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

Chapitre
2
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
et les êtres vivants
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 micro-
organismes 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 modifi ée et
diversifi ée.
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 néces-
saires à leur existence sont présentes.
Des espèces disparaissent quand elles ne
peuvent plus survivre dans des conditions
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 fi n 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.
Les premières cellules vivantes sont sans doute
nées dans les eaux peu profondes des marais
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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).
• 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’orga-
nisme, 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.
Iris des marais
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 plupart de nos organes sont constitués
d’eau à plus de 75 %. Même les os et les
dents contiennent de l’eau.
L’eau assure de nombreuses fonctions
à l’intérieur du corps :
• composante du sang à 79 %, elle
permet le transport des nutriments,
vitamines, minéraux et oligo-éléments
vers les cellules,
• elle irrigue les tissus, par exemple la
peau à laquelle elle donne sa sou-
plesse,
• 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 fi ltration,
• 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 fl uor.
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.
cerveau : 76 %
dents : 10 %
poumons : 78 %
cœur : 79 %
estomac - intestin : 75 %
rein : 81 %
os : 22,5 %
muscle : 75 %
sang : 79 %
peau : 70 %
La teneur en eau des principaux organes
évaporation
respiratoire
et sudation
alimentation
muscle
appareil digestif
urine et fèces
Mouvement d'eau :
rein
appareil
circulatoire
poumon
hydrodynamique
évaporatoire
osmotique
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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 litre par expiration de vapeur d’eau par la
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 ?
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 %.
Nous devons boire environ 1,5 litre
d’eau par jour pour être en bonne
santé
Poissons et viandes
65%
Fromages
50%
Pain
34%
Fruits secs
20%
Céréales
et légumes secs
12%
Légumes
et fruits frais
80%
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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