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L'Homme et l'eau

L'Homme et l'eau
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2 mars 2007

Synthèses personelles

Sophie Guillerme:

      A quelques semaines d'une élection majeure, l'écologie semble enfin être prise en compte par l'ensemble des hommes politiques comme l'un des enjeux fondamentaux du 21ème siècle. En parallèle des économies d'énergie, l'eau joue un rôle absolument vital pour chaque citoyen du monde.

Nous avons donc choisi de développer ce sujet d’une part pour son intégration parfaite avec le thème imposé  « l’Homme et la nature » et d’autre part pour l’importance et l’intérêt qu’il porte à nos yeux. Par ailleurs, dans le thème de l’Homme et la nature, la multiplicité des sujets était telle que le choix d’un sous thème s’est avéré compliqué. Au début, nous voulions consacrer notre TPE uniquement aux dégâts écologiques dus à l’impact humain. Après de nombreuses discussions, nous avons choisi d’élargir notre étude à l’utilisation de l’eau dans le monde. Ainsi, lors de la séance suivante, nous avons pu commencer à mettre en place notre problématique. Après de nombreuses rectifications, notre questionnement était de démontrer que l’eau constituait un besoin réel pour l’activité humaine mais que son utilisation devait être modérée puisqu’elle n’était ni durable ni illimitée.

Personnellement, j’ai choisi ce sujet parce qu’il me tenait à cœur et qu’il est d’une importance majeur de nos jours, puisque l’eau est considérée comme un or bleu et qu’elle est menacée. Depuis plusieurs années, je m’intéresse naturellement aux nombreux sujets concernant l’environnement et l’écologie. Autant par les médias que par mon entourage familial, j'apprécie toujours les discussions autour de ce thème et je cherche constamment à m’y investir. De plus, il est indiscutable que les TPE m'ont permis d'acquérir une grande autonomie. En effet, bien que nous soyons encadrés par deux professeurs de français et de sciences économique et sociale, nous sommes en quelques sortes livrés à nous-mêmes. Ainsi, nous avons une grande liberté concernant la réalisation de notre production, ce qui nous oblige logiquement à prendre des initiatives, à entreprendre des recherches, émettre des hypothèses ou encore tirer des conclusions nous-mêmes. En cela, les TPE constituent une véritable démarche qui se rapproche vraiment du monde professionnel et qui nous entraîne ainsi à notre future vie active. Tout au long de notre production, nous avons ainsi effectué de nombreuses recherches autant par l’informatique que par les différents livres et magazines présents dans le C.D.I. de notre lycée et à nos domiciles.

Ensuite, nous ne pouvons nier que de nombreuses oppositions concernant les points de vue de chacun ont éclatées. En effet, chacun de nous avait son point de vue sur une idée, et le travail ne pouvant être effectué que d’une seule manière, nous avons du nous mettre d’accord plusieurs fois. Néanmoins, ces désaccords nous ont permis de réaliser un meilleur travail, beaucoup plus riche d’idées et de points de vue qu’auparavant. Nos multiples discussions ont été le point fort de notre production pour résoudre les différents problèmes rencontrés au sein de notre équipe. En effet, le sujet que nous avons choisi fait parti du sommet de l’actualité ; ainsi, l’abondance de documents nous a été bénéfique mais aussi contraignante puisque malgré les 2 heures hebdomadaires de TPE ainsi qu’un travail personnel effectué à la maison, le temps nous a contraint à ne pas exploiter à fond tous les documents que nous avions rassemblé. Notre problème majeur a ainsi été de trier les nombreuses données assemblées auparavant.

Enfin, malgré les aspects contraignants que comportent les TPE, ils nous permettent avant tout d’acquérir une certaine autonomie, une certaine maturité et ils offrent en même temps une ouverture indiscutable sur le monde professionnel.

Lisa Barnaud

     l'écologie prend actuellement une importance majeure et la population semble sensibilisée et intéressée par se sujet depuis quelques années. Cette nouvelle ouverture dans le cadre des tpe "l'homme et la nature" nous a parus attrayante.

Pour ma part j'ai toujours été attaché et passionné par la nature et les civilisations étrangères; il était donc évident pour moi de traiter un sujet dans ce domaine.

Notre choix c'est porté vers l'eau ,de part son intégration avec le sujet et l'intérêt, la richesse de celui ci. C'est la le paradoxe et la ifficulté de ce thème, en effet, devant la richesse et la profusion des documents, il a été difficile de déterminer les point à traiter.

Nous avons donc décidé d'approfondir et d'étudier l'impact de l'homme sur l'eau, qui est moins connu et moins médiatisé que les conséquences de cet impact comme les maladies et la sécheresse. Ainsi après de nombreux questionnements et discussions, nous avons pus choisir et établir notre problématique sur ce sujet; celle ci étant:

L'eau, un élément vital pour l'homme; L'homme, un danger pour l'eau.

Le tpe nous a permis de comprendre les difficultés à s'entendre sur un projet, chacune ayant une conception différente de cette entreprise

Nous avons également compris la difficulté de gérer au mieux le temps qui nous était imparti, car malgré les deux heures hebdomadaires réservees au tpe, il a fallut finir le dossier à la maison et nous réunir pour la finalisation du dossier.

De plus notre sujet avait pour difficulté supplémentaire la profusion des informations données sur internet, qui ne sont d'ailleurs pas toujours très réalistes et actuelles. Pour ma part j'ai essayé de mon mieux d'obtenir des informations et des chiffres récents et réels. cette abondance de documents est donc perturbante dans l'avancée du projet, car l'on peut aisément s'égarer et perdre de vue le sujet d'origine.

Nous ne pouvons également nier les désaccords rencontrés au sein de l'équipe sur le choix des sujets, de la forme finale du tpe et les différents thèmes à traiter et de mon envie de présenter ce dossier sous la forme d'un site internet.

Mais ces interférences inévitables sont néanmoins bénéfiques et enrichissantes pour le projet, elles ont permis de porter différents regards sur notre travail et une vision plus réaliste de nos erreurs.

Les tpe nous d'autre part permis de développer notre esprit critique et nos connaissances dans le domaine de l'eau, mais aussi d'acquérir une certaine autonomie pour la conception du projet, les professeurs encadrant étant plutôt là pour répondre à nos questions et vérifier si le thème et la problématique correspondait bien aux attentes du tpe. De plus je pense pouvoir être fière d'avoir entrepris la conception d'un site internet pour la présentation de ce projet, ce que je n'avais jamais fait précédemment.

Ce travail était donc enrichissant sur le plan des connaissances, de la maîtrise du temps et de soi devant les conflits, je peu donc réellement dire que je garderai une bonne image de ce projet.

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26 février 2007

II )

II) L'or bleu menacé

   

1) Une ressource menacée par l'homme

      

  A) Pollution

L'eau , une des richesses les plus importantes sur terre peut être qualifiée d' "or bleu" . Cette ressource est cependant menacée par l'homme . En effet , sur terre , on connaît une consommation d'eau excessive ( surtout dans les pays riches ) ainsi qu'une très forte pollutions des eaux douces à l'état liquide.

● La pollution chimique

La pollution de l'eau est une altération qui rend son utilisation dangereuse et qui perturbe l'écosystème aquatique. Elle peut concerner les eaux superficielles (rivières, plans d'eau) et les eaux souterraines . Il existe deux types de pollutions : la pollution chimique , et la pollution due aux virus et aux bactéries .

La pollution des cours d'eau par des produits chimiques est devenue l'un des problèmes majeurs de l'environnement . Elle correspond à la perturbation de l'écosystème aquatique due à des produits chimiques ( azote , phosphate , chlorure...) .. Elle résulte de plusieurs faits.

Tout d'abord , l'agriculture peut provoquer cette pollution , elle entraîne une pollution chimique continuelle des eaux .Pour cause l'utilisation de produits chimiques : Ces substances chimiques (on en dénombre aujourd’hui plus de 300 types) destinées à protéger les végétaux contre les insectes, les champignons ou les mauvaises herbes . En effet lors de la diffusion de ces engrais et pesticides à même le sol , ces derniers pénètrent dans la terre pour ensuite arriver dans les réserves d'eaux , les phytosanitaires s'accumulant dans les nappes phréatiques . Ces engrais peuvent aussi être transportés , lors de précipitations , dans des ruissellements qui rejoignent ensuite des cours d'eau .Les eaux souterraines et autres ruisseaux se retrouvent ainsi pollués .


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Diffusion de pesticides sur une culture.

Les ressources en eau sont d'une importance environnementale et économique majeure . L'homme à cependant tendance à sur exploiter ces ressources .

L'industrie connaît elle aussi un grand rôle auprès de la pollution chimique . En effet , on observe un grand nombre de canaux qui relient les usines aux points d'eau les plus proches afin de déverser les eaux usées des industries dans les eaux propres extérieures


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Usine et eaux polluées

Prenons l'exemple des usines de création de papier . L'eau est chauffée puis mélangée à de nombreux produits chimiques ( aux fonctions lissantes , blanchissantes ...) . Ces eaux sont ensuite déversées dans les rivières et ruisseaux proches , entraînant le réchauffement de l'eau ainsi que la turbidité de cette dernière .

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Rejet des eaux usées d'une teinturerie et d'une conserverie riches en minéraux et matière métalliques

Une des causes de cette pollution est l'activité domestique : à la maison , l'eau des toilettes comme l'eau des lavages est une source de pollution . En effet , lors des machines à laver ou du nettoyages de baignoires et de toilettes , on utilise de nombreux produits détergents , chimiques . Bien qu 'une partie de ces eaux polluées soit traitée dans des stations d'épuration, il en existe une autre qui stagne dans des égouts pour ensuite être déversée dans des ruissellements proches. Ces derniers connaissant une pollution continuelle.

Les activités citadines sont aussi responsables de cette pollution chimique .En effet des gaz de pots d'échappement, des produits chimiques ( essence, huile,...) sont rejetés et se déposent constamment sur les sols. Lors des précipitations, l'eau entraîne ces polluants dans des ruissellements ( égouts, canaux, creux sur les chaussées,...) ces derniers étant ensuite rejetés dans des points d'eaux "propre".

On observe que la qualité des tuyaux de transport des eaux tient un grand rôle auprès de la qualité de l'eau. Prenons l'exemple du plomb : il s'agit d'un métal lourd très toxique. Pourtant, bon nombre de tuyauteries sont en plomb. Les contaminations sont dues à l'eau du robinet. Chez les enfants, par exemple, il peut provoquer un retard psychomoteur et des troubles du comportement , après avoir pénétré dans le sang de la personne .

Une marée noire est une catastrophe industrielle et écologique qui se traduit par le déversement d'une importante quantité de pétrole brut ou de produits pétroliers lourds à la mer, et de l'arrivée de cette nappe d'hydrocarbures en zone côtière sous l'effet des marées et des vents. Elle peut être responsable d'une pollution chimique. En moyenne, 6 000 000 de tonnes de pétrole sont déversées chaque année dans les océans. Cette marée noire provient d'accident industriels, marins, ou de conflits armés. En effet, lors d'une marée noire, une fine couche de pétrole en contact avec l'atmosphère s'évapore facilement, ( Cette évaporation est encore plus rapide si les températures sont élevées ). Il reste cependant du pétrole qui se mélange à l'eau de mer sous l'effet des vagues et qui forme une matière visqueuse ( appelée "mousse au chocolat" ). Le pétrole déposé sur les fonds marins peut ressurgir des années après l'accident , cependant , le pétrole peut aussi être transporté vers des cours d'eau douce proches des océans et mers . Ce fut le cas en 1997 avec le naufrage du pétrolier , l'Erika. Le bateau à sombré au nord de la France, en Bretagne, déversant quelques milliers de litres de pétrole. Les dégâts provoqués par cet accident furent très important. On à en effet observé une "mer noire" due au déversement de produits chimiques, laissant ainsi une eau polluée et des plages couvertes de galette de pétrole.

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Naufrage de l'Erika,1997 et conséquences sur les cours d'eaux proches des mers



● La pollution organique :

Par pollution organique on sous entend une pollution due à des déchets naturels ( déjections, cadavres d'animaux, bactéries ...). Elle résulte de plusieurs faits.

Chaque année, quatre millions de tonnes d'azote sont répandues sur les cultures françaises de déjections animales (par exemple lisier). Les nitrates ne sont pas entièrement utilisés par les plantes ; très solubles, ils sont partiellement entraînés dans les cours d'eau et les nappes souterraines. Le taux de nitrate dans les eaux de consommation a quintuplé en 15 ans. La norme européenne adoptée en France, fixe la concentration maximale acceptable à 50mg/L. Au-delà de 100mg/L, la loi interdit le captage des eaux. Les risques liés a la consommation de nitrates conservent essentiellement les nourrissons (cyanose lié a une transformation de l'hémoglobine des hématies qui devient impropre au transport du dioxygène). Cette teneur en nitrate provoque aussi l'eutrophisation des cours d'eau. L’eutrophisation engendre la poussée d’algues résistantes entraînant ainsi par leur prolifération la décomposition des matières organiques et l’épuisement rapide de l’oxygène dissous dans les eaux profondes. Dans un premier temps, la prolifération des algues peut paraître bénéfique puisque les végétaux constituent le premier maillon des chaînes alimentaires : on pourrait penser que la productivité générale des écosystèmes aquatiques, notamment celle des poissons , va s'en trouver améliorée .En réalité ,il n'en est rien. La prolifération des algues en surface diminue la transparence de l'eau et la photosynthèse n'est alors possible que dans la couche superficielle. Il en résulte une diminution de la teneur globale de l'eau en dioxygène avec pour conséquences la disparition des "espèces nobles" de poissons ,truites et autres salmonidés par exemple, qui exigent des eaux bien oxygénées

                          TRACTEUREpandage de lisier sur une culture.


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Eutrophisation de l'eau et conséquences .

De plus, on remarque que la pollution alimente la pollution. L'eutrophisation de l'eau connaît de graves répercutions auprès de la faune aquatique, ce qui entraîne une nouvelle cause de pollution. En effet, les cadavres animaux situés dans les cours d'eau servent de support à la formation de bactéries, ces dernières polluant à nouveau l'eau.

L'activité citadine entraîne elle aussi la pollution organique des eaux. Un Français jette environ 1kg de déchets ménagers par jour. Qu'il s'agisse d'aliments ou d'autres restes domestiques, ces dépôts entraîne la formation de bactéries. Parfois négligemment jetés dans la nature, ils polluent les rivières et les nappes d'eau souterraines par ruissellement ou infiltration d'eau. Une bouteille plastique peut mettre jusqu'à 1000 ans pour se désagréger dans le milieu naturel, et elle peut aussi contaminer 200 litres d'eau.


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Pollution de l'eau par déchets ménagers 

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Rejets d'eaux domestiques usées dans un cours d'eau


Enfin , l'activité humaine observe une incidence sur la qualité de l'eau . En effet , Les eaux domestiques sont riches en déchets organiques ( restes alimentaires...), en bactéries ( eaux de toilettes , de salle de bain...) et en graisses (eaux de cuisine). Le non respect de l'homme envers la nature fait que , bien que certaine personnes utilisent des fosses septiques isolées et non polluantes, d'autres déversent systématiquement leur eaux usées directement dans des cours d'eau proches.

       B) Une consommation humaine excessive

L'homme utilise tout d'abord l'eau pour l'agriculture . A l'heure actuelle, environ 3 600 km3 d'eau douce sont prélevés pour la consommation humaine, soit l'équivalent de 580 m3 par habitant et par an. L'agriculture est de loin le plus grand consommateur d'eau dans toutes les régions du monde sauf l'Europe et l'Amérique du Nord, puisque 69% des prélèvements mondiaux lui sont imputables. Environ la moitié des 3 600 km3 d'eau prélevés annuellement est consommée par évaporation et évapotranspiration des plantes. A l'opposé, l'eau prélevée mais non consommée retourne aux rivières en s'écoulant en surface ou s'infiltre dans le sol pour être stockée dans les nappes souterraines. Toutefois, elle est généralement de moins bonne qualité que l'eau prélevée. L'irrigation consomme une grande partie de l'eau extraite (souvent la moitié ou plus) du fait de l'évaporation, de l'absorption et de la transpiration des plantes, l'autre moitié réapprovisionnant les nappes souterraines, accroissant le ruissellement de surface ou se perdant sous forme d'évaporation improductive. Inévitablement une utilisation aussi intensive de l'eau pour l'agriculture fragilise les disponibilités en eau.

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La carte ci-dessus indique que 20 pays sont dans une situation critique où plus de 40 pour cent de leurs ressources renouvelables en eau sont utilisées pour l'agriculture. Un pays peut être considéré comme subissant un stress hydrique s'il prélève plus de 20 pour cent de ses ressources renouvelables en eau.

Irrigation des cultures

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L'eau est l'élément vital de l'industrie. Elle est utilisée comme matière première, liquide de refroidissement, solvant, moyen de transport et source d'énergie. Une automobile qui sort de la chaîne de montage aura nécessité au moins 120 000 litres d'eau, soit 80 000 pour la production de la tonne d'acier qui entre dans sa construction et 40 000 de plus pour la fabrication proprement dite. Il faut en outre de nombreux milliers de litres d'eau pour en fabriquer les composantes de plastique, de verre et de tissus. En 1996, l'industrie manufacturière était responsable à elle seule de 14 % des prélèvements d'eau. Le papier et les produits connexes, les métaux de base, et les produits chimiques étaient les trois principaux utilisateurs de l'industrie.

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Industrie et eau .


La troisième plus grosse consommation d'eau est liée à un usage domestique ou collectif .La consommation domestique en eau moyenne en France est de 150 L / j / personne. On entend par consommation domestique la quantité d'eau consommée dans un foyer par personne et par jour. Par opposition, la consommation urbaine est égale à la consommation domestique, à laquelle s'ajoutent les usages de l'eau dits collectifs (nettoyage des rues, toilettes publiques, écoles, hôpitaux,…). La consommation urbaine s'élève à 210L quotidiens par habitant.

Cependant, ces moyennes varient en fonction de trois contextes :

- Les régions : plus il fait chaud plus la consommation est forte
- Le mode de vie : les consommations rurales sont inférieures aux consommations urbaines
- Les périodes : durant la saison chaude, les consommations sont élevées .

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Détails des consommations domestiques quotidiennes .



L’eau est aussi une source d’énergie mécanique. Quant elle dévale les pentes, elle développe en effet une très grande puissance . L’eau courante peut donc faire tourner la roue d’un moulin à eau. L’usage de cette forme d’énergie n’est pas très répandu dans le monde car il demande d’importants investissements. Il s’est surtout développé dans les régions de hautes et de moyennes montagnes, au Canada, en Scandinavie et en Afrique. L’eau courante est une source d’énergie dite renouvelable car on peut en user dans risque d’épuisement .

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Schéma d'une hydrolienne


Enfin , la dernière part d'eau est dédiée aux loisirs . En effet , les loisirs liés à l’eau sont nombreux et varient selon la situation géographique :

- en bordure de côte, se côtoient les sports nautiques, la baignade, les promenades en bateau,...
- au niveau des voies navigables et des lacs ou étangs, les principales activités de détente sont: la pêche, la navigation de plaisance en bateaux privés ou professionnels et la baignade.
- les fontaines et autres décorations.

Ces loisirs peuvent être directement liés à la qualité de l’eau (exemple : la baignade) ou en dépendre au travers du biotope aquatique (exemple : chasse de gibier d’eau). Certains utilisent l’eau comme support ou mode de transport : les bases de loisirs, la navigation touristique fluviale.

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Las Vegas et ses spectacles d'eau et de lumière

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Parc aquatique


● Ressources

Si l'eau est très présente sur terre, 97 % de la ressource est de l'eau salée et 2,3 % est bloquée sous forme de glace. Il ne reste environ qu'un pou r cent d'eau douce sous forme liquide. Les eaux douces exploitées ont une origine continentale :

· les eaux de précipitation

· les eaux de surface(rivières, plans d'eau)

· les eaux souterraines (aquifères ou roches réservoirs) captées par sources naturelles ou forages.

Elles représentent 0,6% de la ressource totale en eau . La faiblesse de ces ressources ne peut permettre à l'homme de continuer pendant longtemps cette consommation soutenue . C'est avec ces usages la que l'homme contribue à la disparition de l'eau sur terre . L'or bleu est menacé .


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Conséquence d'une trop forte consommation en eau sur la mer d'Aral(1973 et 2004)


● Comment réduire sa consommation d'eau ?

Quelques gestes simples permettent de réduire la consommation en eau :

-Réparer rapidement les fuites et entretenir régulièrement la robinetterie : une chasse d'eau qui fuit peut consommer jusqu'à 100 m3 / an, un robinet jusqu'à 50 m3 / an,

- Ne pas laisser couler l'eau en permanence lorsque l'on se lave les mains, les dents,…

- Choisir les appareils tels que les lave-linge et les lave-vaisselle les plus économiques en eau. Leur consommation peut ainsi varier du simple au double.

- Arroser son jardin le soir, afin de réduire l'évaporation de l'eau,

- Diminuer la quantité d'eau dédiée aux loisirs.

L'homme doit à tout prix réduire ses consommation d'eau si il désire préserver sa vie ainsi que l'équilibre de notre « planète bleue »

2) Une source de conflits

        B) Une richesse inégalement répartie

L’eau représente la vie sous toutes ses formes. Tous les organismes vivants contiennent de l’eau : le corps d’un être humain est composé d’environ 60% d’eau, un poisson de 80%, les plantes entre 80 et 90%. L’eau est nécessaire aux réactions chimiques qui se produisent à l’intérieur des cellules vivantes et c’est aussi au milieu de cette eau que sont constituées ces cellules. L’eau étant essentielle à la production alimentaire ainsi qu’à l’ensemble des écosystèmes vivants, le développement humain durable repose entièrement sur le cycle hydrologique.

L’eau recouvre 70% de la surface du globe. 97% de cette eau (salée, non potable et qui ne convient pas à l’irrigation) se trouve dans les océans. L’eau douce, elle, représente 3% de l’eau totale de notre planète. Dans ce faible pourcentage, les rivières et les lacs représentent 0,3%, alors que tout le reste est stocké dans les calottes polaires et les glaciers.

L’eau est une ressource renouvelable, disponible en permanence grâce à l’énergie solaire. Sous l’effet du soleil, l’eau s’évapore des océans et de la terre et se retrouve dispersée de nouveau tout autour de la Terre. Cette eau s’écoule dans les rivières, pénètre dans la terre et alimente les nappes souterraines. Sur les continents, les précipitations sont annuellement supérieures de 44 000 km3 à l’évaporation. Les continents vont donc renvoyer ce volume d’eau aux océans, à mesure que l’eau des rivières et des nappes souterraines s’écoule. C’est ce qu’on appelle le cycle de l’eau.


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Si le ruissellement mondial de l’eau était réparti de manière régulière dans l’espace et dans le temps, les ressources en eau douce seraient largement suffisantes pour approvisionner l’ensemble de la planète. Un rapide calcul montre que l’eau disponible pour la consommation humaine représente 15 000 litres par personne et par jour. Ce chiffre ne reflète cependant pas la réalité, étant donné que les ressources en eau douce sont inégalement réparties. Les précipitations et les écoulements terrestres sont mal répartis dans l’espace et dans le temps. Certaines régions du monde reçoivent d’énormes quantités d’eau, d’autres moins. Dans de nombreuses régions, les précipitations se manifestent uniquement pendant une courte saison des pluies.

Par conséquent, la ressource en eau renouvelable et potentiellement disponible est estimée entre 10 000 et 12 000 km3 par an. Sur cette quantité, les prélèvements d’eau n’ont représenté que 30% en 2000, soit environ 4 000 km3, et la part d’eau consommée (c’est-à-dire évaporée) 15%, autrement dit 2 000 km3. A l’échelle planétaire la situation de l’eau n’est pas alarmante, mais certains pays souffrent de pénuries d’eau en raison de l’inégale répartition des ressources

Aujourd’hui, plus de deux milliards de personnes, sur Terre, manquent d’eau potable. En Chine, 40% des rivières analysées par l’Organisation mondiale de la santé ne répondent pas aux exigences minimales de qualité définies par l’OMS. Améliorer la qualité de l’eau demande de lourds investissements, dont les pays les plus touchés ne peuvent assumer le coût ; il faudrait plus de 180 milliards de dollars par an pour maintenir le taux actuel d’équipement en eau courante dans le monde. L’Union européenne a, en 2002, édicté une directive qui indique que "l’eau n’est pas un bien marchand comme les autres, mais un patrimoine qu’il faut protéger, défendre et traiter comme tel".



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En terme de secteurs, la répartition entre les différents usages de l’eau se fait traditionnellement comme suit : l’utilisation domestique comprend les consommations "à la maison" auxquelles viennent s’ajouter les consommations collectives (établissements commerciaux, services publics). Dans l’industrie, l’eau participe au processus industriel et une part importante est utilisée pour le refroidissement des machines. Dans l’agriculture, les prélèvements d’eau sont consacrés à l’irrigation et à l’élevage.

Il convient de faire la distinction entre la disponibilité de l’eau, les prélèvements d’eau et les consommations d’eau. "L’eau disponible" représente la quantité des ressources en eau renouvelables disponible pour satisfaire les besoins d’une population humaine. Les "prélèvements d’eau" correspondent à la quantité d’eau prise dans les ruisseaux ou les rivières et pompée dans les nappes souterraines pour les besoins humains, mais pas forcément consommée. Une partie de l’eau prélevée est renvoyée dans la nature après usage ; elle est donc restituée à l’environnement. La quantité qui n’est pas rendue à la nature correspond à "l’eau consommée", autrement dit l’eau évaporée ou utilisée dans les produits et les organismes, si bien qu’elle est temporairement indisponible pour d’autres usagers.


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Crise agricole:

Bien qu’au cours des 30 dernières années des efforts significatifs aient été consentis pour garantir la sécurité alimentaire, les prélèvements d’eau destinés à l’irrigation représentent 66% du total des prélèvements au niveau mondial, avec plus de 90% dans les régions arides, tandis que 34% de ces prélèvements sont destinés à la consommation domestique (10%), aux activités industrielles (20%) ou proviennent de l’évaporation des réservoirs (4%).


Crise de la demande:

A mesure que les besoins en eau de chaque individu augmentent en raison de l’évolution des modes de vie et de l’accroissement de la population, la proportion de l’eau consommée pour les besoins humains devient plus importante. Conjuguée à l’irrégularité dans le temps et l’espace, qu’elle soit destinée à la production alimentaire, aux installations industrielles ou à un tout autre usage, l’eau se fait de plus en plus rare.

La situation est d’autant plus dramatique que la hausse de la consommation d’eau pour les besoins humains n’entraîne pas seulement une baisse de la quantité d’eau disponible pour le développement industriel et agricole, mais constitue également une grave menace pour les écosystèmes aquatiques et leurs espèces. De ce fait, les écosystèmes ne parviennent plus à maintenir l’équilibre de notre environnement.


Le concept de stress hydrique:

On assiste à un stress hydrique lorsque la demande en eau dépasse la quantité des ressources disponibles. Sur cette carte, l’indicateur de stress hydrique mesure la part de l’eau prélevée par rapport aux ressources totales renouvelables. Il s’agit du ratio de criticité, qui indique que le stress hydrique repose sur la variabilité des ressources en eau. Le stress hydrique entraîne une dégradation des ressources d’eau douce en termes de quantité (surexploitation des eaux souterraines, rivières asséchées, etc.) et de qualité (eutrophisation, pollution par la matière organique, intrusion saline, etc.). La valeur du ratio de criticité qui indique un stress hydrique élevé se fonde sur le jugement et l’expérience de spécialistes Il varie de 20% pour les bassins dont l’écoulement est très variable à 60% pour les bassins des zones tempérées. La carte tient compte d’un seuil de 40% pour caractériser un stress hydrique élevé. On constate que la situation à travers le monde est très hétérogène.

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B) Hydro-conflits

La demande d'eau dans le monde est croissante et provoque des conflits d'usage. Cette croissance est liée au développement des activités économiques (agriculture irriguée, industries, tourisme) et à l'augmentation des besoins urbains pour les usages domestiques des citadins et le fonctionnement des services urbains.

La demande d'eau urbaine dans le monde a triplé en moins de vingt ans. Elle est à l'origine des tensions entre les villes et les campagnes cas 3 : la ainsi qu'entre les villes elles-mêmes. C'est surtout le cas dans les villes du sud où l'urbanisation croissante, l'amélioration des réseaux d'alimentation publics, l'industrialisation et la forte consommation touristique multiplient les conflits d'usage. Au Proche-Orient, les besoins des campagnes sont en concurrence avec ceux des agglomérations.

Dans certaines régions du monde, la soif est inextingible ou le deviendra à brève échéance si aucune mesure n'est prise pour résoudre les problèmes d'approvisionnement en eau de la population. Le risque est grand de voir l'eau constituer «un problème glissant qui entraînera insensiblement vers la guerre», comme le dit le roi Hussein de Jordanie. Surtout qu'avec l'éclatement de certaines nations, un nombre croissant de fleuves deviennent transfrontaliers et de plus en plus de pays sont appelés à partager une même eau. Un accès à l'eau dans ces régions demeure soumis à un partage équitable entre riverains. [...]

Selon le recensement de l'Organisation des Nations unies, près de deux cent cinquante bassins fluviaux, lacs et nappes phréatiques, couvrant au total une superficie équivalant à environ la moitié de la surface de la Terre, appartiennent aujourd'hui conjointement à deux pays ou plus.

On les trouve dans toutes les régions du monde : 70 sont en Afrique, 55 en Europe, 40 en Asie, 33 en Amérique du Sud, 24 en Amérique centrale, 15 en Amérique du Nord et 6 au Moyen Orient. En Europe même, leur nombre a augmenté avec l'éclatement de l'ancienne Union soviétique et de l'ex-Yougoslavie. Un fleuve comme le Danube traverse ou borde 13 Etats, le Nil 9, le Niger 8, l'Amazone 7, le Mékong 6, le Rhin et le Gange 5. PI us de 40 % de la population mondiale vit aujourd'hui dans les bassins internationaux et partage la même eau avec ses voisins. Dans certains pays, la maîtrise de l'eau risque de devenir une obsession, en raison du principe qui veut que celui qui contrôle l'amont d'un fleuve, contrôle aussi son débit et en même temps la vie de toute la population de l'aval. C'est un problème à dimension internationale: la compétition pour l'accès à l'eau, compétition qui devient critique lorsqu'elle se situe dans les zones arides où la demande en eau est plus forte qu'ailleurs. Dans de tels cas, chacun a ses objectifs propres, toujours opposés à ceux d'autrui, et chacun s'estime prioritaire pour utiliser la ressource disponible et satisfaire ses besoins. Garder pour soi son eau et, si elle n'est pas suffisante, s'emparer de celle du voisin, le cas échéant par les armes. risquera alors de devenir de plus en plus une réalité.

De nombreux États sont dépendants de l'étranger pour leur approvisionnement en eau: un sixième des ressources mondiales en eau douce s'écoule en effet hors des pays d'où elle est originaire. Dans un monde où l'eau devient un enjeu crucial, certains endroits de la planète constituent des espaces de confrontation potentielle. C'est le cas entre les rives d'un fleuve-frontière ou entre l'amont et l'aval d'un bassin fluvial* partagé entre plusieurs États comme les bassins du Nil, du Tigre et de l'Euphrate, du Jourdain ou du Gange.

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L'eau, source de conflits

Les tensions sont aggravées quand de nombreux bassins fluviaux correspondent à des milieux climatiques différents. Par exemple, les régions désertiques en aval du Nil dépendent des eaux provenant de l'amont situé dans la zone tropicale humide: 97% de l'eau consommée en Égypte proviennent des pays d'amont. Les possibilités d'un conflit sont particulièrement fortes quand le pays d'aval est militairement plus puissant et craint pour ses intérêts.

Le cadre juridique international est inadapté du fait de la multiplication des usages de l'eau, des nouvelles technologies, du développement économique et de la concentration urbaine. Par exemple, le traité de Lausanne de 1923, qui a fixé la frontière gréco-turque au milieu du lit du fleuve Evros, n'empêche pas les contestations persistantes entre les deux pays. ;

Si les principes d'un droit fluvial international remontent au Congrès de Vienne (1815), ce n'est que depuis 1970 que l'ONU tente de mettre en place un véritable droit international de l'eau.


le cas de l'Egypte et du Soudan

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le barage d'assouan

Le Nil est au cœur d'un grave conflit sur le partage de ses eaux. Puissance dominante du bassin du fleuve, l'Égypte a signé des accords avec ses voisins du sud pour lui garantir l'essentiel du flux d'eau : 95 % de l'eau égyptienne provient de l'extérieur de ses frontières. Avec une démographie galopante et une surface agricole utile très réduite, l'Égypte a montré des signes très nets d'agressivité dès que le Soudan ou l'Éthiopie, que drainent les affluents du Nil, ont laissé paraître une volonté d'exploitation de leurs ressources en eau. En 1979, le président Sadate a affirmé que le « le seul facteur qui pourrait déclencher l'entrée en guerre de l'Égypte est l'eau », tandis que le ministre des Affaires étrangères égyptien, M. Boutros Boutros-Ghali a, par une petite phrase désormais célèbre, résumé clairement la position de son pays en 1987, en soulignant que « la prochaine guerre dans la région [serait] sur les eaux du Nil ».  Les pays d'amont, Éthiopie, Ouganda, Kenya, ont-il eu la possibilité de bénéficier de la ressource mais est-il possible d'envisager une mise en valeur conjointe des eaux du fleuve ?


Le cas de la Turquie

L'Euphrate et le Tigre, nés en Turquie dans les montagnes arrosées d'Anatolie orientale et leurs affluents venus de la chaîne du Zagros apportent l'eau et la vie dans les plateaux et les plaines désertiques de Syrie et d'Irak. Ils permettent l'extension "Croissant fertile" dans des zones où règne l'aridité. Dans cette région du Moyen-Orient, en plein accroissement démographique où la quête de l'eau a toujours été une préoccupation majeure, la lutte pour le développement implique un contrôle du débit des grands fleuves dont les apports sont capricieux, et irréguliers. La maîtrise des eaux est désormais assurée, les potentialités sont évidentes, la pénurie n'est pas pour l'instant une menace.

C'est le partage de l'eau qui fait difficulté. Longtemps, les deux bassins jumeaux ont été entièrement compris dans une même entité territoriale: l'Empire Ottoman. Il n'en est plus de même aujourd'hui. Au lendemain de la première guerre mondiale, le Tigre et l'Euphrate sont devenus des fleuves transfrontaliers, partagés entre la Turquie, la Syrie et l'Irak. Avec la réalisation de grands aménagements, leurs eaux, relativement abondantes, sont devenues objet de conflits. Leur contrôle et leur utilisation opposent de plus en plus nettement les trois principaux pays riverains.

Par ailleurs, les aménagements actuels conduisent à une " domestication " à peu près totale des deux grands fleuves. Cette massive intervention humaine, conduite tout au long du siècle écoulé s'est traduite par de profondes et irréversibles modifications de l'écosystème.

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Le Nil pourvoit l'Égypte en eau à hauteur de 97 % de ses ressources et 95 % de la population égyptienne vit exclusivement sur ses rives. Conscientes du rôle vital du Nil dans l'existence du pays, les autorités égyptiennes ont toujours suivi avec le plus grand intérêt les changements politiques et militaires survenus en amont. C'est à l'accession du Soudan à l'indépendance que le Caire a pris la décision de construire le Haut Barrage d'Assouan afin d'éviter de se trouver un jour privé d'eau.
Le Nil en Égypte, est un stress national, comme l'a expliqué John Waterbury : "Le sens de la vulnérabilité des États situés en aval, comme l'Égypte, et la peur qui en résulte dictent toutes les décisions concernant le choix des projets et des techniques destinés à maîtriser le fleuve. Aucun autre fleuve de cette importance n'est partagé par tant d'acteurs autonomes et aucun pays situé en aval d'une voie d'eau n'est aussi dépendant de son existence que l'Egypte vis-à-vis du Nil."
Dès 1929, l'Egypte et le Soudan, représentés par l'Angleterre ont signé un traité pour le partage des eaux du Nil. Avec son accession à l'indépendance en 1956, le Soudan réclame une renégociation du traité. Les négociation, menée dans un contexte international trouble, aboutiront en novembre 1959 sur des dispositions toujours applicables aujourd'hui. Ce traité n'évoque aucun des pays d'amont, au premier rang desquels l'Ethiopie qui continue bien sûr de réclamer sa part. Précisons que le Nil bleu, contrôlé par l'Ethiopie, compose le Nil Egyptien à plus de 80 %. A terme, on ne peut qu'envisager aussi l'intervention de l'Ouganda, de la Tanzanie et du Kenya qui enregistrent les plus forts taux de croissance démographique du monde et seront donc très rapidement contraints de tirer un meilleur profit des eaux du lac Victoria ou le Nil blanc prend sa source .

    

● Réduire la pollution de l'eau

-> Protection des captages .On élimie des périmètres de protection sanitaire autour des captages destinés à l'alimentation en eau potable . Leurs limites varient en fonction de la nature du sol . A l'intérieur de ces zones , certaines activités sont interdites ou réglementées ( stockage de produits dangereux , épendage de fertilisants , densité d'élevage ...)

-> Reduction despollutions agricoles .                                                                    Les autoriés on fixé comme mission de réduire les fuites d'engrais vers les nappes tout en préservant une agriculture performante . Pour cela , certaines règles doivent être réspéctées :                                                                                                 -Maintenir une bonne structure des sols pour que les engrais soient correctement retennus .                                                                                                         -Limiter le lessivage des sols en mettant en place une culture hivernale pour ne pas laisser la terre nue .                                                                                                                                                                                                            --Eviter les épandages massifs d'engrais (lisiers et produits chimiques) .

->Traitement des eaux usées .                                                                             Le processus naturel d'auto épuration ( dégradation des matières organiques , présentes dans l'eau , par des bactéries qui minéralisent cette matière organique ) est souvent insuffisant : il faut traiter ces eaux dans des stations d'épuration . D'abord de manière physique en piégant les matières en suspension grâce à des filtres ou dans des bassins à décantation . Puis de manière biologique en utilisant des micro-organismes pour transformer la matière organique en substance minérale stable . On obtient alors comme déchets des boues qui seront éliminées par voie de décharges ou d'incinération aprés avoir étées déshydratées pour réduire leur volume . Les eaux épurées peuvent être rejettées dans le milieu naturel .

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23 février 2007

I)

I) L’eau est un élément vital pour l’Homme

      1) Les besoins d’une société

          A) Les besoins humains 

      Par distribution de l’eau, on sous-entend l’ensemble du système formé par le captage, l’adduction, le traitement, le stockage et enfin la distribution de l’eau pour les usages domestiques et industriels. Aujourd'hui, en France, la consommation quotidienne moyenne est estimée à 350 litres par habitant, soit 60 à 200 litres pour l'alimentation des ménages, 80 pour la desserte industrielle et commerciale et 10 à 70 pour le lavage des rues, l'arrosage des espaces verts et l'agrément des fontaines. La plupart des eaux sont traitées (clarifiées et stérilisées) dans des usines avant d'être distribuées et consommées. Ainsi, l’alimentation en eau potable (aussi appelée AEP) est l’ensemble des équipements, des services et des actions qui permettent, en partant d’une eau brute, de produire une eau conforme aux normes de potabilité en vigueur, qui est ensuite distribuée aux consommateurs.

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Le plus grand nombre et la plus grande diversité d’utilisations ont lieu sur terre. On parle alors d’utilisations par prélèvements auxquelles, malgré leur importance dans notre vie quotidienne, on a habituellement attribué une faible valeur. L’eau est prélevée, utilisée et rejetée. La majorité de ces utilisations par prélèvement « consomment » une partie de l’eau, c’est-à-dire que la quantité retournée à la source est moindre que celle prélevée.

Par exemple pour un litre d’alcool il faut 100litres d’eau,25 litres pour la même quantité de bière. Pour un kilogramme de blé il faut 1500 litres d’eau,590 litres pour un kilogramme de pommes de terre. Pour l’élevage d’une poule, il faut 0,5 litre d’eau par jour, pour une vache 200 litres par jour, pour la construction d’une voiture 100000 litres sont nécessaire, enfin, 1kilogramme de papier nécessite 500 litres d’eau.

En outre, on a pu constater que l’eau rejetée après utilisation a souvent perdu de sa qualité, ce qui se répercute négativement tant sur l’environnement que sur les utilisations récréatives sur place. L’eau nous est vital tout le long de notre vie et dans de nombreuses fonctions : de l’eau qui nous sert à boire à celle pour laver du linge, l’eau est présente partout.

Ensuite, l’augmentation de la demande en eau est en lien direct avec l’accroissement démographique. En effet, on a pu constater à plusieurs reprises des zones de développement de population en pleine expansion. Ainsi, dans le monde arabe, l’expansion est telle qu’en 30 ans, le Moyen-Orient devrait atteindre environ 452 millions d’habitants en 2025. De plus, en Palestine, une cité appelé Gaza, s’est crée et en un siècle, elle s’est développée, elle contient désormais environ 300 000 habitants.

La photographie ci-dessous représente un canal de distribution d’eau douce entièrement utilisé par la population grandissante de l’Arabie saoudite. En effet, ce pays est une immense terre aride qui est obligé d’exploiter des zones aquifères très profondes et de construire des réservoirs et des barrages afin de recueillir l’eau de pluie. De plus, le dessalement de l’eau de mer est nécessaire dans le but d’accroître les ressources en eau de la population. On peut donc remarquer la richesse pétrolière de ce pays qui lui permet de créer et de construire des aménagements spécifiques à la distribution et au dessalement de l’eau de mer.

       

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Un canal de distribution d’eau douce en Arabie Saoudite

Aussi, le développement du tourisme a fait apparaître un « tourisme de l’eau » qui présente de nouvelles demandes en eau dans lesquelles entre en jeu les consommations journalières comme la douche, la chasse d’eau, la boisson mais aussi les consommations liées aux activités touristiques telles que :

  • les parcs d’attraction

  • les hôtels de tourisme avec des piscines, des jacuzzis,…
  • les centres de thalassothérapie qui mettent à la disposition de leur client des bains massant, des bains revitalisant, des douches sous marine…
  • la consommation en eau potable qui est aussi nécessaire aux touristes.
  • les canons à neige dans les stations de ski qui ont une forte demande en eau (par exemple, dans la station de Tignes, l’eau des canons à neige est récupérée du lac)

Dans certaines régions à fort tourisme pendant une certaine période, les demandes en eau ne sont pas suffisantes par rapport à la population annuelle (par exemple la région Poitou-Charentes ou la Vendée). En définitive, l‘accroissement des besoins humains en eau tel que la multiplication des hommes, la croissance urbaine ou le développement des activités touristiques autour de l’eau génèrent de nouvelles demandes.

          B) Les besoins économiques

Les usages de l’eau sont très divers. Ainsi, l’agriculture est le secteur économique qui prélève le plus d’eau c’est-à-dire 70% du volume d’eau disponible. Ensuite, les différentes industries consomment 20% et la consommation urbaine et domestique en utilisent 10%. Ainsi, on a pu constater que la croissance de la consommation d’eau est de plus en plus forte, plusieurs facteurs y contribuent :

á L’intensification de l’agriculture tend à accroître l’irrigation qui prélève beaucoup d’eau : l’évaporation et l’infiltration de volumes énormes en sont principalement les causes. L’irrigation est donc l’utilisation qui consomme le plus d’eau en agriculture. En effet, l’irrigation qui constitue la principale utilisation d’eau douce dans le monde fournit 10% de cette eau. De plus, l’irrigation entraîne des effets spécifiques au gaspillage de l’eau. En effet, les rampes d’arrosage moins coûteuses, perdent de l’eau par évaporation ou écoulement. Ainsi, il est nécessaire de développer le système de goutte à goutte qui ne gaspille pas d’eau puisque l’eau est envoyée directement au niveau des racines, malgré son efficacité, les frais d’installation et de maintenance s’avèrent plus importants.

á L’industrialisation est de plus en plus demandeuse. En effet, dans ce secteur, la majeure partie est utilisée pour le refroidissement des centrales thermiques, ce qui restitue une eau faiblement polluée mais échauffée ou vaporisée.L'industrie est à la fois une grande consommatrice des ressources en eau et un acteur majeur du développement économique et social. Afin d'évoluer de manière durable, les industries doivent être garanties d'avoir accès à un approvisionnement en eau adéquat. En contrepartie, elles doivent s'engager à ce que l'eau utilisée dans les processus industriels le soit de manière efficace, et ne retourne pas dans la nature sous forme d'eau usée, non traitée et polluante. La technologie est importante pour le recyclage de l'eau, et des mesures variées, économiques et législatives, peuvent également encourager une gestion responsable.Ensuite, l’industrie manufacturière utilise 14% des prélèvements d’eau avec la production de papiers, de métaux de premières fusions et de produits chimiques.

L’industrie minière entraîne un prélèvement de 1% d’eau. Elle comprend l’exploitation des mines de métaux ainsi que l’extraction des minerais non métalliques et celle du charbon. Cette industrie utilise l’eau pour séparer le minerai du roc puis refroidir les foreuses, laver le minerai au cours de la production et enfin évacuer les résidus.

á La croissance urbaine est exponentielle car les populations sont très consommatrices. Ainsi, dans les villes, les pertes en eau sont très importantes surtout dans les réseaux d’adductions (de l’ordre de 10 à 40%). Si on tient compte des récupérations, c’est alors 85% de l’eau réellement consommé qui va à l’irrigation. Quant à la distribution de l’eau, on sous-entend l’ensemble du système formé par le captage, l’adduction, le traitement, le stockage et enfin la distribution de l’eau pour les usages domestiques et industriels.

Aussi, ces grandes utilisations totalisent des prélèvements annuels s’élevant à 44.6 milliards de mètres cubes d’eau.

á Les usages énergétiques correspondent à la production d’énergie qui occupe une place particulière dans les bilans de consommation d'eau. Elle implique des prélèvements très importants de 19 199 millions de m3 (59 % du total), mais en restitue l'essentiel pour ne représenter que 3 % de la consommation nette. A lui seul, le bassin Rhône-Méditerranée-Corse prélève 61 % du volume total prélevé pour la production énergétique en France. Bien plus que sur les bilans de consommation nette, la production d'énergie a des implications sur la gestion de la ressource. On citera en particulier la gestion par EDF des barrages réservoirs pour le bon fonctionnement des centrales nucléaires (en France, la production nucléaire représente 84 % de la production énergétique totale). Ces centrales ne peuvent en effet effectuer de rejets dans les cours d'eau que si ces derniers respectent un certain débit. En période de sécheresse, cette nécessité a des conséquences sur la gestion de la ressource et les arbitrages entre les différents usages de l'eau.

Force est de constater que la multiplicité des ces utilisations fait de l’eau une ressource fondamentale aux activités humaines. C’est la raison pour laquelle sa gestion est surveillée continuellement mais aussi parce qu’elle affecte considérablement les relations entre les Etats. A l’échelle d’une nation telle que la France, la gestion des ressources en eau est assurée par des agences de l’eau régionales. Au niveau de chaque commune, un service public gère la distribution de l’eau soit directement, soit par délégation à une société privée. Enfin, la gestion de l’eau utilise plusieurs activités comme la production agricole (l’irrigation et le drainage), la production d’énergie et le transport, la gestion des milieux naturels et forestiers (les zones humides et les milieux aquatiques) mais aussi la production d’eau potable et l’assainissement qui sont les deux activités majeures de cette gestion.

Économiquement, la consommation d’eau potable a un coût et chaque pays en établie son prix en euros par m3. A partir de ce tableau ci-dessous (les données datent de 2003 et sont libellées en euros), on peut constater qu’en fonction de chaque pays, le prix de l’eau potable diffère amplement pour de nombreuses raisons:

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     2) Les techniques de l’eau

          A) Les techniques anciennes

La maîtrise de l’eau ne date pas d’hier, depuis des millénaires, l’homme tente de se l’approprier. Les premiers aménagements hydrauliques sont pour une part essentielle liés à l’invention de l’agriculture, au néolithique, puis à son extension au Proche et Moyen Orient.

Les techniques antiques d’irrigation reposaient sur la distribution de l’eau dans des parcelles par le moyen d’un réseau de canaux. Ceux-ci amenaient l’eau à partir d’un fleuve, ou d’une réserve d’eau à l’aide d’une pente. Après avoir été puisé du canal, l’eau était répandue sur la terre avec l’aide éventuelle d’une rigole devant être approvisionné.

  • Le chadouf

Du temps des pharaons, le chadouf était l’outil le plus ancien mais le plus simple à utiliser. Il permettait d’irriguer les terres et il était composé d’un trépied, d’un contrepoids en bois, d’une corde et d’un récipient.

Celui qui faisait fonctionner le chadouf plongeait le seau dans l'eau. Puis, une fois le seau rempli, il charge l'autre côté de pierres jusqu'à ce que le poids soit plus élevé et que le seau remonte au niveau du champ (système du levier ou de la balance). Le paysan n'a plus qu'à verser l'eau dans un canal qui l'emmènera dans la direction du champ. Si le sol à irriguer se situe au-dessus du niveau de l'eau, on aménage deux ou trois chadoufs les uns au-dessus des autres.

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un chadouf

  • La noria

La noria est un système d'irrigation qui a été inventé par les Arabes au Vème siècle. C’est une grande roue qui peut être construite en bois ou en fer et avoir des diamètres différents. La noria tourne grâce au "vent" de "l'Acequia" (canal du bas de la noria) sur lequel elle se trouve. Elle permet de monter l'eau jusqu'à un autre canal qui se trouve en haut de celle-ci. Ce système permet d'irriguer les jardins de toute hauteur. L'invention de la roue à godets ("noria") facilite beaucoup l'agriculture. Elle permet de monter l'eau dans les canaux d'irrigation, sans effort humain. Grâce à ce système d’irrigation, il pousse de nouvelles plantes très exigeantes en eau : l’abricot, la grenade,  le melon, l’artichaut, l'aubergine, l’asperge, l’endive, le riz et la canne à sucre.

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Une noria

  • La machine de Marly   

    

Il y a plus de 4000 ans, une technique de drainage appelée la parade a été mise au point en Mésopotamie et sur les Hauts plateaux d’Iran. Elle consiste à réaliser des plans de culture en légère pente. Ainsi, dans la partie haute du champ, l’eau de ruissellement qui ne s’est pas infiltrée dans le sol descend vers la partie basse du champ et est collectée à travers un fossé creusé. De nos jours, cette méthode est encore suivie dans les oasis du Sahara. Grâce à cette technique, il n’y a aucun gaspillage de l’eau.

Sous louis XIV en 1682, des ingénieurs ont mis au point la machine de Marly : elle utilisait la force motrice de la Seine, retenue par un barrage pour envoyer son eau dans des canalisations qui escaladaient la colline de Louveciennes et la déversaient dans un aqueduc menant à Versailles, alimentant bassins, et jets d’eau.

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la machine de Marly

  • Les acqueducs Romains

Les aqueducs romains utilisaient la simple force de la gravitation pour acheminer l’eau : il suffisait de donner une légère pente aux conduites pour que l’eau coule vers sa destination. L’inconvénient était que pour passer une colline, il fallait soit creuser un tunnel, soit la contourner ; de même, pour passer une vallée, il fallait construire un pont ou utiliser un siphon.

Les aqueducs romains ont laissé de nombreux vestiges comme le Pont du Gard en France, l’aqueduc de Ségovie en Espagne, l’aqueduc de Carthage en Tunisie ou encore l’aqueduc de Jouy-aux-Arches près de metz. Cependant, la plus grande partie du parcours de ces aqueducs était souterraine.

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Le pont du Gard

  • Les canaux Chinois

Au Vème siècle avant J-C, le premier canal qui mesurait plusieurs centaines de mètres fut construit et il reliait le fleuve jaune aussi appelé le Huang he aux plaines centrales. Ensuite, au VIème siècle après J-C, un autre canal de près de 1000 km fut construit avec plusieurs branches secondaires, des portes étanches au franchissement des fleuves, des écluses à sac et des plans inclinés. Ces travaux mobilisèrent plus de cinq millions de travailleurs. Jusqu’au XIIème, le système fonctionna à plein débit mais au-delà de cette date, de nouvelles techniques apparaissent plus audacieuse et plus performante sous forme d-un nouveau canal situé à l’est du précédent entre Hangzhou et Tianjin. L’ouvrage mesurait environ 1800 km et grâce à son entretien et ses améliorations qui lui ont été apporté, il subsiste encore de nos jours.

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fin Le grand canal de chine

  • Les canaux Europeens

En Europe, l’apparition d’une idée de construction de canaux date de la fin du haut Moyen –Age, en 793, lorsque Charlemagne étudie une construction d’un canal qui relierait le Rhin au Danube mais cette ébauche de construction ne se réalisa que 1000 ans plus tard. Ainsi, la première vraie construction européenne de canaux eu lieu au XIVéme siècle. En effet, à cette époque, l’Europe et plus précisément l’Italie, les Pays-Bas et les régions fortement industrialisées connurent le développement des villes, des industries et du commerce, ce qui nous amena à compléter les voies navigables naturelles par l’ajout de canaux. La France, qui était plus rurale, ne suivit le mouvement qu’à partir du XVIIéme siècle lors, d’une part de la jonction de la Loire et de la seine par le canal de Briare construit en 1604-1642 dans le but était d’approvisionner la capitale en blé et donc d’éviter des disettes désastreuses et d’une autre part, par la réalisation d’un grand et vieux projet de raccorder l’océan et la Méditerranée.

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                                                             Le canal du Briare

  • Les moulins à eau

Un moulin à eau, ou moulin hydraulique, est une installation destinée à utiliser l'énergie mécanique produite par le courant d'un cours d'eau qui est amenée au moulin par un bief (canaux d’irrigation). Dans des régions côtières, les mouvements de marée ont été aussi mis à contribution pour faire fonctionner des moulins.

Les moulins à eau étaient utilisés pour de multiples usages avant l'ère industrielle, comme :

  • pour le travail des métaux : meules, forges, marteaux pilons
  • pour le textile : foulons, métiers à tisser 
  • moudre des céréales (l'usage le plus ancien)
  • dans l'industrie forestière, les scieries 
  • pour actionner des pompes

A l’époque du bas-empire romain, on ne dénombrait que peu de moulins à eau, ceux-ci étaient utilisés pour assurer la fourniture de farine aux grands domaines. C’est à partir de l’an 800 que les moulins se développent et en deux siècles, plusieurs centaines sont construits en occident. De siècle en siècle, la quantité de moulins à eau ne cesse d’augmenter jusqu’à une dizaine de milliers seulement pour le royaume de France. De plus, la croissance des moulins suit très étroitement la croissance démographique. La progression est semblable en Lombardie, en Rhénanie et en Angleterre.

Quelques exemples de sites qui utilisent (ou utilisaient) cette énergie hydraulique : la machine de Marly qui faisaient fonctionner les cascades, fontaines et bassin du jardin du Château de Versailles ou le Pavillon de Manse qui se trouve à Chantilly et qui abritait une machine hydraulique qui avait la même fonction que celle de Marly mais pour les jardins du Château de Chantilly.

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       Moulin médiéval sur l'Hérault (Saint-Thibéry) 

          B) Les techniques modernes

  • Les acqueducs modernes

Par aqueduc, on sous entend un conduit artificiel érigé pour transporter. De plus, un aqueduc peut être un canal ouvert ou fermé, un tunnel ou un pipeline. Un pont d'aqueduc est une structure qui porte un canal au-dessus d'une vallée ou d'une rivière. De nos jours, de nombreux aqueducs édifiés demeurent en Europe tel que celui de Glasgow qui mesure 54 km, l’aqueduc alimentant Marseille s’étend sur 97 km ou encore celui du second Empereur Franz joseph ravitaillant Vienne que l’on estime à une longueur de 232 km.

Néanmoins, les Etats-Unis nous font concurrence puisque de nombreux réseaux d'aqueducs fournissent l'eau à Boston, à Baltimore dans le Maryland, à Washington dans le Columbia, à Saint Louis dans le Missouri, à New York et à Los Angeles entre autres. Les différents aqueducs alimentant la population New-Yorkaise sont généralement sous terrain et s’étende sur plus de 322 km. Prenons pour exemple l’aqueduc du Delaware, qui transporte 3 028 320 m3 d'eau par jour, des montagnes de Catskill à New York sur une longueur de 137 km. C'est le plus long tunnel continu du monde.

Malgré cet important réseau d’aqueducs new-yorkais, le plus important au monde reste celui qui alimente le sud de la Californie en eau. En effet, l'eau est amenée au barrage de Parker vers le fleuve Colorado qui est un réservoir d'eau considérable et est transportée sur 389 km à travers les montagnes de Bernardino jusqu'à Lake Mathews, en Californie. L'aqueduc du fleuve Colorado a une capacité de plus de 3 785 411 m3 par jour. La ville de Los Angeles est alimentée à partir d'une autre source d'eau. L'aqueduc de Los Angeles, alimenté par les eaux du fleuve Owens, dans la Sierra Nevada, a une longueur de 544 km et est conçu pour fournir environ 15 141 644 m3 d'eau par jour.

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L’aqueduc de los Angeles

  • L'aduction d'eau potable

L’adduction d’eau (souvent appelé AEP) est généralement constituée d’un forage équipé d’un système de pompage mécanisé relié à un réservoir de stockage et un réseau de distribution d’eau. L’eau potable est amenée par des canalisations enterrées et distribuée au moyen de bornes-fontaines, de branchements particuliers, etc.

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Conduite d'adduction d'eau de la Ville de CUTZAMALA au Mexique

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Aménagement d’un réseau d’adduction d’eau à béni au Congo à l’aide de l’association « Solidarités »

  • Les grands barrages

Le barrage des Trois-Gorges

Sur le fleuve Chang Jiang (ou Yangzi Jiang) connu sous le nom de « fleuve bleu » s’édifie le plus grand chantier du monde : le barrage des Trois Gorges. Cette construction qui doit être achevée en 2009, dure depuis 17 ans et nécessite plus de 50 000 travailleurs. Ce barrage qui se situera sur le 3eme fleuve du monde sera en plus d’être le plus grand chantier du monde, le plus grand monument édifié en Chine mais aussi le plus onéreux (environ 23 milliards d’euro). De plus, il accueillera la plus importante centrale hydraulique mondiale d’une capacité moyennant les 18 000 mégawatts soit l’équivalent de 20 centrales nucléaires et six fois tout l’équipement du Rhône. Cette centrale hydraulique produira 10% de l’électricité chinoise.

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Ensuite, on citera quelques données spécifiques à ce grand chantier telles que 185m de hauteur, 2,3 km de longueur, une capacité s’élevant à 4 milliards de m3 et l’accueil de 5 écluses et d’un ascenseur à bateaux. L’intérêt fondamental de ce barrage pour les autorités chinoises est triple : tout d’abord, la prévention des crues meurtrières dans les cours moyens et inferieur du fleuve bleu ensuite, l’intérêt de la production d’énergie et enfin la navigation. De plus, à partir de ce barrage, de nouvelles infrastructures vont se créer autant dans l’industrie et les services que dans la démographie par la création de nouvelles villes et l’apparition de nouvelles formes de tourisme. Aussi, la réservoir d’eau pourra être utilisée pour l’irrigation et la pêche.

Néanmoins, ce gigantesque barrage entraine de nombreuses externalités plus que négatives pour l’environnement. En effet, d’une part, la faune et la flore va énormément souffrir puisque 47 espèces rares sont menacées d’extinction.

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Le chantier du barrage des Trois-Gorges a entrainé de nombreux mouvements d’opposition internationale. En effet et pour exemple, le journal de presse Courrier international a publié un hebdomadaire concernant les dangers et les critiques faites aux grands barrages comme celui des Trois Gorges :« En Chine, le projet pharaonique du barrage des Trois-Gorges fait l’objet de vives critiques en raison de la mauvaise qualité des travaux. »

Malgré ces nombreuses fissures qui résident autour de ce chantier, le problème des populations à déplacer est aussi important puisque de nombreuses villes vont être condamnées par la montée des eaux. En effet, en 2009 lors de la mise en service du barrage, le niveau de l’eau va augmenter considérablement. A Fengdu, le niveau de l’eau atteindra 175 mètres.

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                                                 La ville de Fengdu

Ensuite, cette région appelée Sichuan connaît une agriculture intensive, l’utilisation de nitrates y est donc importante, les risques de contaminer le lac sont sérieuses. De plus, les villes alentours abritant des millions d’habitants sont dépourvues de système d’épuration, tous les déchets se retrouveront donc dans le lac. Le tableau ci-dessous indique tous les impacts négatifs entrainés par la création d’un grand barrage :

Facteurs d’impact

Indicateurs

Remarques

Inondation du réservoir :

  - destruction ou dégradation d’un milieu naturel ou d’un patrimoine historique protégés, ou l’environnement d’un groupe social particulièrement vulnérable

- effet de coupure

- déplacement involontaire des populations
  • superficie de la zone d’inondation du réservoir.
  • nombre de personnes devant faire l’objet d’un déplacement involontaire.
  • superficie de la zone d’inondation x indice de valorisation.
  • superficie de la zone d’inondation rapportée à la largeur moyenne du cours d’eau avant le projet.

Pour les projets hydroélectriques, les indicateurs relatifs à la surface inondée et au nombre de personne devant être déplacées sont également rapportés à la puissance (MWe) et à la production de la centrale (GWh).

L’inondation d’un milieu peut parfois être compensée par la création d’une ressource piscicole, touristique ou d’intérêt écologique d’une grande valeur.

L’usage de cet indicateur n’est pertinent que pour autant qu’un effet de coupure est susceptible d’affecter les populations et/ou les écosystèmes.

Risque d’eutrophisation de l’eau du réservoir

  • profondeur du réservoir
  • capacité utile du réservoir rapportée au débit annuel moyen du cours d’eau

Cet indicateur de circulation pourra au cas par cas être complété d’indicateurs sur la qualité de l’eau

Modification du régime hydraulique en aval du barrage

A apprécier au cas par cas, en fonction de la configuration hydrologique du cours d’eau, de sa valeur patrimoniale (y compris en termes de biodiversité) et d’usage (y compris pêche et agriculture)

La modification du régime hydraulique en aval est parfois un des objectifs du barrage.

Risque de sédimentation au niveau du barrage et d’érosion en aval

A apprécier au cas par cas en fonction de la configuration du bassin versant et de l’aval

Ainsi, les avis sont très contrastés quant à la création du barrage des Trois-Gorges entre les différentes externalités prévus. Il est donc important de se questionner sur l’ampleur de l’impact écologique et environnementale d’un tel chantier.

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                                 La maquette du barrage des Trois-Gorges

le barrage d’Itaipu

Le barrage d’Itaipu possède la plus grande centrale hydraulique du monde après le barrage des trois gorges. Néanmoins, il n’est pas l’un des plus grands barrages du monde. Il est situé sur le septième fleuve du monde, le Paraná conjointement construit et utilisé par le Brésil et le Paraguay en 1979. Ce barrage a pour but d’alimenter en électricité les populations brésiliennes et paraguayennes à hauteur de 48% pour l’une et 95% pour la seconde. La capacité de production de la centrale est de 12 600 mégawatts. Mais en 2006, deux nouveaux générateurs ont été mis en service en amenant sa capacité de production à 14 000 mégawatts. La production annuelle d’Itaipu est donc de 100 milliards de kilowattheures. Ainsi, l’American Society of Civil Engineers (Société américaine de génie civile) considère l’Itaipu comme étant l’une des 7 merveilles du monde. De plus, la construction de ce barrage aura entraine de nombreux bienfaits touristiques. En effet, la zone est devenue très attirante puisque le lac est aménagé en plage, en loisirs nautiques et en écotourisme avec des zones protégées pour la faune et la flore.

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                                                  Le barrage d’Itaipu

22 février 2007

Introduction

        Par impact de l’homme, on sous entend les externalités ici négatives de l’activité humaine sur son milieu de vie. L’eau est l’élément fondamental constituant l’environnement de notre planète. La terre est majoritairement composée d'eau. En effet, environ 70% de la surface de la terre est couverte d'eau.

Cependant, l'eau existe également dans l'air sous forme de vapeur et dans les couches aquifères du sol, en tant qu'eaux souterraines. La réserve totale en eau de la planète est de 1.400.000.000 km3. Cette réserve se présente sous plusieurs formes (liquide, solide ou gazeux.). La plupart de l'eau douce est stockée dans les glaciers et les calottes glaciaires, et elle n'est donc pas disponible. C'est encore 24.500.000 km3 d'eau, formant 69.5% de l'eau douce totale de la Terre.

Seulement cette quantité d’eau douce est limitée à 3% de l’eau totale présente sur la Terre et sous l’effet de l’homme, elle serait de plus en plus limitée. Depuis le début de l’ère industrielle, l’homme menace gravement l’environnement qui l’entoure en utilisant indéfiniment cet or bleu.

Ce sujet nous permet donc de nous interroger sur la menace qui pèse sur l’eau puisqu’elle constitue un besoin réel mais pas durable pour l’homme. En effet, l’eau représente un élément vital pour la survie et le développement de l’Homme sur la terre cependant par son activité sur l’environnement, l’homme menace gravement l’eau.

goutte

22 février 2007

Plan

    I) L’eau est un élément vital pour l’homme

              1) Les besoins d’une société

          A) Les besoins humains

  B) Les besoins économiques

     2)Les techniques de l’eau       

                  A) Les techniques anciennes

          B) Les techniques modernes

    II) L’or bleu menacé

                       1)Une ressource menacée par l’homme

          A) Pollutions

          B) Une consommation humaine excessive

2) Une source de conflits

          A) Une richesse inégale

          B) Hydro-conflits

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22 février 2007

présentation

Lycée Nevers - 2006/2007

TPE 1ère ES

L’HOMME & LA NATURE

L’impact de l’Homme sur l’eau

EAU

"Protéger l'eau c'est défendre la vie"

Réalisé par :

  • Barnaud Lisa

  • Baumelou Flavie

  • Guillerme Sophie

      

    Avec la participation et l'aide de:                  

    - Mme BORG, professeur de Sciences économiques et sociales

    - Mme AYMERICH, professeur de Français

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