L`eau et les êtres vivants - Agence de l`Eau Seine Normandie

1. L’eau
et les êtres vivants
Chapitre
L’eau et la vie
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Pas de vie sans eau : c’est dans l’eau qu’est née la vie,
il y a environ 3 milliards d’années.
Les êtres vivants naissent dans l’eau, ils ont besoin d’eau
pour croître et se multiplier.
1. L’eau est à l’origine de la vie
La vie est apparue dans l’eau, il y a environ 3 milliards d’années, sous la forme de microorganismes unicellulaires qui furent les lointains ancêtres de tous les êtres vivants
actuels.
Ces premières cellules vivantes sont probablement nées dans les eaux peu
profondes des lacs ou des lagunes, chauffées par les rayons du soleil. Pendant
près de 2,2 milliards d’années, ces cellules primitives se sont développées et ont
évolué vers des formes de plus en plus complexes (pluricellulaires) et de plus en
plus spécialisées. Ainsi sont apparus les algues, les poissons, puis, plus tard, les
ancêtres des amphibiens (grenouilles, tritons) qui ont marqué la première adaptation
des êtres vivants à l’air libre, hors de l’eau.
On considère que la vie est apparue sur la terre ferme il y a seulement 400 millions
d’années. Les organismes terrestres ont quitté l’eau comme milieu de vie, mais sans
jamais pouvoir s’en affranchir totalement : les écosystèmes continentaux dépendent
presque totalement du cycle de l’eau.
Depuis ses premières formes jusqu’à
l’ensemble des êtres vivant actuellement,
la vie a évolué ; elle s’est modifiée et
diversifiée.
De nouvelles espèces sont apparues
tandis que d’autres se sont éteintes.
A travers l’évolution, de nouvelles espèces
apparaissent et se développent tant que
les conditions environnementales nécessaires à leur existence sont présentes.
Des espèces disparaissent quand elles ne
Les premières cellules vivantes sont sans doute
peuvent plus survivre dans des conditions nées dans les eaux peu profondes des marais
changeantes ou lorsqu’elles se trouvent
concurrencées par d’autres organismes
(espèces envahissantes par exemple).
Dans les temps géologiques, l’extinction la plus connue a été celle des dinosaures à
la fin du crétacé supérieur, il y a environ 65 millions d’années.
Cette extinction a également touché un grand nombre d’espèces animales et végétales
de l’époque. On connaît l’existence des espèces disparues grâce à l’étude des fossiles
(paléontologie).
La biodiversité désigne la variété et la diversité du monde vivant. Dans son sens
le plus large, ce terme est quasi synonyme de vie sur terre. Le terme est apparu
dans les années 1980 et est depuis très utilisé par les biologistes, les écologues, les
écologistes et les citoyens. Le concept est apparu au niveau mondial avec la prise
de conscience de l’extinction d’espèces sans précédent dans l’histoire humaine
depuis les cinquante dernières années.
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L’eau et la vie
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2. L’eau, principal constituant
des êtres vivants
L’eau est un constituant essentiel des êtres vivants.
Tout organisme vivant, végétal ou animal, en contient
une grande quantité. L’eau est même, de très loin, le
premier constituant de la matière vivante. Circulant sans
cesse, elle y joue des rôles variés qui assurent son bon
fonctionnement physiologique (nutrition, croissance,
reproduction).
Iris des marais
• L’eau et les plantes
Les végétaux sont essentiellement constitués d’eau. On observe par exemple 95 %
d’eau dans le melon, 85 % d’eau dans la carotte, 78 % d’eau dans le blé et l’herbe.
L’eau sert à véhiculer les matières élaborées par la plante et les éléments minéraux
nécessaires à sa nourriture.
La plante puise dans le sol l’eau et les sels minéraux qui lui permettent de constituer
sa sève brute. Cette sève monte dans la tige de la plante et se répartit dans les
feuilles. Là, grâce à la chlorophylle et à l’énergie du soleil, la photosynthèse
l’enrichit en substances organiques (glucides, lipides, protides) et la transforme en
sève élaborée qui redescend pour assurer le développement normal de la plante
(nutrition, croissance) et permettre la constitution de réserves en vue d’assurer une
prochaine reproduction (tubercules, graines, fruits).
D’autres échanges d’eau entre la plante et son environnement ont lieu. Par la
transpiration, la plante rejette l’eau à l’état de vapeur à un rythme qui varie suivant
les conditions atmosphériques : température, humidité, vent. En été, un chêne adulte
peut ainsi « transpirer » jusqu’à 500 litres d’eau par jour. L’eau peut aussi être rejetée
à l’état liquide par un phénomène de sudation ou guttation, visible par exemple le
matin (rosée).
• L’eau et les animaux
Les animaux sont eux aussi essentiellement constitués d’eau : l’organisme d’un
oiseau est constitué d’eau à 65 %, celui d’un chien à 67 %, celui d’un poisson à 80 %,
celui d’une méduse à 95 %.
L’eau intervient en permanence dans de nombreuses réactions chimiques de l’organisme, telles que l’hydratation ou la déshydratation.
Elle est le milieu dans lequel se déroulent les processus métaboliques comme la
distribution des substances alimentaires aux cellules ou l’élimination des déchets.
L’organisme animal doit remplacer quotidiennement une certaine quantité d’eau
éliminée par l’urine, la transpiration et l’évaporation pulmonaire. Des pertes en eau
supérieures à 10 % du poids de l’animal
provoquent des troubles graves. Des
pertes dépassant 22 % sont fatales.
Truite
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• L’eau dans le corps humain
L’eau est le principal constituant du corps
humain.
Dès la conception, l’eau est indispensable
à l’homme. Elle constitue 97 % de
l’organisme du fœtus, 75 % de celui du
nouveau né et 65 % de celui de l’adulte.
La teneur en eau des principaux organes
cerveau : 76 %
dents : 10 %
poumons : 78 %
cœur : 79 %
estomac - intestin : 75 %
La plupart de nos organes sont constitués
d’eau à plus de 75 %. Même les os et les
dents contiennent de l’eau.
rein : 81 %
os : 22,5 %
L’eau assure de nombreuses fonctions
muscle : 75 %
à l’intérieur du corps :
• composante du sang à 79 %, elle
permet le transport des nutriments,
sang : 79 %
vitamines, minéraux et oligo-éléments
vers les cellules,
• elle irrigue les tissus, par exemple la
peau : 70 %
peau à laquelle elle donne sa souplesse,
• elle rend possible la digestion en rompant les grosses molécules des aliments
(glucides, protides…) pour les réduire en molécules simples qui pourront
traverser la muqueuse intestinale,
• elle participe, par la formation d’urine, à l’élimination des impuretés en aidant les
reins dans leur travail de filtration,
• par son évaporation (transpiration et perspiration), elle assure notre régulation
thermique ;
• l’eau apporte enfin des minéraux indispensables au bon fonctionnement de
l’organisme.
Contrairement aux idées reçues, l’eau du robinet
contient du calcium, du magnésium et du fluor.
Dans son parcours naturel, au contact des sols
et des roches, l’eau se charge en effet en sels
minéraux et oligo-éléments.
Selon les régions, l’eau du robinet contient des
quantités variables de ces sels minéraux : elle
peut être plus riche en calcium, par exemple,
dans les régions calcaires (c’est le cas dans le
Nord et dans le Bassin Parisien) et plus pauvre
en calcium dans les régions granitiques ou
sablonneuses (comme en Bretagne ou dans les
Vosges).
Boire une eau riche en calcaire assure un
apport de calcium indispensable à la santé. Si
les produits laitiers constituent la source la
plus importante de calcium, les eaux de boisson
permettent souvent de compléter ces apports.
évaporation
respiratoire
et sudation
alimentation
muscle
poumon
appareil
circulatoire
rein
appareil digestif
urine et fèces
Mouvement d'eau :
hydrodynamique
osmotique
évaporatoire
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3. Les besoins en eau du corps humain
• Chaque jour, notre organisme élimine de l’eau :
- 0,5 litre par transpiration et perspiration (perte
d’eau non perceptible, par diffusion de vapeur d’eau
à travers les couches cornées de l’épiderme),
- 0 , 5 l i t r e p a r e x p i r a t i o n d e v a p e u r d ’e a u p a r l a
respiration,
- un peu plus d’un litre par les urines et les selles.
Au moins 2 litres d’eau sont ainsi éliminés chaque jour
sur les 40 à 50 litres qui entrent dans la composition du
corps humain. A ce rythme, que resterait-il de nous si
nous ne la remplacions pas ?
Nous devons boire environ 1,5 litre
d’eau par jour pour être en bonne
santé
Même en l’absence de toute activité, nous perdons au minimum 1,2 l d’eau qu’il
est impératif de remplacer pour survivre. Nous perdons aussi environ 1/2 l d’eau
pendant la nuit. C’est pourquoi il est important de boire dès le matin, au réveil et
avant le petit déjeuner.
• Pour compenser les pertes quotidiennes, nous devons absorber 2,5 litres d’eau
par jour en moyenne.
Nous trouvons cette eau :
- dans les aliments : ils nous apportent 1 litre d’eau par jour en moyenne,
- dans les boissons : nous devons boire environ 1,5 litre d’eau par jour pour être en
bonne santé.
• La quantité d’eau contenue dans les aliments est très variable :
- les aliments les plus riches en eau sont les légumes frais, les fruits, le blanc
d’œuf, le lait et les fromages frais : ils contiennent plus de 80 % d’eau,
- les viandes et les poissons contiennent environ 65 % d’eau,
- les fromages à pâte molle contiennent 50 % d’eau,
- les fromages à pâte dure, seulement 35 %,
- le pain, 34 %,
- les fruits secs, environ 20 %,
- les céréales, farines et légumes secs, environ 12 %.
Poissons et viandes
65%
Légumes
et fruits frais
80%
Céréales
et légumes secs
12%
Fruits secs
Fromages
50%
20%
Pain
34%
Exemple de teneur en eau des aliments
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• Les besoins en eau varient en fonction de l’âge et de l’activité
- pour les enfants et les adolescents, les besoins quotidiens sont de 1 litre à
2,5 litres suivant l’âge et la masse corporelle :
Besoins quotidiens en eau de 10 à 18 ans
Entre 1 et 6 ans
90 à 65 ml par kilo
soit 1 litre pour un enfant de 15 kg
Entre 7 et 10 ans
65 à 55 ml par kilo
soit 1,8 l pour un enfant de 30 kg
Entre 11 et 18 ans
50 à 40 ml par kilo
soit 2,2 l pour un adolescent de 45 kg
- pour les adultes, les besoins quotidiens sont de 2,5 litres ;
- pour les «seniors», les besoins quotidiens sont également de 2,5 litres.
Chez les personnes âgées, le corps perd son hydratation naturelle et
paradoxalement la soif se fait moins ressentir. Il faut donc boire pour prévenir
la déshydratation.
- l’activité physique et le sport entraînent des besoins en eau supplémentaires :
Plus l’exercice est important, plus les muscles travaillent et plus l’organisme
s’échauffe. Au cours de l’effort, les trois quarts de l’énergie fabriquée par les
muscles sont transformés en chaleur. L’organisme fabrique alors de la
sueur en grande quantité pour diminuer sa température. Un sportif peut
ainsi perdre 2,5 litres d’eau en une heure d’efforts intenses.
C’est l’évaporation de ces grandes quantités de sueur qui permet à la
température du corps de rester stable.
Selon la durée et l’intensité de l’effort, un sportif peut avoir besoin de 2 à 5
litres d’eau par jour.
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Qu’est-ce que la soif ?
• Une constatation qui devient sensation
Avant d’être une sensation, la soif est d’abord
le constat par nos cellules d’un déficit
hydrique. Quand elles perdent de l’eau, elles
commencent à se rétracter.
Touchées comme toutes les autres cellules
du corps par ce début de déshydratation, les
cellules nerveuses de l’hypothalamus transmettent le message au cerveau qui déclenche
la sensation de soif.
hypotalamus
hypophyse
• L’influence de la chaleur sur nos besoins
en eau
On sait quand commence la soif, mais comment
s’arrête-t-elle ?
Dès la première gorgée, notre cerveau est averti de la présence de l’eau.
Mais il n’attendra pas qu’elle ait achevé son parcours pour commander l’arrêt de la
production d’angiotensine, l’hormone qui provoque la sensation de soif. De la même
façon, le cerveau commande aux reins de produire de l’urine avant que l’eau ne soit
absorbée au niveau intestinal.
Le cerveau anticipe, car si nous devions réellement attendre que l’eau produise
tous ses effets pour ne plus ressentir la soif, nous devrions boire 20 minutes sans
interruption !
L’eau et l’hygiène
La peau est une barrière vis-à-vis des agressions de l’extérieur, mais aussi un
réservoir potentiel de microbes : micro-organismes provenant du tube digestif ou de
la gorge, des contacts avec les autres personnes ou du milieu extérieur.
L’eau est une alliée de tous les instants pour nous préserver des infections (rhumes,
maladies de peau, affections intestinales) et diminuer les risques de transmission
des microbes, notamment aux personnes les plus fragiles : enfants, femmes enceintes,
personnes âgées, malades.
Le lavage des mains est particulièrement important, avant et après les repas, après
chaque passage aux toilettes, après un contact avec une personne malade, après
avoir toussé ou éternué et après tout contact avec un animal.
La préparation des repas demande certaines précautions : il faut rincer sous l’eau
froide les fruits et les légumes avant de les manger, surtout si on les consomme
crus. Il faut nettoyer régulièrement le réfrigérateur. L’hygiène de la cuisine est très
importante car on y trouve bien plus de microbes que dans les autres pièces de la
maison : les germes infectieux sont 100 000 fois plus nombreux dans l’évier que dans
les sanitaires.
Pour toutes les utilisations liées à l’hygiène, l’eau du robinet est une eau sûre qui
respecte des règles sanitaires très strictes et qui fait l’objet de contrôles réguliers.
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