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Une ressource indispensable, l'eau

CHAPITRE 1 : L'eau sur la planète

Doc d'appel : La Terre est à 72 % recouverte d'eau.

Pb : Pourquoi l'eau est-elle indispensable ? Quels sont les différents réservoirs d'eau sur Terre ? Comment l'homme agit-il sur les flux d'eau ?

I- L'eau, une ressource indispensable

1- Différentes consommations de l'eau

Activité : Lecture de docs

Documents extraits du manuel d'SVT 1ère ES- Bordas 2001 p202

L'eau est un constituant essentiel de tous les êtres vivants. Chez l'homme, l'eau représente 65% de la masse en moyenne. Les pertes quotidiennes (2 à 2.5L par la transpiration, la respiration et l'excrétion) doivent être compensées par l'alimentation. L'eau est également indispensables aux diverses activités humaines (agriculture, loisirs...)

2- Des variations de consommation

La consommation d'eau est très inégale selon les niveaux de développement des pays :

3000 m³/habitant/an dans les pays européens.
9985 m³/habitant/an aux États-Unis.
200 m³/habitant/an dans des pays en développement comme l'Angola ou l'Éthiopie.
20 litres par jour par habitant au Mali ou à Haïti.

La consommation d'eau pour usage domestique, agricole et industrielle est en constante augmentation à l'échelle mondiale. Elle est aussi très inégale d'un pays à un autre et dépend pour beaucoup du niveau de vie. En 2007, sur 6,4 milliards d'êtres humains, plus d'un milliard n'a pas du tout accès à l'eau potable!

Pb : L'inégale répartition de la consommation pose inévitablement le problème des réserves disponibles. Où et sous quelle forme est stockée l'eau ?

II- Stockage de l'eau et transferts entre réservoirs

1- Les grands réservoirs

Activité : sur polycopié, déterminer les principales caractéristiques des réervoirs d'eau (tableau1) et identifier les flux annuels entre les différents réservoirs (tableau2)

Réservoirs	Etat	Salinité	Quantité d'eau stockée
Réservoirs	Etat	Salinité	en milliers de km3	en %
Océans	Liquide	Salée	1370000	97
Calottes polaires, glaciers, icebergs	Solide	Douce	30000	2.12
Eaux souterraines (nappes et humidité des sols)	Liquide	Douce	12000	0.85
Eaux de surface (lacs et cours d'eau)	Liquide	Douce et salée	130	0.009
Atmosphère	Gazeux	Douce	13	0.0009
Biosphère	Liquide	Douce	0.7	0.00004
Total			1412143.7	100

Total eau = 1412143 milliers de km3

Eau douce des lacs = 130-97 = 33

Total eau douce = 30000 + 12000 + 33 + 13 =42046 milliers soit 2.9%

Les glaciers représentent 30000 km3 soit 30000/42046 × 100 = 70% de l'eau douce

A la surface de la planète, l'eau est répartie entre différents réservoirs très inégaux. L'eau douce ne représente que 2.9% de l'eau totale et la majeure partie (70%) se trouve immobilisée sous forme de glace. L'eau douce disponible est donc une ressource limitée, précieuse.

2- Le cycle de l'eau

source : http://acces.inrp.fr/eduterre-usages/hydro/cycleau/images_cycle_global/cycle_glob.jpg

Depuis son apparition à la surface de la Terre au tout début de son histoire, l'eau est recyclée en permanence. Deux phénomènes sont à l'origine de l'eau douce atmosphérique : l'évaporation des eaux océaniques et continentales ainsi que la transpiration de la biosphère. Au cours de son ascenssion, cette eau se refroidit et se condense pour former les nuages qui, portés par les vents, peuvent parcourir de très longues distances. La coalescence des fines gouttelettes engendre la pluie, la grâle ou la neige en fonction des températures. Cette eau précipite sur les continents et alimente les fleuves, les glaciers ou les nappes phréatiques. Certains réservoirs ont un temps de résidence très long à l'échelle humaine : l'eau des plus profonds forage dans les glaciers de l'antartique est âgée de 800000 ans!

Remarque : l'évapotranspiration correspond à la quantité d'eau totale transférée du sol vers l'atmosphère par l'évaporation au niveau du sol et par la transpiration des plantes.

III- Action de l'homme sur les réserves d'eau douce

1- Impacts de l'urbanisation sur l'eau et sa disponibilité

LAS VEGAS : Menace réelle de pénurie d'eau pour la capitale du Jeu

Une étude rendue publique par des chercheurs de la 'Scripps Institution of Oceanography' de l'université de Californie, indique que le lac Mead, principal réservoir d'eau de la ville de Las Vegas a 10% de chance d'être à sec d'ici seulement six ans et une probabilité de 50% d'avoir complètement disparu d'ici 2021 si aucune action n'est menée d'ici là.

Las Vegas dépend actuellement pour environ 90% de ses besoins en eau, du lac Mead, situé à 48 km de la ville. Il s'agit d'un lac articifiel créé par le barrage Hoover sur le Colorado dans les années 1930. Il s'étend sur 180 km de long en amont de l'ouvrage, mesure 640 km², possède 885 km de rivage et retient environ 45 km3 d'eau.

Tim Barnett, un physicien en recherche marine et co-auteur de l'étude, estime que le changement climatique, l'évaporation et la forte demande en eau contribuent tous au même problème. "Le plus grand changement actuel vient du fait que la demande en eau devient supérieur à ce que le réservoir ne peut débiter" précise le physicien. Le temps d'assèchement du lac dépendra des fluctuations naturelles du fleuve Colorado, explique Tim Barnett.

Les responsables de la 'Southern Nevada Water Authority' (l'Agence en charge de la supervision de la région en eau) essaient de trouver de nouvelles sources et restent néanmoins préoccupés par les résultats de l'étude. Son porte parole n'hésite plus à mettre en cause l'agriculture qui utilise à elle seule les quatre cinquièmes des ressources en eau.

Source : http://acme-eau.org

La rivière chicago : un cours d'eau inversé !

La rivière Chicago s'étend sur 251 kilomètres. Elle traverse le centre-ville de Chicago (Illinois). Au XIXe siècle, pour des raisons sanitaires, de grands travaux ont détourné son cours vers le sud en direction du fleuve Mississippi, en sens inverse du lac Michigan où elle se jetait jusque-là. On la connaît également en raison de la coutume locale de teindre ses eaux en vert pour la Saint-Patrick.

Source : wikipedia

Source : Chicago Historical Society (Ichi-05776)

Lien sur un reportage de Yann Arthus Bertrand

Les impacts de l'urbanisation sur l'eau et sa disponibilité sont multiples :

- la pollution des cours d'eau qui oblige un traitement des eaux usées (cf chapitre suivant)

- les pompages excessifs dans les différents réservoirs (lacs, nappes phréatiques...)

- la déviation des cours d'eau (ex : chicago river) qui perturbe l'approvisionnement des réservoirs.

- le goudronnage qui accentue le ruissellement des eaux pluviales.

2- Problèmes liés à l'irrigation

Activité : manuel Bordas 2001 p210, 211

Documents extraits du manuel SVT 1èreES Bordas 2001 p210, 211

L'irrigation pour les cultures entraîne ou accélère la désertification car les prélèvements d'eau dépassent les capacités de renouvellement des reservoirs à l'échelle humaine.