réellement disponible pour les êtres vivants en général et pour l’Homme en particulier : c’est l’eau douce des cours d’eau et des nappes souterraines facilement accessibles.

A cette contrainte s’en ajoute une autre, importante : cette eau accessible subit aisément des pollutions de toutes sortes. Les activités humaines mal contrôlées tendent à rendre inutilisable cette ressource pour certains usages (eau potable par ex).

C_ Le cycle de l’eau.

Schéma du cycle de l’eau (en millier de km3 /an)

Une partie de l’eau est immobilisée durablement dans les réservoirs souterrains d’une part, dans les masses glaciaires d’autre part ; elle est ainsi provisoirement exclue du cycle de l’eau.

Dans l’atmosphère et dans les cours d’eau, l’eau ne fait donc « que passer », son renouvellement y est très rapide (de une à quelques semaines). Dans les grands lacs, son séjour est évidemment plus long (quelques dizaines d’années). En revanche, elle séjourne beaucoup plus longuement dans les autres réservoirs (glaciers, eaux souterraines, océans) où le temps de renouvellement, très lent, se chiffre en millénaires.

3) L’homme modifie les flux à son profit.

A_ L’inégale répartition de l’eau douce dans le monde.

La répartition de l'eau dépend des climats, de la structure géologique et du relief du pays, mais aussi de la démographie et de l'économie du pays. Alors que certaines surfaces continentales sont très abondamment arrosées, d’autres sont arides et désertiques. La structure géologique d’une région joue également un rôle important : suivant le cas, elle autorise ou non l’existence de réserves souterraines en eau plus ou moins importantes et accessibles.

Les ressources de l'Europe sont importantes vis-à-vis de sa population. Les demandes en eau sont modérées: le climat tempéré assure une pluviométrie importante et un débit constant des fleuves majeurs, le contrôle de la démographie permet d'assurer un volume important d'eau par habitant, la France se situe dans la moyenne avec 2000m3/an/hab.

Le continent africain a de très faibles ressources accessibles, les régions du Nord sont arides; l'Afrique équatoriale bénéficie de pluies abondantes mais saisonnières.

En Asie, l'eau est plus accessible qu'en Afrique mais elle est souvent polluée (maladies phytosanitaires).

En Amérique, le Canada possède 20% de l'eau fraîche du monde (grands lacs, rivières, glaciers); le nord des USA est tempéré donc la pluie est régulière et abondante mais gaspillée; le sud des États-Unis a de faibles ressources (- de 1000 m3/an/hab). En Amérique du sud, les pluies sont abondantes.

En Océanie, l'Australie est riche de + de 10.000m3/an/hab, la diversité de ses climats (tempéré à l'Est et au Sud, aride au centre, subtropical au Nord) assure un volume constant disponible. La Nouvelle Zélande est le pays le plus arrosé au monde.

B_ Des modifications des flux naturels liés à l’urbanisation.

Le rassemblement de populations de plus en plus nombreuses dans les métropoles urbaines pose de multiples problèmes, dont celui de l’approvisionnement en eau potable. C’est ainsi que dans une ville comme Paris, 300 millions de mètres cubes d’eau potable sont distribués chaque année.

L’extension des zones urbaines « imperméables » au détriment des zones naturelles perturbe l’écoulement des eaux superficielles en cas de fortes précipitations. Les inondations catastrophiques dans la mesure où elles affectent des zones habitées posent le problème du réaménagement des fleuves ou rivières : création des digues pour protéger les zones sensibles, des zones inondables non habitées pour « contenir » les crues…

C_ Des problèmes liés à l’irrigation des zones arides.

La consommation de l'eau ayant été x10 depuis 1900, beaucoup de régions s'assèchent. La population mondiale devrait augmenter de 45% d'ici 30ans, tandis que l'écoulement d'eau douce augmenterait de 10%. L'UNESCO prévoit le manque d'eau mondial dès 2020. Un tiers de la population fait déjà face au manque d'eau et à sa faible qualité. Le béton urbain empêche l'infiltration et accentue le ruissellement donc les inondations. L'irrigation détourne les cours d'eau ou vide les nappes phréatiques. Cette modification des flux d'eau entre les différents réservoirs peut aboutir à la désertification: le Nil, les lacs kenyans et les nappes phréatiques sub-sahariennes sont mal gérés; l'irrigation d'une agriculture intensive dans la Pampa épuise les ressources de l'Argentine.

Autre exemple, la mer d'Aral a commencé son reflux au cours des années 60, parce que les planificateurs soviétiques avaient détourné les fleuves Amou-Daria et Syr-Daria pour irriguer le coton. De 1960 à 1990, la zone irriguée est passée de 3,5 à 7,5 millions d'hectares et la région est devenue le quatrième producteur mondial de coton. Mais, dans les années 80, la mer d'Aral a reçu 10 fois moins d'eau qu'en 1950. Sa salinité croissante a tué sa faune et sa flore, ruinant les pêcheurs. La mer a perdu la moitié de sa surface et le tiers de son volume, en 1989, elle s'est divisée en 2 (petite mer au nord et grande au sud). Les deux principaux ports de pêche se sont retrouvés à sec et les villages de pêcheurs à 100km des côtes… Aujourd'hui, l'eau de la région contient 4 fois plus de sel par litre que la limite fixée par l'OMS et 36.000 km2 d'anciens fonds marins sont recouverts de sels que le vent éparpille sur des terres arables…

La gestion de l’eau.

Introduction :

Avec 450 à 480 milliards de mètres cubes de précipitations annuelles, la France est un pays où les ressources en eau couvrent largement les besoins. Une gestion de cette ressource est néanmoins indispensable car elle est inégalement répartie sur le territoire nationale et parce qu’elle est sensible à de nombreuses pollutions, avec des conséquences néfastes sur l’environnement et la santé.

1) L’homme prélève l’eau douce dans plusieurs réservoirs.

A_ Les prélèvements d’eau en France.

L’homme prélève l’eau douce dans plusieurs réservoirs : en France, 60% de l’eau douce consommée pour les usages domestiques, agricoles ou industriels sont prélevés dans les eaux de surface et 40% dans les réservoirs souterrains. Les eaux de refroidissement des centrales sont prélevées uniquement dans les réservoirs superficiels.

Schéma du prélèvement de l’eau dans le milieu naturel.

B_ Les eaux souterraines.

Les nappes phréatiques constituent des réserves d’eau facilement accessibles car proches de la surface. Il s’agit en fait des formations géologiques capables de stocker l’eau grâce à des roches poreuses (sable, grès…) ou fissurées (calcaire). La capacité de stockage d’une nappe dépend des caractéristiques de la « roche réservoir » : importance de la formation géologique, capacité de la roche à retenir l’eau (volume d’eau contenu dans un volume de roche donné), possibilité de réapprovisionnement de la nappe, etc. L'eau de ces nappes peut s'écouler en surface si le relief s'y prête, sinon l'eau est puisée sous le niveau piézométrique. Ce niveau nous renseigne sur l'importance du remplissage de la nappe.

Les nappes reçoivent et perdent de l’eau : l’alimentation des nappes est assurée par les infiltrations d’eau de pluie ou de ruissellement. Cette recharge des nappes n’est