Le défi de l'eau   

Approche scientifique

Auteur : Alixe Pinot

Enquête : -> Eau et biodiversité dans mon pays

Pays : France

Langue :

L’eau : ressource indispensable à la vie sur Terre, couvrant 70 % de sa surface et aujourd’hui en péril. Même si la quantité d’eau sur Terre reste toujours la même (« Rien ne se perd, rien ne se créé, tout se transforme. ») c’est sa gestion qui pose problème. De plus, même si l’eau est presque omniprésente sur Terre, seulement 0,7% est douce et utilisable.
Pour tenter d’y remédier, de nombreuses recherches sont effectuées sur l’eau, en tant que telle, dans le monde. Des laboratoires comme ceux du CNRS l’étudient, en l’occurrence, à l’aide de plus de 2900 chercheurs, ingénieurs ou encore doctorants. De plus, la question de l’eau s’étudie sous plusieurs aspects : les sciences de la chimie et de l’environnement, mais aussi celles de l’ingénierie et les sciences humaines et sociales !
Ces différentes recherches et leur aboutissement permettent de mieux comprendre la complexité des processus et des systèmes, comme les différentes formes et transformations de l’eau, mais aussi les caractéristiques, le fonctionnement et les interactions avec les sols des écosystèmes aquatiques. Ainsi, l’étude en profondeur du cycle de l’eau permet par exemple de suivre l’eau dans les réseaux.
Si cette ressource est autant étudiée, c’est donc en partie dû aux nombreux enjeux liés aux réseaux d’eau, c’est-à-dire à l’accessibilité. Ainsi, l’expertise porte sur les problématiques d’eau potable et d’assainissement.

Mais alors, dans un monde où, aujourd’hui, la demande en eau augmente considérablement, comment la rendre propre à la consommation ?

Le dessalement de l’eau de mer, aussi appelé désalinisation, pour la rendre douce, puis potable, a comme pour objectif de lutter contre le stress hydrique, ce qui est d’autant plus intéressant sachant que 40% de la population mondiale vit à moins de 100 kilomètres de la mer. Même si ce procédé peut paraître étonnant, aujourd’hui près de 300 millions de personnes dépendent du dessalement. Ceci dit, en raison du coût que cela représente, l’eau dessalée n’est pas toujours rendue potable mais utilisée pour l’agriculture. C’est pour cela que ce procédé est encore aujourd’hui plutôt rare et surtout utilisé dans les espaces possédant peu de ressources en eau douce. Mais si le dessalement de l’eau peut être perçu comme une solution aux pénuries en eaux dans certaines zones du monde, le rejet du sel retiré de l’eau de mer, appelé saumure, dans l’environnement inquiète les scientifiques, notamment ceux de l’ONU. Quoiqu’il en soit, voici le procédé de dessalement de l’eau de mer par les entreprises. Avant d’être dessalée, l’eau de mer passe par plusieurs systèmes de filtration. Ensuite, deux méthodes sont possibles : Le dessalement par distillation : le sel et l’eau sont séparés lors de plusieurs cycles d’évaporation (on parle aussi de dessalement thermique) ; ou le dessalement par traitement membranaire : la filtration s’effectue par osmose inverse, ce qui consiste à pousser l’eau sous haute pression à travers une membrane qui retient jusqu’à 95 % des particules de sel et 99 % des impuretés.
Ces deux procédés peuvent se combiner. Après ça, l’eau maintenant dessalée passe par différents traitements afin d’être notamment reminéralisée et désinfectée.


L’assainissement de l’eau consiste à la collecte des eaux usées et des eaux de pluie, ensuite débarrassées de la pollution qu’elles contiennent et des différents autres déchets, pour être réintégrées dans leur milieu naturel (principalement les cours d’eau). On distingue deux types d’eaux usées au sein des habitations : les eaux vannes (celles des WC) et les eaux grises (provenant de la cuisine ou du lave-linge par exemple). L’assainissement de l’eau peut être collectif (réseaux publics de canalisations, aussi appelés égouts) comme en ville, ou individuel (fosse septique) dans des milieux plus ruraux. Il produit des boues (matière organique, azote et phosphore) qui correspondent aux éléments indispensables à retirer dans le traitement des eaux usées. Ces boues sont éliminées par la mise en décharge ou valorisées, par l’épandage en agriculture ou l’incinération. En effet, en agriculture elles peuvent servir à fertiliser les cultures, leur apportant les éléments nutritifs nécessaires à leur croissance, ou comme amendement des sols, dans le but de maintenir leurs caractéristiques agronomiques. Cependant, contenant parfois des éléments indésirables tels que des traces métalliques, un strict suivie de qualité leur est imposé.
Le moyen le plus connu d’assainir de l’eau est de la faire bouillir, la chaleur éliminant toutes les bactéries. Mais à une échelle plus importante, l’assainissement est géré autrement. Dans les villes donc, une fois les eaux usées des habitations arrivées dans les réseaux de canalisations auxquelles elles sont reliées, elles passent par différents systèmes de filtration avant d’atteindre la station d’épuration. Quant aux eaux pluviales, car les sols en espace urbain étant recouverts de béton et donc imperméables, les eaux pluviales doivent être récoltées pour ne pas provoquer d’inondations (ou du moins les minimiser…) ; elles empruntent leur propre réseau de canalisations où elles sont filtrées pour en extirper la pollution puis rejetées dans des milieux naturels, contrairement aux eaux usées qui sont en fait généralement réutilisées.


Eau douce ne veut pas dire eau potable, l’eau contient naturellement énormément de bactéries, et ce phénomène est davantage accentué par la pollution que nous rejetons, nous nous empoisonnons donc nous-même. Rendre l’eau potable est donc un défi immense, démultiplié par la croissance de la population mondiale, et la part qui n’y a toujours pas accès. En réalité, il existe autant de procédés élémentaires de traitement de l’eau que de combinaisons. Le traitement de l’eau, pour la rendre potable, est géré par des entreprises. Une fois l’eau captée grâce aux réseaux de canalisations notamment, elle passe à travers des grilles afin d’arrêter et de supprimer les corps flottants, les déchets, jusqu’à être tamisée pour éliminer le sable et les planctons. Mais la filtration va plus loin avec la décantation et la floculation. Durant ce procédé, un produit coagulant est déversé dans l’eau afin de regrouper les impuretés en petits paquets (appelés flocs), puis, les particules en suspension invisibles sont filtrées grâce à l’utilisation de matériaux (sable, charbon actif). Après ça, l’eau est désinfectée et de l’ozone, un gaz, y est injecté. Après un énième traitement de l’eau, une infime quantité de chlore y est déversée pour assurer la qualité de l’eau tout au long de son voyage, et enfin, l’eau est stockée pour être distribuée.

En conclusion, les différents procédés pour rendre l’eau potable sont longs et précis, et parfois coûteux. Ils sont gérés par des entreprises et parfois coûteux et discutables. Leur impact sur l’environnement est encore à étudier et à définir. A présent, nous pouvons nous demander comment pourrions-nous améliorer ces dispositifs pour les rendre plus efficaces et moins polluants/énergivores.



Sources :
- site du ministère de la transition écologique et de la cohésion des territoires
- le centre d'information sur l'eau (https://www.cieau.com/le-metier-de-leau/ressource-en-eau-eau-potable-eaux-usees/quels-traitements-sophistiques-pour-rendre-leau-potable/‌ )
- dossier thématique du cnrs sur l'eau (https://www.cnrs.fr/sites/default/files/pdf/DossierTh%C3%A9matique_Eau_web_page.pdf‌ )

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