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L’EAU H 2 O<br />

E X P O S I T I O N<br />

L’EAU H 2 O<br />

E X P O S I T I O N<br />

Réalisation et diffusion : Espace des sciences © 2011<br />

Coordination :<br />

Michel Cabaret, directeur de l’Espace des sciences<br />

Maud Oger, Patrick Le Bozec<br />

Rédaction : Dominique Galiana<br />

Avec le soutien scientifique de :<br />

Olivier Bour (Géosciences Rennes - CNRS et Université de Rennes 1)<br />

Luc Brient (Ecosystèmes Biodiversité Evolution - CNRS et Université de Rennes 1)<br />

Catherine Grimaldi (Sol Agro et hydrosystème Spatialisation - Inra et Agrocampus Ouest)<br />

Alain-Hervé Le Gall (Observatoire des Sciences de l’Univers de Rennes - CNRS et Université de Rennes 1)<br />

Bertrand Le Rouzic (Ecosystèmes Biodiversité Evolution - CNRS et Université de Rennes 1)<br />

Virginie Vergnaud (Géosciences Rennes - CNRS et Université de Rennes 1)<br />

© Kletr - Fotolia.com<br />

Conception et réalisation graphique : Octopode création<br />

Illustrations : Pascal Quidault<br />

Fabrication : Agélia<br />

Diffusion : Patrick Le Bozec<br />

© Okea - Fotolia.com


© Dominique Galiana<br />

<br />

© Maud OGER<br />

Dans un lac suffisamment profond (plus de 40 m), il se forme des couches d’<strong>eau</strong> ou strates de températures différentes. En été, la couche de surface ou<br />

,<br />

<br />

<br />

© CNRS Photothèque - EUZEN Agathe<br />

© CNRS Photothèque - ZUBERER Frédéric<br />

© Dominique Galiana<br />

© CNRS Photothèque/CEBC - GUINET Christophe<br />

<br />

<br />

© Maud OGER<br />

© Dominique GALIANA<br />

© Dominique Galiana<br />

© Dominique Galiana<br />

© CNRS photothèque - DELHAYE Claude<br />

L’<strong>eau</strong>, une substance originale ?<br />

Qu’est-ce que de l’<strong>eau</strong> pure ?<br />

Où se trouve l’<strong>eau</strong> dans la nature ?<br />

Nom : <strong>eau</strong><br />

Formule : H 2 O<br />

La molécule d’<strong>eau</strong> est formée de<br />

deux<br />

atomes d’hydrogène reliés à un atome<br />

d’oxygène.<br />

C’est une substance qui n’est composée que de molécules<br />

d’<strong>eau</strong>. A l’état naturel, l’<strong>eau</strong> pure n’existe pas ! On peut en<br />

fabriquer dans les laboratoires lorsqu’on fait réagir à l’aide<br />

d’une étincelle, deux volumes de dihydrogène gazeux (H 2 )<br />

avec un volume de dioxygène gazeux (O 2 ) comme l’avait fait<br />

Lavoisier en 1785.<br />

On trouve de l’<strong>eau</strong> dans les océans, les glaciers, les lacs ou<br />

les rivières, mais aussi dans les sols, dans certaines roches<br />

et dans les êtres vivants. Cette <strong>eau</strong> peut être douce, salée<br />

ou saumâtre, c’est-à-dire contenir plus ou moins de sel. Les<br />

océans représentent 97 % de la quantité d’<strong>eau</strong> présente<br />

sur notre planète.<br />

Température d’ébullition<br />

à pression normale<br />

Température de fusion<br />

à pression normale<br />

Masse d’un litre d’<strong>eau</strong><br />

selon la température<br />

Particularités<br />

100°C<br />

0°C<br />

1 kg<br />

environ<br />

La valeur du paramètre appelé minéralisation est indiquée sur l’étiquette ou les<br />

résultats des analyses. Elle est exprimée en milligramme par litre.<br />

Nous ne pouvons pas consommer<br />

de l’<strong>eau</strong> pure car cela nous rendrait<br />

malade : la pureté dont parlent parfois<br />

1<br />

L’<strong>eau</strong> douce liquide ne représente que 0,75 %<br />

environ de la quantité d’<strong>eau</strong> présente sur Terre.<br />

On la trouve :<br />

en surface dans les lacs, les étangs,<br />

les marais ou les rivières<br />

en profondeur dans les rivières ou<br />

GLACIERS<br />

COURS D’EAU, LACS ET EAUX SOUTERRAINES<br />

0,75 %<br />

2,25 %<br />

Cas rare, le solide (la glace) est<br />

les publicités n’existe pas. L’<strong>eau</strong><br />

les lacs souterrains et dans les roches entre<br />

plus léger que le liquide (l’<strong>eau</strong>)<br />

La densité maximale de l’<strong>eau</strong> est<br />

atteinte lorsque sa température est<br />

proche de 4°C<br />

1<br />

6°C<br />

12°C<br />

d’alimentation est en fait une solution<br />

car elle contient des ions. Cependant<br />

elle ne doit pas en contenir trop et<br />

pas n’importe lesquels. Le paramètre<br />

2<br />

3<br />

4<br />

les particules ou dans des fractures<br />

MERS ET OCÉANS<br />

97 %<br />

2<br />

appelé minéralisation ou résidu sec<br />

permet de connaître la quantité d’ions<br />

épilimnion est la plus chaude. La couche la plus profonde ou hypolimnion<br />

n , la plus dense, est à une température proche de 4°C.<br />

4°C<br />

dissous dans l’<strong>eau</strong>.<br />

Une solution est constituée d’un solvant dans lequel on dissout un<br />

soluté. Les ions magnésium, calcium, nitrate, mais aussi des gaz comme<br />

le dioxygène ou le gaz carbonique sont des solutés.<br />

L’<strong>eau</strong> L<strong>eau</strong> est un solvant universel.<br />

1 Soluté<br />

2 Solvant (<strong>eau</strong>)<br />

3 Dissolution<br />

4 Solution<br />

La répartition des différents réservoirs d’<strong>eau</strong> en pourcentage<br />

Des pôles dans la molécule d’<strong>eau</strong><br />

D’où vient l’<strong>eau</strong> présente sur Terre ?<br />

Pourquoi la mer est-elle salée ?<br />

La molécule d’<strong>eau</strong> est polarisée. En effet, les charges électriques qu’elle<br />

comporte ne sont pas réparties uniformément sur la molécule :<br />

les atomes<br />

d’hydrogène portent une petite charge positive et l’atome d’oxygène une<br />

légère charge négative. Mais la molécule d’<strong>eau</strong> est électriquement t neutre.<br />

+<br />

-<br />

+<br />

Essentiellement des roches qui l’ont libérée. Il y a 4 milliards d’années, des<br />

éruptions volcaniques intenses provoquent le rejet de gaz et de vapeur d’<strong>eau</strong><br />

qui constituent l’atmosphère primitive de la Terre. Celle-ci se refroidissant,<br />

l’<strong>eau</strong> de l’atmosphère se condense et tombe sous forme de pluies pendant des<br />

millions d’années. C’est ainsi que l’océan primitif de la Terre s’est formé.<br />

Des apports d’<strong>eau</strong> sont aussi dus aux comètes qui se sont écrasées sur la Terre<br />

et qui sont constituées d’environ 80 % d’<strong>eau</strong>.<br />

Car elle contient du sel majoritairement constitué de chlorure de sodium (assemblage d’ions Na + et Cl - ). La mer a reçu de grandes<br />

quantités d’ions sodium issus de la surface rocheuse de la Terre lors des premières pluies, il y a environ 3,7 milliards d’années. Les ions<br />

chlorures proviennent des éruptions volcaniques qui ont eu lieu il y a 4 milliards d’années. Depuis, un équilibre s’est établi entre :<br />

les quantités d’ions chlorure et sodium provenant de l’altération des roches continentales et transportés par les rivières et les fleuves<br />

les pertes par réaction chimique, par sédimentation des particules dans les fonds marins ou par cristallisation dans les bassins où<br />

l’<strong>eau</strong> s’évapore<br />

Qu’est-ce que le cycle de l’<strong>eau</strong> ?<br />

La vie est-elle née dans l’<strong>eau</strong> ?<br />

Comment un être vivant utilise l’<strong>eau</strong> ?<br />

Les transformations et la circulation de l’<strong>eau</strong> à<br />

l’échelle de la planète permettent de définir le cycle<br />

de l’<strong>eau</strong> dont le moteur est l’énergie reçue du Soleil.<br />

Les effets de ce cycle se font sentir de l’équateur<br />

aux pôles et participent à l’établissement et à la<br />

régulation du climat mondial.<br />

es chercheurs pensent que les premiers êtres vivants sont nés dans<br />

l’<strong>eau</strong>, voici 3,5 milliards d’années. Là, ils étaient à l’abri des radiations<br />

dangereuses émises par le Soleil et qui n’étaient pas filtrées par<br />

l’atmosphère primitive.<br />

Aujourd’hui, tous les êtres vivants présentent un stade de<br />

développement aquatique (œuf, larve, embryon…) même ceux qui<br />

vivent dans les déserts.<br />

Les besoins des êtres vivants terrestres vis-à-vis de<br />

l’<strong>eau</strong> sont variables et conditionnent leur répartition<br />

dans les écosystèmes. Les végétaux terrestres puisent<br />

l’<strong>eau</strong> dont ils ont besoin principalement dans le sol<br />

mais aussi dans l’atmosphère. Les animaux dépendent<br />

b<strong>eau</strong>coup plus de réservoirs comme les lacs, les étangs<br />

ou les flaques.<br />

La circulation océanique mondiale<br />

courant chaud en surface<br />

courant froid en profondeur<br />

1<br />

Les masses d’<strong>eau</strong> mises en mouvement<br />

Les végétaux sont capables<br />

au niv<strong>eau</strong> de la calotte glaciaire et de la<br />

’évolution de l’atmosphère<br />

de capter l’<strong>eau</strong> disponible qui<br />

banquise permettent une redistribution<br />

terrestre, notamment sous<br />

entoure les grains constitutifs<br />

de l’énergie solaire. Une partie de la<br />

chaleur captée par l’<strong>eau</strong> au niv<strong>eau</strong><br />

de l’équateur est ainsi véhiculée vers<br />

l’influence des gaz fabriqués<br />

par les premiers êtres vivants, a<br />

permis à ceux-ci de sortir de l’<strong>eau</strong><br />

2<br />

1<br />

du sol.<br />

Certains végétaux et certains<br />

animaux peuvent aussi utiliser la<br />

les pôles. Sans ces mouvements, les<br />

conditions climatiques seraient b<strong>eau</strong>coup<br />

plus extrêmes sur la Terre.<br />

et de coloniser progressivement le<br />

milieu terrestre. Mais<br />

au cours de<br />

l’<br />

évolution, certains organismes<br />

terrestreses (des végétaux, des<br />

Dans le sol, on trouve de<br />

l’<strong>eau</strong> libre 1 qui circule entre<br />

les grains solides et alimente les<br />

nappes phréatiques.<br />

On trouve aussi de l’<strong>eau</strong> liée 2 . Une partie<br />

de cette <strong>eau</strong> est disponible pour les racines des végétaux et pour<br />

vapeur d’<strong>eau</strong> atmosphérique. Des<br />

orchidées et d’autres épiphytes<br />

(plantes qui vivent sur d’autres<br />

végétaux) utilisent l’humidité<br />

2<br />

mammifères<br />

ancêtres des dauphins<br />

et des baleines…) sont retourn<br />

rnés<br />

les êtres vivants du sol comme les lombrics, des insectes et divers<br />

invertébrés du sol. L’autre partie est indisponible car trop liée aux<br />

grains constitutifs du sol.<br />

de l’air grâce à leurs racines<br />

particulières.<br />

© Dominique GALIANA<br />

Au niv<strong>eau</strong> de l’équateur,<br />

la<br />

chaleur provenant du Soleil provoque une intense<br />

évaporation océanique. L’air chaud et humide, moins dense que l’air<br />

froid, s’élève. En montant, il se refroidit. La vapeur d’<strong>eau</strong> qu’il contient se condense, elle forme<br />

des nuages et la pluie finit par tomber. Sur les continents, cette pluie modèle les reliefs en les érodant. Elle donne<br />

naissance àd des nappes souterraines et tàd des cours d’<strong>eau</strong>. C’est ainsi i que l’<strong>eau</strong> retourne àl la mer. L’<strong>eau</strong> de mer se renouvelle en 40000<br />

ans.<br />

© CNRS Photothèque/CEBC - GUINET Christophe<br />

au milieu aquatiqu<br />

que.<br />

Racine des orchidées<br />

Les racines 1 des orchidées sont revêtues d’une gaine 2 qui<br />

ressemble à une éponge. Celle-ci absorbe l’<strong>eau</strong> et les ions<br />

minéraux, qui ruissellent sur la plante lui servant de support, mais<br />

aussi l<strong>eau</strong> l’<strong>eau</strong> de l’atmosphère.<br />

Climats variés<br />

Les reliefs et le type de végétation, entre autres, conduisent à une inégale<br />

répartition de l’<strong>eau</strong> dans les écosystèmes : certaines zones sont très humides<br />

alors que d’autres sont désertiques. Les prélèvements humains d’<strong>eau</strong>, l’irrigation<br />

ou la déforestation modifient de façon plus ou moins importante le cycle local ou<br />

régional de l’<strong>eau</strong> et peuvent être à l’origine de catastrophes souvent qualifiées<br />

de « naturelles » comme des inondations ou des sécheresses.<br />

Adaptations à la vie aquatique<br />

La vie en milieu aquatique nécessite des adaptations particulières chez les végétaux comme chez les<br />

animaux. Les êtres vivants aquatiques sont souvent dépourvus de structure de soutien (squelette ou<br />

tissus spécialisés pour les végétaux). Le milieu étant un milieu dense, il est plus difficile de s’y déplacer<br />

que dans l’air (formes hydrodynamiques pour diminuer la résistance). L’<strong>eau</strong> absorbant en partie la lumière,<br />

l’efficacité de la photosynthèse des végétaux aquatiques est supérieure à celle des végétaux terrestres.<br />

Enfin, la concentration en dioxygène étant plus faible dans l’<strong>eau</strong> que dans l’air, les branchies des animaux<br />

permettent de capter très efficacement l’O 2 dissous pour la respiration.<br />

Point de flétrissement<br />

Les racines des végétaux captent sans difficulté l’<strong>eau</strong> liée au sol. Mais lorsque<br />

celle-ci se raréfie, le point de flétrissement est atteint : le végétal fane. La<br />

pression de succion exercée par les cellules des racines n’est alors pas suffisante<br />

pour que l’<strong>eau</strong> très fortement liée passe du sol vers les tissus de la plante qui<br />

meurt de soif.


© CNRS Photothèque - GUMIAUX Charles<br />

© Dominique GALIANA<br />

1 KILO DE<br />

MAÏS =<br />

240 LITRES<br />

© Sahara Nature - Fotolia.com<br />

La gerbille ne boit jamais. Pour vivre en milieu aride, elle utilise l’<strong>eau</strong> des aliments qu’elle<br />

1 KILO DE<br />

POMME<br />

DE TERRE<br />

=<br />

590 LITRES<br />

1 KILO<br />

D’ALUMINIUM =<br />

1 250 LITRES<br />

1 LITRE<br />

DE LAIT =<br />

3 LITRES<br />

1 KILO DE<br />

PAPIER<br />

RECYCLÉ<br />

= 1 à 10<br />

LITRES<br />

1 LITRE DE<br />

BIÈRE =<br />

25 LITRES<br />

1 AUTOMOBILE =<br />

10 000 LITRES<br />

© Christophe SEVRETTE<br />

© Dominique GALIANA<br />

© Maud OGER<br />

<br />

<br />

© Maud OGER<br />

© chandelle - Fotolia.com<br />

PLUIE<br />

RUISSELLEMENT<br />

CHLORE<br />

CHLORE<br />

GÉNÉRATEUR<br />

É<br />

D’OZONE<br />

+ CHAUX<br />

© Dominique GALIANA<br />

© Dominique GALIANA<br />

<br />

<br />

© dusk - Fotolia.com<br />

© Maud OGER<br />

DIVERS<br />

12%<br />

BAIN<br />

39%<br />

CUISINE<br />

6%<br />

BOISSON<br />

1%<br />

VAISSELLE<br />

10%<br />

SANITAIRE<br />

20%<br />

12%<br />

Comment vivre avec peu d’<strong>eau</strong> ?<br />

Quelles ressources en <strong>eau</strong> pour l’Homme ?<br />

Quels sont les besoins en <strong>eau</strong> ?<br />

Les êtres vivants survivent en faisant des économies d’<strong>eau</strong><br />

qui leur permettent de croître et se multiplier jusque dans les<br />

déserts les plus arides. C’est le résultat d’adaptations qui sont<br />

apparues et ont été sélectionnées au cours de l’évolution.<br />

Les ressources en <strong>eau</strong> douce sont limitées au niv<strong>eau</strong> mondial :<br />

elles représentent moins de 3 % du volume d’<strong>eau</strong> total de la<br />

Terre. De plus, ces ressources sont très inégalement réparties à<br />

la surface du globe.<br />

En France, la ressource en <strong>eau</strong> est abondante mais elle n’est pas<br />

disponible dans toutes les régions de la même manière et elle<br />

varie suivant les saisons. Il faut la gérer avec parcimonie.<br />

En 3 France, 35 milliards de m<br />

d’<strong>eau</strong> sont pompés On distingue classiquement les besoins en <strong>eau</strong> pour<br />

dans le milieu naturel par an. Cela représente un l’agriculture, l’industrie, la production d’<strong>eau</strong> potable et<br />

la production d’énergie (notamment nucléaire pour le<br />

peu moins d’un tiers de la ressource disponible<br />

refroidissement des centrales).<br />

sous forme de précipitations, pluies et neige<br />

Chaque année en France, 35 milliards de m 3 d’<strong>eau</strong><br />

principalement. A l’échelle de la France, 75 % de<br />

sont pompés. Une partie importante de ce volume<br />

l’<strong>eau</strong> est prélevée dans les <strong>eau</strong>x souterraines contre (29,4 milliards de m 3 ) retourne rapidement dans le milieu<br />

25 % dans les <strong>eau</strong>x de surfaces, lacs et rivières. naturel. Les 5,6 milliards de m 3 restant, ou part consommée, n’y<br />

retourne que très lentement. 42 % sert à la production d’<strong>eau</strong><br />

potable et environ 10 % est consommée dans l’élaboration<br />

Lorsqu’il pleut, environ la moitié de l’<strong>eau</strong><br />

de produits industriels.<br />

de pluie est absorbée par les végétaux. De la<br />

Pour capter le peu d’<strong>eau</strong> disponible, les cactus disposent d’un<br />

rés<strong>eau</strong> de racines très étendu. Ils stockent de l’<strong>eau</strong> dans leurs<br />

moitié restante, une petite partie ruisselle à<br />

tissus. Enfin, pour éviter l’évaporation, les cactus sont revêtus d’une<br />

couche de cire imperméable et les feuilles ont évolué en épines.<br />

la surface du sol et rejoint un ruiss<strong>eau</strong> ou un<br />

La consommation d’un<br />

ménage est en moyenne de<br />

cours d’<strong>eau</strong>. Une grande partie s’infiltre dans<br />

le sol et alimente une nappe phréatique. L’<strong>eau</strong><br />

150 L d’<strong>eau</strong> par jour dont 93 %<br />

est utilisée pour l’hygiène<br />

et le nettoyage.<br />

est alors stockée dans les pores et les fractures<br />

des roches. Parfois, elle peut rejoindre des<br />

Chacun peut, individuellement<br />

contribuer à économiser la<br />

ressource en <strong>eau</strong> grâce à un<br />

La répartition des êtres vivants dans un écosystème<br />

est conditionnée par la quantité d’<strong>eau</strong> disponible<br />

rivières et des lacs souterrains.<br />

Dans certaines régions françaises, l’<strong>eau</strong> du<br />

comportement responsable.<br />

Il suffit par exemple de préférer<br />

prendre une douche plutôt<br />

qu’un bain. D’importantes<br />

consomme et l’<strong>eau</strong> produite par les réactions chimiques qui se déroulent dans ses cellules. Ses<br />

urines sont très concentrées et ses crottes contiennent très peu d’<strong>eau</strong>.<br />

localement. La rose ne peut survivre dans le désert<br />

parce que sa physiologie et ses structures ne sont<br />

pas adaptées à la vie en milieu aride. Le cactus,<br />

lui, peut vivre et se développer dans ce milieu.<br />

La circulation de l’<strong>eau</strong> en surface et dans le sol<br />

sous-sol n’est pas ou peu disponible car elle<br />

n’est pas facilement accessible. C’est le cas<br />

lorsqu’il existe une nappe mais qu’elle est très<br />

profonde. C’est le cas aussi lorsque l’<strong>eau</strong> est<br />

stockée dans les fractures des massifs rocheux<br />

souterrains qui sont difficiles à trouver.<br />

1 LINGE<br />

économies peuvent être<br />

réalisées en améliorant<br />

la qualité des rés<strong>eau</strong>x de<br />

distribution d’<strong>eau</strong> potable<br />

mais aussi en agissant dans les<br />

domaines de l’agriculture<br />

et de l’industrie.<br />

Les besoins en <strong>eau</strong> de l’être humain<br />

Le corps humain contient 60 à 70 % d’<strong>eau</strong>. Nous perdons de l’<strong>eau</strong> lorsque nous transpirons et lors de<br />

l’excrétion (expulsion des urines et des excréments). Cette <strong>eau</strong> doit être renouvelée par la boisson et l’<strong>eau</strong><br />

des aliments. On considère qu’il faut boire régulièrement et absorber environ 1 L d’<strong>eau</strong> par jour. Mais cela<br />

dépend des individus et du mode de vie.<br />

L’âge de l’<strong>eau</strong><br />

Sous le bassin parisien, de l’<strong>eau</strong> circule depuis 20 000 à 30 000 ans dans les roches<br />

Crétacé de l’Albien-Néocomien. La source Alizée (<strong>eau</strong> minérale) située dans le<br />

Loiret a été datée à 30 900 ans (+/- 7 400 ans). En Bretagne, l’<strong>eau</strong> des nappes<br />

phréatiques (entre 0 et 25 m de profondeur) traverse le bassin versant en 10 à 20<br />

ans en moyenne.<br />

Eau virtuelle<br />

Consommer des légumes, des fruits ou de la viande d’importation, c’est<br />

consommer de l’<strong>eau</strong> virtuelle. Lorsqu’un pays comme le Maroc produit des<br />

melons et qu’il les expédie à l’étranger, il exporte aussi l’<strong>eau</strong> constitutive de ces<br />

fruits. Cela contribue à diminuer les ressources hydriques du pays exportateur.<br />

Quels usages pour l’<strong>eau</strong> ?<br />

Comment rendre l’<strong>eau</strong> potable ?<br />

Qui gère l’<strong>eau</strong> en France ?<br />

Artois-Picardie<br />

L’ agriculture est le secteur qui consomme le plus d’<strong>eau</strong> en France pour<br />

arroser les plantes et abreuver le bétail. Mais l’<strong>eau</strong> joue aussi un rôle<br />

essentiel dans le domaine industriel où il faut refroidir, dissoudre, laver ou<br />

purifier des substances.<br />

Pour produire 1 kg de maïs, il faut environ 240 L d’<strong>eau</strong> apportés sous Dans l’industrie, l’<strong>eau</strong> peut être une matière première qui entre dans la<br />

forme de pluie et d’arrosage. Une partie de cette <strong>eau</strong> est transpirée par composition d’un produit de consommation. Elle est alors consommée.<br />

L’ <strong>eau</strong> pompée dans le milieu naturel, appelée <strong>eau</strong> brute, n’est pas toujours<br />

potable. Il faut donc la traiter dans une installation spécialisée. En fin de<br />

traitement, l’<strong>eau</strong> est injectée dans le rés<strong>eau</strong> de distribution. Elle doit alors<br />

satisfaire à tous les critères de qualité prévus par la loi.<br />

L’ <strong>eau</strong> brute est pompée dans une rivière ou<br />

Seine-Normandie<br />

Loire-Bretagne<br />

Adour-Garonne<br />

Rhin-Meuse<br />

Rhône-<br />

Méditerranée-<br />

Corse<br />

Tous les usagers de l’<strong>eau</strong>, collectivités territoriales, associations,<br />

professionnels de l’<strong>eau</strong> et représentants de l’Etat, participent<br />

à l’élaboration d’une politique de gestion au sein de comités de<br />

bassin. Les agences de l’<strong>eau</strong> ou agences de bassin, qui correspondent<br />

aux bassins hydrographiques des grands fleuves français, ont<br />

pour mission de mettre en œuvre cette politique de gestion.<br />

Il existe 6 agences de l’<strong>eau</strong> en France métropolitaine.<br />

la plante et rejetée sous forme de vapeur. Il s’agit d’une consommation,<br />

car cette <strong>eau</strong> ne retournera dans la nappe d’où elle a été tirée qu’au<br />

bout d’un temps long. Par contre, sa qualité n’est pas dégradée. L’<strong>eau</strong><br />

non consommée rejoint par gravité la nappe phréatique ou la rivière<br />

et peut transporter des pesticides, des nitrates…<br />

L’<strong>eau</strong> est aussi utilisée comme outil pour laver, chauffer et purifier.<br />

Elle peut alors contenir des molécules indésirables ou toxiques. Il faut<br />

la purifier avant de la restituer au milieu naturel.<br />

Quantités d’<strong>eau</strong> nécessaires à la fabrication de produits de consommation<br />

une nappe souterraine. Elle est acheminée<br />

vers une station de potabilisation où elle<br />

passe d’abord dans un filtre (dégrillage) qui<br />

élimine les grosses particules en suspension.<br />

Un produit est parfois ajouté entraînant<br />

le reste des matières en suspension<br />

vers le fond (c’est la floculation). Après<br />

CHÂTEAU<br />

D’EAU<br />

1<br />

8<br />

2<br />

7<br />

6<br />

SULFATE<br />

D’ALUMINE<br />

SILICATE<br />

DE SOUDE<br />

4<br />

3<br />

Les 6 agences de l’<strong>eau</strong> du territoire métropolitain.<br />

Le Comité de bassin<br />

donne un avis sur le taux des redevances<br />

qui financent les agences de l’<strong>eau</strong><br />

élabore le Schéma Directeur d’Aménagement<br />

décantation, l’<strong>eau</strong> clarifiée est filtrée puis<br />

5<br />

REJET DE<br />

BOUES<br />

et de Gestion de l’Eau (SDAGE) et suit son<br />

chlorée à raison d’une goutte pour 1 000 L<br />

soit cinq baignoires. L’ajout de chlore est<br />

indispensable et permet de maintenir la<br />

exécution<br />

valide les contrats de rivière, de baie,<br />

de lac, de nappe<br />

2<br />

qualité bactériologique de l’<strong>eau</strong> tout au<br />

long de son voyage dans les canalisations.<br />

L’<strong>eau</strong> potable est ensuite acheminée vers<br />

un chât<strong>eau</strong> d’<strong>eau</strong>. De là, elle est distribuée<br />

chez les particuliers.<br />

Différentes étapes du traitement de potabilisation d’une <strong>eau</strong><br />

1 Filtrage grossier sur grille<br />

2 Stérilisation par injection de chlore ou stérilisation dans des réacteurs à ozone<br />

3 Coagulation des matières flottantes par des réactifs chimiques<br />

4 Décantation<br />

5 Filtration sur lit de sable<br />

6 Stérilisation à l’ozone<br />

7 Filtration sur charbon pour éliminer les matières organiques, les toxines, les goûts et les odeurs indésirables<br />

8 Adjonction de chlore pour éviter les contaminations ultérieures<br />

met en œuvre la Directive Cadre Européenne<br />

sur l’<strong>eau</strong> (DCE)<br />

donne son avis sur toute question intéressant<br />

la gestion de l’<strong>eau</strong> dans le bassin : projets<br />

d’ouvrages, aménagements ou programmes<br />

d’action<br />

Le bassin versant<br />

Les bassins gérés par les agences sont des bassins hydrographiques ou grands bassins versants. Il<br />

1<br />

etc.<br />

s’agit d’une zone où toutes les précipitations convergent vers un même fleuve ou exutoire 1 . Ces<br />

structures géographiques g sont délimitées par une crête formant une ligne de partage des <strong>eau</strong>x 2 .<br />

Le coût de l’<strong>eau</strong><br />

Il est d’environ 3,5 euros pour 1 000 L soit 1 m 3 d’<strong>eau</strong>. Il dépend directement de la disponibilité de<br />

Goutte à goutte ou micro-irrigation<br />

la ressource et de la qualité de l’<strong>eau</strong> brute pompée. Plus celle-ci est mauvaise, plus le traitement de<br />

potabilisation doit être poussé, plus le coût est élevé. L’<strong>eau</strong> du robinet coûte environ 200 fois moins cher<br />

que l’<strong>eau</strong> minérale en bouteille.<br />

Cette méthode d’irrigation consiste à laisser s’écouler l’<strong>eau</strong> lentement et en petite<br />

quantité vers les racines des plantes. Ceci permet d’éviter un arrosage excessif et<br />

l’évaporation. La consommation d’<strong>eau</strong> est alors considérablement réduite.


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<br />

VIDANGE<br />

© matteo NATALE - Fotolia.com<br />

DESSABLAGE<br />

DÉGRILLAGE<br />

DÉGRAISSAGE<br />

TRAITEMENT<br />

BIOLOGIQUE<br />

© Dominique GALIANA<br />

TRAITEMENT<br />

DES BOUES<br />

CLARIFICATEUR<br />

SORTIE DES<br />

EFFLUENTS<br />

TRAITÉS<br />

© Ville de Rochefort<br />

<br />

© Digitoopix - Fotolia.com<br />

Quelles normes pour l’<strong>eau</strong> du robinet ?<br />

Pourquoi et comment épurer les <strong>eau</strong>x ?<br />

Comment gérer durablement l’<strong>eau</strong> ?<br />

La législation distingue, à propos de la qualité de l’<strong>eau</strong>, des paramètres, des normes et des critères. Un<br />

paramètre correspond à un élément dont on veut déterminer la présence. Une norme définit une limite à<br />

ne pas dépasser pour chaque paramètre. Les normes sont fixées au niv<strong>eau</strong> européen en tenant compte des<br />

recommandations de l’Organisation Mondiale pour la Santé (OMS).<br />

Un critère permet d’établir si une norme est respectée.<br />

Une analyse d’<strong>eau</strong> comprend cinq groupes<br />

de paramètres :<br />

les paramètres organoleptiques concernent l’odeur,<br />

la saveur et la couleur de l’<strong>eau</strong><br />

les paramètres physico-chimiques comprennent,<br />

entre autres, la température, l’acidité, la conductivité,<br />

la concentration en ions calcium…<br />

les paramètres concernant les substances indésirables<br />

comme les ions fer ou cuivre<br />

les paramètres concernant les substances toxiques,<br />

notamment les pesticides<br />

les paramètres microbiologiques indiquent la teneur<br />

en bactéries et en virus de l’<strong>eau</strong>.<br />

Les normes françaises de qualité de l’<strong>eau</strong> du robinet sont<br />

conformes à la directive européenne du 3 novembre<br />

1998. La qualité de l’<strong>eau</strong> fait l’objet d’un encadrement<br />

réglementaire très strict et comprend 63 paramètres.<br />

© Dominique GALIANA<br />

Il est nécessaire d’assainir les <strong>eau</strong>x parce qu’elles sont<br />

riches en éléments indésirables. La qualité des <strong>eau</strong>x<br />

qui s’écoulent des éviers ou qui sortent d’une usine est<br />

dégradée. Le retraitement ou assainissement de ces<br />

<strong>eau</strong>x usées permet de restaurer, au moins en partie,<br />

leur qualité avant de les rejeter dans l’environnement.<br />

Ceci permet de limiter la pollution du milieu naturel.<br />

EAUX<br />

BRUTES<br />

FOSSE À<br />

MATIÈRES DE<br />

Station d’épuration à boues activées<br />

Les <strong>eau</strong>x usées sont acheminées vers la station d’épuration. Elles sont dégrillées, filtrées puis décantées<br />

pour éliminer le sable et les graisses. Elles subissent un traitement biologique dans de grands bassins<br />

qui séparent l<strong>eau</strong> l’<strong>eau</strong> des particules en suspension. Celles-ci tombent sur le fond et génèrent des boues.<br />

Enfin, l’<strong>eau</strong> épurée est rejetée dans le milieu naturel.<br />

Une station de lagunage à Rochefort sur mer, peu de temps après sa construction. Les lagunes<br />

épuratrices sont les plus proches de la rivière. Les plantes ne s’y sont pas encore développées.<br />

L e lagunage met en jeu des mécanismes<br />

biologiques spécifiques naturels pour le<br />

traitement des <strong>eau</strong>x usées. Cette méthode<br />

est une alternative possible pour les ham<strong>eau</strong>x<br />

et les petites communes. La superficie des<br />

bassins ou lagunes mis en place pour réaliser<br />

les opérations d’épuration est alors raisonnable.<br />

Plus le volume à traiter est important, plus la<br />

superficie des lagunes doit être augmentée.<br />

Dans ce processus appelé phytoépuration, on<br />

tire partie de la fonction épuratrice naturelle<br />

des plantes. Des bassins plantés sont utilisés<br />

pour optimiser l’épuration de l’<strong>eau</strong>.<br />

Le développement durable a reçu une définition pour la première fois dans le rapport Brundtland en<br />

1987 : « C’est un développement qui répond aux besoins des générations du présent sans compromettre<br />

la capacité des générations futures à répondre aux leurs ».<br />

L’<strong>eau</strong> est au cœur du développement durable car sa quantité totale est constante au niv<strong>eau</strong> de la planète<br />

alors que les besoins de la population mondiale ne cessent de croître. Protéger la ressource et la gérer de<br />

manière optimale est indispensable.<br />

La gestion durable de l’<strong>eau</strong> repose en partie sur<br />

la réalisation d’économie d’<strong>eau</strong>. Elle repose aussi<br />

sur la réglementation des épandages agricoles pour<br />

contrôler la qualité et la quantité des substances<br />

répandues à la surface des sols. Les épandages sont<br />

totalement interdits dans les zones de captage des<br />

<strong>eau</strong>x qui sont protégées de manière spécifique. Le<br />

traitement des <strong>eau</strong>x usées, qui empêche le rejet<br />

dans l’environnement de polluants notamment à<br />

l’origine du phénomène de l’eutrophisation, participe<br />

LAC JEUNE<br />

LAC VIEUX OU EUTROPHISÉ<br />

à la gestion durable de la ressource. Cependant, les<br />

Eaux claires<br />

Eaux peu transparentes<br />

traitements actuels d’épuration des <strong>eau</strong>x n’éliminent<br />

Eaux fraiches<br />

Eaux chaudes<br />

pas les modulateurs endocriniens, molécules issues<br />

Peu de végétaux aquatiques<br />

B<strong>eau</strong>coup de végétaux aquatiques<br />

de l’industrie chimique ou résidus de médicaments<br />

Eaux bien oxygénées<br />

Eaux peu oxygénées<br />

qui agissent sur les hormones en perturbant leur<br />

Fond de roches, graviers, sables...<br />

Fond de vase<br />

action. Ces molécules peuvent provoquer de graves<br />

B<strong>eau</strong>coup d’espèces d’animaux<br />

Peu d’espèces d’animaux (mortalité importante)<br />

anomalies sur la fécondité de diverses espèces<br />

animales, poissons et amphibiens notamment.<br />

L’ion nitrate<br />

La teneur en ions nitrate ne doit pas être supérieure à 50 mg/L dans l’<strong>eau</strong><br />

de boisson pour respecter la norme réglementaire. Il est déconseillé de<br />

consommer sur le long terme une <strong>eau</strong> très riche en nitrate.<br />

Assainissement individuel ou collectif ?<br />

Dans certaines zones, notamment rurales, il n’est pas possible d’être raccordé au toutà-l’égout.<br />

Il faut alors mettre en place un assainissement individuel de type fosse<br />

septique par exemple.<br />

Si ces installations fonctionnent mal, elles contribuent à la dégradation de la qualité<br />

des <strong>eau</strong>x dans les nappes phréatiques et dans les cours d’<strong>eau</strong>.

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