Accès à l`eau : un droit pour l`homme

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Science et société
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Accès à l’eau : un droit pour l’homme
D’ici 2050
Question de la démographie : Europe : deux seuls pays qui vont augmenter leur population :
France, RU.
Asie : grand perdant : Japon (perdra 20% de sa population).
Il y a6000 ans : planète 7 millions d’habitants
JC : entre 150 et 200 millions d’habitants.
Dans cet accroissement de population :
Pratiquement chaque semaine 2 millions de bouches à nourrir en plus. Il faudrait sortir de la
malnutrition chaque année 22 millions de personnes et on en sort que 6 millions par an. Il
faudrait pouvoir doubler la production agricole d’ici 2025, à ce moment la deux ressources
contrôleront la production : le sol (arable) et l’eau. Essentiel de l’utilisation de l’eau :
nourriture.
L'EAU DANS TOUS SES ETATS
Océans couvrent a peu près 70% de la planète : présente sous ses trois formes : solide, liquide
et gazeuse. L’eau est présente sous forme de glace ou vapeur partout dans le système solaire
mais c’est sur notre planète qu’elle est essentiellement sous forme liquide.
Vénus : surface : température de 470°C en surface ; atmosphère : pression = 100 fois celle de
la terre ; contient bcp de vapeurs d’eau, un peu d’azote, un peu de CO2. Effet de serre très
important : estime que contenait des océans mais évaporés par emballement de l’effet de
serre.
Mars : -55°C : deux calottes polaires : estime que l’eau a existé sous forme liquide au cours
de son histoire. ¾ surface globe : mers/océans et abritent 97% des ressources en eau avec
volume de 1350 millions de Km3 ; eau salée (NaCl) ; eau douce : que 3% : 42 millions de
Km3 ; 3% pas entièrement disponibles pour l’homme. L’essentiel de l’eau douce est sous
forme de glace pour environ 33 millions de Km3. Le reste se partage entre le stock des eaux
souterraines (nappes phréatiques) représentant environ 8,1 millions de Km3. Eau des lacs,
fleuves, rivières ≈220 000Km3.
Corps humain contient près de 70% d’eau. On estime à 2000 Km3 l’eau de la matière vivante
qui est le plus souvent liée à des sels minéraux. L’hémisphère Sud contient plus d’eau
océanique et donc joue un rôle important sur les échanges entre l’eau et l’atmosphère c’est à
dire un rôle majeur sur les climats.
L’eau est constituée d’une molécule : 1 atome d’oxygène et deux d’Hydrogène.
Atome : constitué d’un noyau : protons (positifs) neutrons (pas de charge). Noyau très lourd,
entouré d’électrons : autant d’électrons (négatif) que protons. L’ensemble de l’atome a une
charge neutre  toute la matière ordinaire (5% de la matière de l’univers) est constituée

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essentiellement d’atomes qui se lient sous forme de molécules. Balances : spéctromètres (pour
peser le noyau). Certains : tellement de noyaux : instables : radioactifs. S’ils perdent électron,
l’atome prend une charge positive ; électron se pose sur un autre atome qui garde un électron
et prend donc une charge négative  ex : Na+, Cl-  forme molécule NaCl.
H2O (2H+, O2-)
Molécule d’eau forme un dipôle : toutes ses caractéristiques s’expliquent grâce à la
disposition des atomes d’H et d’O. pouvoir d’attirance d’autres molécules, atomes 
beaucoup de substances sont solubles dans l’eau. Mobilisent énergies élevées pour passer
d’un état à l’autre. La molécule d’eau est très stable, alors qu’une molécule s’accroche à une
autre molécule de manière plus instable. Il faut des forces considérables pour dissocier H de
l’O (≈2500°C)  eau ubiquiste dans l’univers : on la trouve partout. Fluidité de l’eau. Si
température suffisamment basse= toutes les molécules sont liées les unes aux autres  glace.
Cette capacité à se grouper en qques molécules glissants : eau a des qualités exceptionnelles
et est à l’origine de la vie. La forte stabilité de la molécule d’eau et les liaisons hydrogène
qu’elle entretient avec d’autres molécules de proximité confèrent à l’eau des propriétés
exceptionnelles notamment le besoin de mobiliser des énergies extrêmement élevées pour
passer d’un état à l’autre : pour faire fondre 1g de glace à 0°/congeler 1g d’eau : quantité de
chaleur importante : 80 calories = chaleur latente de fusion/congélation de l’eau. Elle varie
avec la température. De même pour chaleur latente d’évaporation ou condensation d’1g
d’eau : liquide vapeur : énergie requise : 540 calories si l’eau est à 100°C, ou 585 si l’eau
est à 20°C. Passage liquide vapeur : rompre des liaisons. Il faut dépenser 1 calorie pour
augmenter d’1°C la température d’1g d’eau liquide. 0,20 calories pour qu’1g de roche voit sa
température augmenter d’1°C. (c’est pour ça que le sable est brûlant l’été )))
Changement climatique (réchauffement) : ne change pas le cycle de l’eau mais augmentation
des précipitations, répartition climats…). Il y a 6000 ans température supérieure de 1 à 2°C
qu’aujourd’hui et niveau mers supérieurs  pas nouveau. Sahara était vert, au fur et à mesure
que niveau de l’eau est passé de -120 à + 2 m  argile, naissance agriculture. Ensuite
aridification : Sahara, Afrique du nord : migrations autour des grands axes fluviaux fertiles 
grandes civilisations.
DE RÉSERVOIRS EN RÉSERVOIRS : LE PÉRIPLE DE L'EAU
Eau ubiquiste, constamment en mouvement entre divers réservoirs et sous ses différentes
formes. A chaque étape de son périple, elle dissout les éléments chimiques contenus dans els
roches ou dans l’air, elle nourrit les végétaux, dépose des sels minéraux dans les mers, les
lacs, les océans, elle s’intègre dans les tissus et les cellules des êtres vivants, s’évapore ou
gèle au grès des variations de température. Toutes ces opérations ne sont pas instantanées et
peuvent requérir beaucoup de temps pour s’accomplir. Quelque soit son état : considérer le
temps de résidence de l’eau pendant une étape donnée, c’est ce qui définit la notion de
réservoir. En gros on compte 6 réservoirs : océans, l’atmosphère, les glaciers, les eaux
souterraines, les lacs et les rivières et la matière vivante. Les transferts d’eau entre les
réservoirs définissent le périple de l’eau. En considérant l’ensemble réservoir et transferts, on
définit ce que l’on appelle le cycle global de l’eau, c’est-à-dire que l’on considère le circuit
que l’eau fait en partant d’un réservoir donné jusqu’à son retour à ce réservoir de départ. Le
cycle de l’eau est initié à partir du réservoir le plus important c’est à dire mers et océans.
Temps résidence moyen d’une molécule d’eau à partir du moment où entre dans réservoir =

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2500 ans.
Le temps de résidence des molécules d’eau de cette humidité atmosphérique est de
l’ordre de 8 jours (nuages). Réservoir potentiel correspond à 0,001% de la totalité de l’eau de
notre planète. L’eau stockée sous forme de glace représente un réservoir important (2,4% du
total de l’eau du globe). Temps de résidence molécules : milliers ou plusieurs centaines de
milliers d’années. Antarctique : les glaces les plus vieilles connues ont 800 000 ans.
Enfin, sols (70 000 Km3) : séjourne entre 1 et qques milliers d’années avant d’être restituée
régulièrement aux végétaux et aux rivières par le biais de l’érosion.
Dans les fleuves et rivières : molécules d’eau n’y réside en moyenne qu’une dizaine ou qques
dizaines de jours. Les eaux souterraines retiennent le plus d’eau liquide sur les continents :
avec un temps de résidence qui se compte, au moins jusqu’à présent, en milliers d’années.
Nappe d’eau fossile Sahara : (lybie Maroc) : a ≈ 20 000 ans : date de la dernière
déglaciation : cette eau est particulièrement employée et se vide plus vite qu’elle ne se
reconstitue aujourd’hui. Autre problème : NebraskaTexas ; sud du Brésil Argentine…
réservoirs d’eau douce se restreignent. Exemple : quantité d’eau ne change pas mais c’est le
statut de l’eau qui change. Ex : fleuve du Colorado : agriculteurs nord américain : utilisé pour
pomper l’eau d’irrigation : retournait ensuite dans le fleuve. Mais en arrivant au Mexique
avait augmenté salinité de 20%  inutilisable pour cultures mexicains  construction par
américains d’une usine de dessalement  mexicains tellement utilisé l’eau : Colorado est un
fleuve où l’eau n’atteint pas le delta pendant environ 8 mois de l’année.
= prise de conscience du temps nécessaire pour constituer une nappe d’eau par rapport au
temps mis par l’homme pour l’utiliser.
Transfert des masses d’eau liquide continentale : 40 000 Km3 par an : écoulement des
surfaces par biais des rivières et fleuves, ruissellement et fonte glaciers, mais aussi
d’écoulements souterrains (nappes s’écoulent de façon souterraine).
L'HOMME CONSOMMATEUR D'EAU
Corps humain constitué d’environ 70% d’eau. Sa fonction vitale fait qu’il en rejette environ
2L par jour. On estime que l’homo sapiens il y a 100 000 ans devait boire entre 2 et 5L par
jour pour survivre. Domestication progressive des végétaux et animaux à des fins productives
s’est développée : bouleversement (10 000 ans): invention de l’agriculture : modifie
désormais les rapports de l’homme à l’eau. Dès que l’homme commence à cultiver, il a besoin
d’irriguer  nappes/rivières : les grandes civilisations s’installent autour des fleuves : Nil,
Euphrate, Gange, Yangtse… premiers canaux d’irrigation apparaissent puis les puits dans les
zones les plus arides. Usage de l’eau s’est simplifié dans sa distribution technique mais en
même temps gérer la ressource en eau est devenu complexe := s’assurer quantité et qualité de
l’eau pour tous ; permettre développement agricole intensif, servir l’industrialisation des pays,
garantir la biodiversité animale et végétale tout en permettant pêche, navigation, plaisirs,
confort domestique : eau doit être fournie plus ou mieux. Aménagements nécessaires ont un
coût : l’eau est devenue payante dans de nombreux pays : dépasse rarement ½ euro par mètre
cube (1000 L). le même volume d’eau de mer dessalée pour consommation courante revient
au moins au double et consomme 3 à 5 fois plus d’énergie. Construction d’habitation en
France : cout moyen estimé pour acheminer l’eau jusqu’en ville, la traiter selon normes ssanté
publique, la distribuer, la collecter à nouveau et épurer les eaux souillées : 1250 euro par

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personne et par an. Besoins physiologiques de consommation d’eau varie de 5 à 10 L par jour.
Besoin confort domestique : 150 à 450 L/j/pers
Besoin développement éco : 56000L/j/pers. = norme ; =2000m3/an/pers
Organisations internationales : minimum vital : 1000m3/an/pers ; notent 26 pays où pénurie ;
près de 50 pays connaîtront une telle situation d’ici la moitié du XXIe siècle. Si dans certains
pays la quantité n’est pas un problème c’est la qualité par manque de moyen d’assainissement
qui fait défaut ; près de 2 milliards de personnes seraient ainsi touchées et il en résulterait
plusieurs milliers de morts par an, notamment des enfants.
…
2025 : on doit s’attendre à de grandes difficultés d’approvisionnement.
DE L'EAU A BOIRE ET A MANGER
Que devient l'eau quand elle rencontre une terre arable?
Tout vient de l'eau de pluie : eau de pluie  ruissellement (dépend de la couverture au niveau
du sol). Une partie de l’eau s’infiltre : dépend de la qualité du sol : si naturel avec
animaux…l’eau s’infiltre bien ; si tassé par engins agricole, s’infiltre peu. Une partie de l’eau
infiltrée est retenue a la surface d’argile ou de sels minéraux.
Drainage des nappes ; autre partie : remontée capillaire.
Evaporation directe d’autant plus importante que le sol est à nu. Important pour le climat.
Les terres que l’on cultive
Plupart des gens qui écrivent sur famine : économistes et pas techniciens. Il n’y a que 22% de
terres cultivables ; les autres : trop arides, trop salées, trop gelées, humides… pas loin de 3
milliards d’hectares sont cultivables. Il faut nourrir la planète avec ces 3 milliards. Une terre
irriguée produit 3 fois plus qu’une terre qui ne l’est pas.
La notion d’eau virtuelle :
On en parle peu. Pour produire 1Kg de protéine animale, on a besoin de 1 à 3 fois le poids en
protéine végétale. Pour 1 Kg de protéine végétale : utilise 1000 à, 15000 L d’eau.
La quantité d'eau consommée globalement est largement dépendante de la consommation des
produits issus de l'agriculture.
Cours du 04/02/10
2,6 milliards d'Ha de terres arables, on cultive déjà 1,6 milliard. Malgré cela on perd
beaucoup de sols et on doit nourrir la population mondiale et normalement doubler la
production agricole. Pour nourrir ces hommes, il faut de la nourriture. L'agriculture
consomme 86% de l'eau douce.
La notion d'eau virtuelle (déjà dit): énoncé dans une publication il y a quelques années, reste
sous silence mais sort un peu. Notion : quantité d'eau consommée globalement qui sert à
produire des marchandises issues de l'agriculture: produits directs (blé, orge) ou indirect:
viande, lait, fromage... pour produire 1Kg de protéine animale: besoin de fournir une a trois
fois le poids en protéine végétale. Pour produire 1Kg de protéine végétale: 1000 à 15 000 L
d'eau.
Ex: produire 200 Kg de viande de boeuf de 3 ans nécessite 1300kg de grains, 7200 kg de

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fourrage, 24m3 d'eau à boire et 7m3 d'eau pour les services
en gros 1kg de viande de boeuf revient entre 15 à 20 000 litres d'eau.
1kg de viande de porc 4900 litres d'eau
1kg de blé: 1500 litres
1kg de riz 3500 litres
1kg mais 900L
chiffres varient d'une région à l'autre. Mais d'après étude récente, chiffres dans ces fourchettes
là. Moyennes: consommation globale d'eau par an: 7450 Gm3/an d'eau pour la consommation
agricole: 6400Gm3/an. 73% : agriculture, 16%: commercialisation, 6% consommation de
produits industriels, 5% consommation domestique.
Comparaison: USA :usage interne au pays: 81,3%; domestique: 8,7%
exportation: produits agricoles: 10,8%, presque 8% de la production industrielle.
Chine: usage interne: 93,5%: eau pour produits agricoles: 80,5%, domestique: 3,8%,
industrie: 9,2%
exportation : 6,5% exportation de produits agricoles.
Inde: usage interne: 98,4%
consomme 92,5% pour production agricole; exportation : 1,4% de son eau pour exportation
de produits agricoles.
Eau utilisée pour la production globale: produits le plus avide d'eau: riz, blé et maïs: riz: 21%
de la production agricole mondiale; blé = 12%; maïs: 9%.
carte d'exportation nette d'eau virtuelle: Australie: - 100 to (Gm3/an): aride mais peu peuplé :
donc exporte.
Barrage d'Assouan en haute egypte: a arrêté la plupart des limons: n'atteignent plus les berges
et surtout le delta (formé de limon) aujourd'hui le delta s'érode, perd des terres fertiles. Pour
faire plus de récoltes on irrigue en pompant dans les nappes; sol devient de plus en plus salée:
pompe plus de 65 milliards de m3/an et ne fait venir que 10 Milliards de Gm3/an d'eau.
Graves problèmes politiques et sociaux en perspective.
Le commerce internationale de l'eau virtuelle économise 350Gm3 d'eau chaque année.
Beaucoup de pays ne considèrent pas cette eau virtuelle: problème de l'eau pas un problème
de volume (rien ne se perd) mais un problème de statut: quand on se sert de l'eau d'irrigation:
perte par évaporation; mais plus important: met du sel dans le sol, plantes concentrent le sel; a
la longue, problème de fertilité des sols. Heureusement, une grande partie de l'agriculture se
sert de l'eau verte (pluie); eau bleue: 2120Gm3/an dont 50% pour l'agriculture.
L'eau d'irrigation:
pertes par évaporation de 30 à 50%. Si l'on veut faire des économies: déjà régler ces
problèmes de gâchis. Pour irriguer: d'ici 2050= 5000 Km3 d'eau supplémentaire pour
l'irrigation: 800Gm3 d'eau dans les 10 ans qui viennent.
Lac Tchad en train de se réduire ainsi que le lac Chapala; mer Morte en train de disparaître.
Yang-tse: pendant plusieurs mois de l'année n'atteint pas son delta, de même que le fleuve
Niger, l'Indus, Colorado. Mer d'Aral: grande comme la suisse avec 2 fleuves; a l'époque de
LURSS: utilisation d'une partie de ces eaux pour cultiver du coton: production remarquable
mais en puisant l'eau dans ces deux fleuves, mer d'Aral pratiquement asséchée. Cela a
beaucoup choqué l'occident (mais totalité de ce coton était acheté par les européens).
50 millions d'Ha plus utilisés a cause sel (suite a irrigation).
Ce qui ne se voit pas c'est l'eau des nappes phréatiques.
Ex: nappe au Sahara: date du dernier glaciaire qui est étendue pratiquement de la Libye
jusqu'au Maroc (plus d'1 million de Km2; contient environ 31Gm3 d'eau). Creusé des puits