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Menaces sur l’environnement : pollution et pénurie d’eau

Dossier - L'air et l'eau, deux fluides essentiels
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L’air et l’eau sont les deux fluides fondamentaux pour la vie. L’Homme en a un usage biologique quotidien, mais il en exploite aussi l’énergie. Cependant, il est bien difficile de prédire le comportement de l’environnement ! Découvrez les secrets de phénomènes météorologiques comme les orages, les tornades ou El Niño dans ce dossier.

  
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À côté du réchauffement climatique, la pollution et le risque de pénurie d'eau douce constituent des menaces qui pèsent sur l'air et l'eau et suscitent de réelles inquiétudes.

Une pollution aérienne

Évoquons tout d'abord la pollution de l'air. La première teneur à évoquer est celle des gaz à effet de serre (GES), en grande partie responsables du réchauffement climatique. Hormis la vapeur d'eau, qui est un composant naturel de l'air indispensable aux formes de vie terrestre et qui contribue la première à l'effet de serre, rappelons que le plus abondant GES est le dioxyde de carbone (CO2). Ce gaz est le produit ultime de toute combustion carbonée, solide, liquide ou gazeuse. Sa concentration volumique est de l'ordre de 350 ppmv (parties par million en volume) et s'accroît de 1,3 ppmv par an. On lui attribue actuellement 30 % de l'effet de serre total, à comparer à 60 % pour la vapeur d'eau. D'autres gaz comme le méthane, l'ozone, ou les oxydes d'azote participent à l'effet de serre.

Pollution aérienne au-dessus de Kuala Lumpur. Les gaz d’échappement des voitures constituent une importante source de gaz à effet de serre. © Trey Ratcliff, cc by nc 2.0

L'air porte aussi de nombreuses particules solides ou aérosols, dont la taille va du micron à quelques dizaines de microns, qui demeurent en suspension pendant de longues durées, sur des semaines voire des mois, précisément en raison de leur petite taille. Elles proviennent souvent des suies carbonées rejetées par des combustions incomplètes dans les moteurs Diesel et dans tous les brûlages de bois, sciures et déchets végétaux. Elles ne retombent que lorsque les pluies les drainent. Les particules tombées sur les sols, après avoir été asséchées par l'évaporation, forment à nouveau des poussières microscopiques que les vents turbulents reprennent et remontent dans l'atmosphère. La seule véritable extraction est réalisée par les précipitations océaniques.

Enfin, l'activité industrielle a engendré des pollutions nouvelles, en injectant dans l'atmosphère divers contaminants que l'on n'y trouvait pas auparavant, comme les polluants biologiques, métalliques ou radioactifs.

Une pollution marine

L'une des origines de la pollution marine est celle du milieu aérien, qui se dépose dans le biofilm présent à la surface des mers. C'est là un des multiples aspects des échanges atmosphère-océan, comme la mise en mouvement de la circulation thermohaline par les alizés, la génération des vagues et la formation des embruns. La nature physicochimique des polluants marins est donc en partie identique à celles des polluants atmosphériques. Leur longue liste comprend toutes les substances rejetées depuis le sol ou dans les océans et souvent liées aux activités humaines, ainsi que celles issues des éruptions volcaniques.

Côte souillée par la marée noire du Prestige. Les pertes d’hydrocarbures ne sont que des éléments de pollution du milieu marin parmi d’autres. © Luis Miguel Bugallo Sanchez, cc by nc 3.0

Les fleuves ajoutent leur contribution, via les eaux de ruissellement sur les terres cultivées, chargées d'engrais et de pesticides, et les rejets des stations de traitement des eaux usées d'origine urbaine, agricole, ou industrielle. Par ailleurs, les véhicules motorisés qui parcourent les mers contribuent pour une part très significative à la pollution de l'air marin. Enfin, tous les incidents et accidents maritimes, pertes d'hydrocarbures ou d'autres cargaisons, rejets de déchets variés, immersions d'épaves, constituent une autre source de pollution. Cet ensemble de pollutions marines s'avère difficile à mesurer et donc à contrôler.

L’or bleu

Commençons par rappeler quelques chiffres essentiels. Le volume des eaux continentales est de l'ordre de 35 millions de km3 (à comparer au volume des océans, environ 1.350 millions de km3). Dans ce volume, l'eau douce disponible pour l'usage humain (salinité inférieure à 3 g/kg) ne représente que 9 millions de km3, soit le quart environ ; elle est essentiellement contenue dans les nappes souterraines. La planète doit alimenter en eau sept milliards d'habitants, qui en consomment environ 42.000 milliards de mètres cubes par an, soit en moyenne 6.000 m3 par habitant. Or, l'évolution démographique tend vers un total de neuf milliards d'individus à l'horizon 2030. Avec le même prélèvement annuel global, la consommation serait alors ramenée à 4.650 m3 par an et par habitant, ce qui représente une réduction d'un quart. Pour apprécier correctement ces chiffres, il faut aussi savoir que les besoins de l'irrigation représentent aujourd'hui 70 % de la consommation d'eau, et qu'ils devraient augmenter de 15 % à 20 % pour que l'agriculture puisse nourrir l'humanité au cours des prochaines décennies.

L'eau pure joue un rôle majeur dans les cycles de l'oxygène et du carbone comme sur le climat. © Ber'Zophus, cc by nc 2.5

Selon l'Onu, le seuil d'alerte pour la ressource en eau douce se situe à 1.700 m3 par an et par habitant. Il apparaît que dans certaines régions désertiques, les populations vivent déjà en dessous de ce seuil, et la désertification, qui concerne aujourd'hui 40 % des terres émergées, devrait encore s'accentuer en raison du réchauffement climatique. Selon l'Onu, l'eau douce pourrait devenir une denrée encore plus précieuse que le pétrole, ce qui a conduit certains commentateurs à la dénommer l'« or bleu ».

Dans l'ouvrage L'air et l'eau, je souligne que ces menaces s'expriment à travers des interrogations de nature scientifique, en conséquence de quoi de larges investissements scientifiques sont indispensables pour envisager d'enrayer ces phénomènes néfastes.