Berg I Raven I Berg I Raven I Environnement · la biogéographie, à la bioclimatologie, mais aussi...

Environnement

B e r g I R a v e n I H a s s e n z a h l

EnvironnementB e r g I R a v e n I H a s s e n z a h l

ISBN : 978-2-8041-5891-0

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Un panorama exhaustif de l’environnement

Cette première édition en français du manuel de courstrès complet de Peter H. Raven, Linda R. Berg et David M.Hassenzahl, guide l'étudiant dans les questionnementsenvironnementaux actuels et dresse un tableau complet des réponses qu'offre la science. Les fonde-ments théoriques et expérimentaux des sciences envi-ronnementales sont exposés en détail avant d'engagerl'étudiant à une réflexion approfondie autour de problèmes concrets.

Une approche transdisciplinaire

Cet ouvrage explore les problèmes environnementauxsous l’angle des interactions et interconnexions anthro-po-environnementales. Son approche transdisciplinaireassure un balayage exhaustif des phénomènes et des facteurs en jeu : il fait appel à l’ écologie des commu-nautés et des écosystèmes, à l’écologie fonctionnelle, àla biogéographie, à la bioclimatologie, mais aussi au droitde l’environnement, à la démographie, à la géographie dela santé, etc.

Un matériel pédagogique adapté

De nombreux cas pratiques et exercices laissent une large part à la réflexion personnelle de l'étudiant.

Une iconographie abondante et toute en couleursillustre et appuie le propos. En marge du texte, un lexique explique les notions importantes.

Les traducteurs

Marie-Pascale Colace est ingénieur écologue au CNRS, au Laboratoire d’écologie alpine (LECA) de Grenoble.

Anne Hancock est titulaire d’un Master en littéra-ture anglaise de l’Université Strathclyde à Glasgow et d’un diplôme de traductrice-interprète del’Université de Toulouse.

Guy Lemperiere est docteur ès Sciences, a été professeur associé à l'Université Joseph Fourier deGrenoble et est actuellement directeur de recherche à l'IRD (Institut de Recherche pour leDéveloppement) à l'île de la Réunion.

a Une vue panoramique des problèmes environnementauxactuels.

a Un traitement pluridisciplinaire du sujet.a Des exercices pour réfléchir et approfondir la question.a Une iconographie abondante pour illustrer un propos

clair.a Un lexique, tout au long du texte, définit les termes

essentiels.

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Sommaire

Préface VII

Introduction IX

1 Introduction aux sciences de l’environnement et au développement durable 1 PREMIÈRE PARTIE

2 Droit de l’environnement, économie et éthique 24

3 Écosystèmes et énergie 48 DEUXIÈME PARTIE

4 Écosystèmes et organismes vivants 66

5 Les écosystèmes et l’environnement physique 90

6 Les principaux écosystèmes du monde 119

7 Santé humaine et toxicologie environnementale 150

8 Changements démographiques 177 TROISIÈME PARTIE

9 Aborder les problèmes démographiques 203

10 Le monde urbain 224

11 Combustibles fossiles 245 QUATRIÈME PARTIE

12 L’énergie nucléaire 271

13 Les énergies renouvelables et la maîtrise de l’énergie 297

14 L’eau, une ressource limitée 324 CINQUIÈME PARTIE

15 Le sol et ses ressources 355

16 Les minerais : une source non renouvelable 376

17 Préserver la diversité biologique de la planète 399

18 Les ressources des terres émergées 429

19 Les ressources alimentaires : un défi pour l’agriculture 459

20 La pollution atmosphérique 488 SIXIÈME PARTIE

21 Le changement climatique global 525

22 La pollution de l’eau 550

23 Le dilemme des pesticides 581

24 Les déchets solides et les déchets dangereux 604

25 Le monde de demain 634 SEPTIÈME PARTIE

I – Révisions de chimie élémentaire 655 ANNEXES

II – La représentation graphique 660

III – Modèles et modélisations 662

GLOSSAIRE 664 INDEX 673 TABLE DES MATIÈRES 680

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VII

Préface

Ce manuel a pour but d’initier les étudiants de 1re et 2e année à l’environnement, que leur matière principale soit une matière scientifi que ou pas. Bien qu’utile pour tous, la 6e édition d’Environnement convient particulièrement aux étudiants se destinant à l’enseignement, au journalisme, aux sciences politiques, et au commerce, mais aussi aux matières scientifi ques. Nous partons du principe que nos étudiants ont peu de connaissance en science environne-mentale. Les concepts et processus écologiques importants sont donc présentés de manière simple et directe.

Le concept global de durabilité de l’environnement n’a jamais été aussi important en matière de science envi-ronnementale qu’aujourd’hui. On retrouve le thème de la durabilité, thème principal de ce manuel, tout au long du texte. Pourtant, plus nous apprenons sur l’environnement, plus nous nous apercevons que les interactions entre les différents composants de l’environnement sont nombreuses et complexes. Par conséquent, un des principaux thèmes d’Environnement est les systèmes environnementaux. Comprendre comment un changement dans un compo-sant affecte les autres processus, lieux, et organismes est un élément indispensable pour gérer les problèmes actuels, éviter que d’autres problèmes apparaissent, et améliorer le monde dans lequel nous vivons.

Dès les premières pages, nous familiarisons les étudiants avec les problèmes environnementaux actuels (problèmes de différentes ampleurs et pour lesquels il est diffi cile de trouver des solutions simples). Nous commençons par examiner les bases scientifi ques, historiques, éthiques, gouvernementales et économiques de la science environ-nementale. Ceci apporte aux étudiants une base théorique qu’ils peuvent ensuite appliquer au reste des sujets abordés dans ce manuel. Nous étudions ensuite les principes écolo-giques de base qui gouvernent le monde naturel et exami-nons comment les humains affectent l’environnement de nombreuses façons. Les derniers chapitres examinent en détail les répercussions des activités humaines, y compris la surpopulation, la production et la consommation d’énergie, l’épuisement des ressources naturelles et la pollution.

Bien qu’en présentant ces problèmes nous évitons un optimisme injustifi é, nous essayons d’éviter les prédictions catastrophiques que les médias nous présentent tous les jours. Au lieu de cela, nous encourageons les étudiants à jouer un rôle actif et positif pour faire face aux défi s envi-ronnementaux d’aujourd’hui et de demain.

Des recherches minutieuses ont été effectuées pour chaque chapitre, et des efforts soutenus ont été produits

afi n d’obtenir les données les plus récentes disponibles. Les professeurs comme les étudiants tireront profi t de ce livre car les problèmes et tendances environnementaux changent en permanence.

La 6e édition d’Environnement est étayée par les méthodes et les enseignements de plusieurs domaines différents tels que la biologie, la géographie, la chimie, la géologie, la physique, l’économie, la sociologie, la gestion des ressources naturelles, le droit, et la politique. Parce que la science environnementale fait est un domaine inter-disciplinaire, cet ouvrage convient aux cours de science environnementale proposés dans des départements divers, entre autre ceux de la biologie, la géologie, la géographie, et l’agriculture.

Un mot sur les auteursPeter H. Raven, un des botanistes les plus éminents au monde, a consacré plus de trois décennies à la conservation et à la biodiversité, en tant que Président du Missouri Bota-nical Garden (Jardin Botanique du Missouri) à St Louis, où il a développé une institution mondialement reconnue d’exposition horticole, d’enseignement et de recherche. Décrit par le magazine Time comme un « héro pour la planète », le professeur Raven promeut la recherche à travers le monde pour protéger les espèces menacées et il est un des principaux défenseurs de la conservation et de l’environnement durable.

Le Professeur Raven est le président du National Geogra-phic Society’s Commitee for Research and Exploration (comité pour la recherche et l’exploration de l’associa-tion géographique nationale) et l’ancien président de l’American Association for the Advancement of Science (Association américaine pour les progrès de la science). Il a reçu de nombreux prix et récompenses, y compris la prestigieuse National Medal of Science (Médaille Natio-nale de la Science) en 2001, (la plus grande récompense aux États-Unis en matière de réussite scientifi que), le prix international Japonais de la biologie (Japan’s International Priza for Biologie), le Prix environnemental de l’Institut de la Vie, le prix Volvo de l’environnement (Volvo Environ-ment Prize), le prix Tyler pour la réussite environnemen-tale (Tyler Prize for Environmental Achievement), et le Prix de l’environnement Sasakawa (Sasakawa Environment Prize). Il a également dirigé les associations Guggenheim et Mac Arthur.

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VIII Préface

Le Professeur Raven a passé sa thèse de doctorat à l’Université de Californie à Los Angeles, après avoir terminé son travail de premier cycle à l’Université de Berkeley en Californie.

Linda R. Berg est un professeur primé et un auteur de manuels. Elle a obtenu à l’université du Maryland une Licence d’enseignement scientifi que, une Maîtrise en bota-nique, et un doctorat en physiologie végétale. Ses recher-ches étaient centrées sur les implications évolutionnaires des voies biosynthétiques des stéroïdes dans différents organismes. Dernièrement elle s’est intéressée aux Ever-glades de Floride.

Auparavant, le professeur Berg a enseigné à l’université du Maryland, College Park, pendant 17 ans, et enseigne au St Petersburgh College en Floride depuis 10 ans. Elle a donné des cours d’initiation en sciences de l’environne-ment, biologie, et botanique, à des milliers d’étudiants et a reçu un grand nombre de récompenses pour son enseigne-ment et ses services. Elle est aussi la lauréate de nombreux prix nationaux et régionaux, parmi lesquels celui du National Science Teachers Association Award for Innova-tions in College Teaching (Prix national de l’association des professeurs de science pour les innovations appor-tées à l’enseignement supérieur), le Nation’s Capital Area Disabled Student Services Award (Prix des services rendus aux étudiants handicapés), et le Washington Academy of Sciences Award in Univesity Science Teaching (Prix de l’académie des sciences pour l’enseignement supérieur scientifi que de Washington).

Au cours de sa carrière en tant qu’écrivain scienti-fi que professionnel, le professeur Berg a écrit ou coécrit plusieurs éminents manuels scientifi ques universitaires. Son style refl ète sa manière d’enseigner et son amour de la science.

David M. Hassenzahl est un spécialiste dans le domaine des analyses de risques dont la renommée est internationale. Ses recherches se concentrent sur l’inté-gration des renseignements et des expertises scientifi ques dans les décisions publiques, en mettant particulièrement

l’accent sur la gestion, l’interprétation, et la transmission des doutes et incertitudes. Le professeur Hassenzahl a passé les vingt dernières années à s’intéresser à la gestion environnementale dans une perspective de systèmes, dans des domaines aussi variés que les déchets nucléaires, le changement climatique, les produits chimiques toxiques, et la santé publique. Il est titulaire d’un B.A. en Science Environnementale et Paléontologie qu’il a obtenu à l’uni-versité de Californie à Berkeley, et d’un Ph. D (doctorat) en Science, Technologie et Politique environnementale qu’il a obtenu à l’université de Princeton.

Le Dr Hassenzahl est président du département d’études environnementales à l’université du Nevada, Las Vegas, où il a reçu le prix de l’UNLV Foundation Distinguished Teaching Award, ainsi que celui de Chercheur émérite, Enseignant émérite, et de Contribution de Services hors pairs du College Greenspun des affaires urbaines. Parmi ses nombreuses publications académiques on trouve un manuel sur les analyses de risques qui est largement utilisé. Il travaille au service du conseil de société pour les analyses de risques et représente l’UNLV au Conseil des doyens et directeurs de l’environnement. Avant sa carrière acadé-mique, le professeur Hassenzahl a travaillé dans le privé en tant que directeur environnemental dans un moulin à papier, et dans le public comme inspecteur pour le Bay Area Air Quality Management District (à San Francisco).

RemerciementsL’élaboration et la réalisation d’Environnement ont nécessité une certaine interaction et collaboration entre les auteurs, mais également entre les auteurs et leur entourage familial et professionnel. Nous sommes tout à fait reconnaissants de la participation et des encouragements précieux que nous ont apportés nos éditeurs, collègues de travail, et étudiants. Nous avons également envers nos familles une dette de reconnaissance pour leur compréhension, leur soutien, et leurs encouragements alors que nous nous démenions pour effectuer les révisions en temps voulu et respecter les échéances.

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IX

Introduction

Il ne se passe pas une journée sans que ne soit relaté, dans l’actualité, un fait ayant un rapport proche ou lointain avec l’environnement, qu’il s’agisse de faits divers ou majeurs, relayés ou non par les médias de toutes natures. Si l’environ-nement, sa défense, sa préservation, suscitent engouement et vocations, il est beaucoup plus délicat de lui trouver une place dans les programmes d’enseignements de quelque niveau que ce soit, ce qui laisse parfois libre champ à des lavages de cerveau hélicotractés « tous publics », comme ce fut le cas récemment pour ce qui restera comme une série de beaux clichés, pâle remake d’une œuvre trop peu connue de F. F. Coppola.

La parution d’un ouvrage de synthèse sur l’environne-ment par contre, même s’il constitue toujours un évène-ment intéressant, passera, quant à lui, totalement inaperçu, surtout lorsque cet ouvrage est destiné à un public de généralistes, lycéens, étudiants ou professionnels de divers niveaux, comme c’est très souvent le cas lorsqu’il s’agit d’aborder les problèmes environnementaux dans toute leur complexité. Néanmoins, les professionnels de l’information seraient bien inspirés de s’en doter : ils éviteraient des confu-sions de genres voire des erreurs de sémantique, comme par exemple, la trop fameuse confusion ou plutôt l’amalgame entre environnement et écologie, ce dernier terme étant d’ailleurs employé ad nauseam selon l’expression de certains collègues sociologues, tout comme son alter ego « biodiver-sité ». Victimes de leur réussite, les questions environnemen-tales sombrent parfois, dixit un autre collègue écologue du CNRS, dans un « écologisme mystico-gélatineux ».

L’ouvrage de Peter H. Raven, Linda R. Berg et David M. Hassenzahl, intitulé Environnement, délivre quant à lui, en 25 chapitres, un aperçu de la science de l’environnement ou plutôt des sciences environnementales qui se déclinent en champs inter- ou transdisciplinaires autour du triptyque sciences biologiques-sciences humaines-sciences économi-ques, que l’on retrouve dans chacun des chapitres à partir de l’approche systémique privilégiée par les auteurs et qui leur permet de s’affranchir des barrières monodisciplinaires encore trop souvent en cours en Europe francophone. On peut alors identifi er quatre grands thèmes, relevant des sciences biologiques (écologie des communautés et des écosystèmes, écologie fonctionnelle, écologie des pertur-bations, écologie de la conservation, biogéographie, biocli-matologie, écologie chimique, écologie moléculaire… si si ça existe, moins médiatisée que sa cousine la cuisine molé-culaire, mais bel et bien répandue dans des revues presti-gieuses), traités dans les chapitres 3 à 6 et 17, des sciences

humaines et sociales (droit de l’environnement, démogra-phie, géographie de la santé, problèmes alimentaires…) traités dans les chapitres 2, 7, 8, 9, 10 et 19, des ressources naturelles et environnementales renouvelables et non-renouvelables traitées dans les chapitres 11 à 16 et 18, et enfi n des risques naturels et technologiques traités dans les chapitres 20 à 24. Chaque chapitre est doté de paragraphes de rappels et de questions d’actualité.

Certains chapitres ont fait l’objet d’adaptations car le contenu original était trop orienté vers le public états-unien et certaines références étaient hors contexte euro-péen voire obsolètes, car relevant de l’administration Bush. Néanmoins, un long travail d’adaptation de l’ensemble des chapitres est nécessaire pour les futures éditions qui ne manqueront pas de s’échelonner dans les années à venir. Il en va de même pour toutes les rubriques concernant l’actualité environnementale et qui nécessiteront un effort de mise à jour constant.

Cette introduction est également une occasion de rendre hommage à des précurseurs en matière d’enseignement et de recherche en sciences environnementales dans le monde francophone : P. Duvignaud de l’Université de Bruxelles, B. Tissier, J. Vigneron, R. Vié-Le-Sage et Y. Dewolf de l’Uni-versité Paris VII, avec qui nous avons pu collaborer dans ce qui était le premier Département d’Environnement en France, devenu ensuite Unité de Formation en Environ-nement puis Institut Universitaire Professionnalisé, relayé par des formations similaires à Lyon et Marseille. On ne peut que vanter les mérites de ces collègues dont les travaux remontent au début des années soixante-dix, leurs voix et leurs messages étant restés sans écho pendant de longues années avant d’être enfi n entendues et que l’on voit se développer des formations à vocation environnementale. Le terme « environnement » est d’ailleurs devenu tellement incontournable que certains laboratoires et certaines forma-tions qui ne pratiquent pas l’interdisciplinarité l’affi chent sans souci de cohérence ou de déontologie. Je ne peux terminer cette introduction sans rendre un hommage sous forme de clin d’œil à K. Day qui dirige l’École de Sciences Environnementales à l’Université d’Ulster à Coleraine et qui a longtemps constitué, pour moi, la référence en la matière : nous avons pu, ensemble, nous affranchir des frontières disciplinaires, linguistiques, politiques, certes au détriment de nos carrières, mais pour mieux apprécier comme ce mot est riche de sens.

Les traducteurs

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On est souvent surpris d’ap-prendre qu’à l’origine, c’est l’eau qui attirait les gens à Las Vegas (« Les Prairies »

en Espagnol). Las Vegas était située à l’emplacement d’une source artésienne qui a attiré les Paiutes du sud saisonniè-rement et ce, pendant des siècles. Dans les années 1600, des voyageurs sur le chemin de Santa Fé ont commencé à faire halte à Las Vegas. La première implanta-tion a commencé au début du XXe siècle quand la compagnie des chemins de fer a indiqué qu’il y avait de l’eau à Las Vegas. Un aquifère profond fut découvert et une petite ville commença à se développer.

Las Vegas a grandi lentement jusqu’à ce que le barrage Hoover soit construit sur le fl euve Colorado à 48 km en direction du sud-est, pour produire de l’électricité et approvisionner en eau la Californie et l’Ari-zona. Le barrage fournit à Las Vegas une quantité d’eau considérable. Vers 1935, la ville et ses alentours, qui constituent la vallée de Las Vegas, ont commencé à se développer rapidement. Avec plus de 1,5 million d’habitants, la vallée est confrontée à de nombreux problèmes d’environnement et constitue un exemple pour lequel résoudre des problèmes envi-ronnementaux nécessite une analyse des systèmes impliqués (voir photo).

Approvisionner en eau une ville en expan-sion nécessite de faire des compromis entre les éléments d’un réseau (ou système), de sources, de désirs, de besoins et les prio-rités. La majeure partie de l’eau utilisée à Las Vegas provient des chutes de neige sur les montagnes voisines et sur les montagnes Rocheuses, situées à des centaines de kilo-mètres. Le Nevada est en concurrence avec d’autres états pour l’eau du fl euve Colorado. Au Nevada, les zones urbaines rivalisent avec les zones rurales pour la ressource en eau. Des associations écologistes s’inquiè-tent pour les organismes vivants qui dépen-dent de l’eau que l’on pourrait pomper. Ce problème n’a rien de nouveau : le pompage de la nappe phréatique a déjà menacé une sous-espèce de petit poisson du désert que l’on trouve seulement dans le Devil’s Hole, un petit bassin situé à environ 145 km au nord-ouest de Las Vegas. En 1976, la Cour suprême des États-Unis a décrété que les poissons avaient un « droit à l’eau », un premier cas entrant dans le cadre de la loi américaine sur les espèces menacées.

Las Vegas ne reçoit que 100 mm de préci-pitations environ chaque année, mais celles-ci tombent souvent si rapidement que les inondations engendrées posent problème. Les inondations, qui causent la mort de personnes et provoquent des dégâts matériels, sont aggravées par les surfaces goudronnées. Le sol goudronné étant imperméable, l’eau ruisselle le long des rues et des trottoirs au lieu de s’infi l-trer dans le sol. Les eaux de ruissellement transportent des polluants dans le lac Mead

(l’huile des moteurs, les déchets animaux des jardins, les engrais des terrains de golf). Comme Las Vegas pompe la majo-rité de son eau potable dans le lac Mead, l’apport d’eaux de ruissellement polluées dans ce lac nécessite plus de traitements pour la rendre potable.

Le transport urbain est un système d’une complexité similaire et, les routes étant goudronnées, des changements dans ce système ont un impact sur le système « eau ». La qualité de l’air de Las Vegas est de plus en plus mauvaise car un nombre croissant de voitures et de camions parcourent des distances de plus en plus grandes. Les constructions participent à la pollution de l’air car la poussière s’envole des surfaces sans couvert végétal. Les couches d’inversion thermique piègent ces polluants, qui peuvent s’accumuler dans l’atmosphère pendant des jours.

Le réchauffement climatique menace égale-ment Las Vegas. Des modèles climatiques prévoient des températures plus élevées et moins de chutes de neige au sud-ouest des États-Unis durant les prochaines décen-nies. Ce qui aura pour effet d’augmenter les besoins en air conditionné (une consomma-tion d’énergie majeure) et en eau. Il faudra comprendre les interactions du système entre la croissance de la population, le climat régional, les transports, l’utilisation de l’eau et les besoins en énergie pour bâtir des projets effi caces.

Par ailleurs, Las Vegas est un excellent endroit pour développer des solutions innovantes. Un grand système photovoltaïque commer-cial est en construction aux environs de la ville de Boulder. Les casinos les plus récents comportent des éléments d’architecture écologiques pour optimiser la consommation d’énergie et réduire la consommation d’eau. Certains lotissements essaient d’éviter l’étalement urbain qui a dominé la région et plusieurs maisons à « énergie zéro » ou « maisons passives » ont été construites. Las Vegas représente une sorte de labora-toire du développement urbain durable : les solutions qui sont effi caces là-bas seront appliquées dans le monde entier. ■

Introduction aux sciencesde l’environnementet au développementdurable

Las Vegas, Nevada.La ville de Las Vegas est un système complexe où interagissent de nombreux sous-systèmes qui englobent la population, l’eau, les transports, le climat. (John Hicks/Corbis)

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2 1. Introduction aux sciences de l’environnement et au développement durable

Les impacts de l’homme sur l’environnementOBJECTIFS D’APPRENTISSAGE

• Défi nissez la pauvreté.

• Distinguez les pays très développés, les pays en développement et les pays les moins avancés.

Parmi les millions d’espèces qui habitent sur Terre, une seule espèce – l’Homo sapiens – a de très grandes capacités intel-lectuelles. Cette compétence propre à l’homme lui a permis de s’aventurer dans l’espace. Le programme spatial nous a apporté des bénéfi ces majeurs dont une vue de la Terre prise de l’espace qui montre le caractère unique de notre planète dans le système solaire (Figure 1.1)

La Terre est remarquablement conçue pour la vie. L’eau, qui est à la fois un élément important de la composition interne des organismes et un facteur externe de l’environ-nement dont dépend la vie, recouvre les trois-quarts de la planète. La température de la Terre est favorable à la vie, car elle n’est ni trop chaude comme sur Mercure et Venus, ni trop froide comme sur Mars et les planètes plus éloignées. Nous recevons une quantité modérée de lumière solaire suffi sante pour permettre la photosynthèse qui subvient aux besoins de presque toutes les formes de vie qui existent sur Terre. Notre atmosphère apporte à notre planète diffé-rents gaz dont l’oxygène et le dioxyde de carbone, néces-saires aux organismes vivants. Sur Terre, le sol se développe sur la roche apportant ainsi le support et les minéraux indis-pensables aux plantes. Les montagnes qui se sont érigées

grâce à des processus géologiques et qui s’érodent ensuite sur des périodes très longues, affectent les tendances climatiques, apportent des minéraux et sont un réservoir d’eau douce, sous forme de glace et de neige. Ces réserves fondent ensuite et s’écoulent vers les plaines pendant les mois plus chauds. Les lacs et les étangs, les rivières et les ruisseaux, les marécages et les nappes phréatiques alimentent en eau douce les organismes terrestres.

Les ressources naturelles abondantes de la Terre ont servi de toile de fond à l’évolution d’une multitude d’espèces vivantes. La vie existe sur Terre depuis environ 3,8 milliards d’années. Bien qu’à l’origine la Terre fût inhospitalière selon des critères modernes, elle apportait néanmoins les matériaux bruts et l’énergie nécessaires pour que les premières formes de vie puissent apparaître et s’adapter. Certaines de ces premières cellules ont évolué au cours du temps pour devenir des organismes pluricellulaires – les premières plantes, les premiers animaux et les premiers champignons. Aujourd’hui plusieurs millions d’espèces vivent sur notre planète. Un échantillon représentatif de la diversité biologique de la Terre comprend par exemple les bactéries intestinales, les paramécies, les champignons vénéneux, les cicadelles, les fi guiers de barbarie, les hippocampes, les cornouillers, les scalaires, les marguerites, les moustiques, les pins cembro, les ours polaires, les singes-araignées et les martins-pêcheurs (Figure 1.2).

Il y a environ 100 000 ans (une bagatelle par rapport à une histoire terrestre de 4,5 milliards d’années) une étape importante commença avec l’apparition de l’homme en Afrique. De grands cerveaux et la capacité de communi-quer ont fait de l’espèce humaine une réussite. Au cours du temps, les êtres humains se sont considérablement multipliés, se sont dispersés à travers toute la planète et par leur présence et leurs technologies, ils ont eu un impact grandissant sur l’environnement. Ces technologies ont rendu nos vies meilleures de diverses manières, du moins pour ceux d’entre nous qui vivons dans des pays très développés.

En même temps, tout porte à croire que nous courons vers une catastrophe environnementale.

Figure 1-1 • La planète Terre.La planète Terre, support de la vie, et le soleil suppléent à six besoins essentiels : l’air, l’eau, la nourriture, l’énergie, le logement et les vêtements.Cependant la Terre est un espace fi niet ses ressources sont limitées.(The Image Bank/Getty Images)

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Les impacts de l’homme sur l’environnement 3

Aujourd’hui l’espèce humaine est l’agent le plus important des changements envi-ronnementaux de notre planète. Avec notre population qui ne cesse de s’accroître, nous épuisons les ressources de notre planète. Nous transformons les forêts, les prairies et les déserts, pour satisfaire nos besoins et nos désirs et nous consommons des quantités toujours plus grandes de ressources naturelles abondantes, certes mais limitées, comme les terres arables, une eau saine et un air respirable. Nous éliminons des milliers et des milliers d’espèces uniques en détruisant ou en modifi ant leur habitat. Nous avons de plus en plus de preuves selon lesquelles les changements climatiques d’origine anthropique mettent l’environnement naturel en danger.

Ce livre expose les problèmes environnementaux majeurs que les hommes ont engendrés. Il propose différentes façons d’aborder ces problèmes tout en insistant sur le fait que chaque « solution » risque d’apporter des problèmes supplémen-taires. Il explique surtout pourquoi nous devons diminuer l’impact de l’homme sur notre planète. Nous ne pouvons pas nous permettre d’ignorer l’environnement, car nos vies ainsi que celle des générations futures en dépendent.

Un nombre croissant d’êtres humainsLa fi gure 1.3 représente environ 440 millions de personnes. C’est une photo satel-lite, prise de nuit, sur laquelle fi gurent les États-Unis, le Mexique et le Canada. Les minuscules points lumineux représentent les villes, alors que les mégapoles, comme New York, situées le long de la côte nord-est sont vivement éclairées.

Le plus gros problème d’environnement qui fait le lien entre tous les autres, est le grand nombre d’habitants illustré par cette photo. D’après l’ Organisation des Nations unies (ONU), en 1950 seulement 8 villes dans le monde dépassaient les 5 millions d’habitants, la plus grande étant New York

Figure 1-2 • Un martin-pêcheur prend son envol après avoir plongé et capturé un poisson dans un étang.(photographié en Malaisie).Notre planète grouille de vie mais nous ne savons toujours pas quelle partie du monde vivant est nécessaire à notre survie.(Soo Wee Ming/UNEP/Still Pictures/PeterArnold, Inc.)

Figure 1-3 • Image satellite de l’Amérique du Nord prise de nuit.Cette image permet de localiser les plus grandes villes et centres urbains du Canada, des États-Unis et du Mexique. (Earth Imaging/Stone/Getty Images)

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avec 12,3 millions d’habitants. En 2005, la plus grande ville du monde, Tokyo, au Japon, comptait 35 millions d’habitants et les 10 plus grandes villes du monde totalisaient 179,4 millions d’habitants (voir le tableau 10.1). En 1999, la population mondiale a passé le seuil signifi catif des 6 milliards d’êtres humains. Ce chiffre est non seulement énorme, mais en plus notre population s’est considérablement agrandie en très peu de temps.

En 1960, la population n’était que de 3 milliards d’habitants (Figure 1.4). En 1975 on est passé à 4 milliards de personnes et à 5 milliards en 1987. Plus de 6 milliards d’habitants vivent actuellement sur notre planète et consomment des quantités énormes de nourriture et d’eau, utilisent beaucoup d’énergie et de matières premières et produisent beaucoup de déchets.

Bien que de sérieux engagements aient été pris par la plupart des pays pour réguler les naissances, nous ne devons pas nous attendre à un changement rapide du taux de croissance de la population. Le XXIe siècle comptera des milliards de personnes supplémentaires. Donc, même si nous restons attentifs au problème de la surpopulation et même si nos solutions sont effi caces, les décennies à venir risquent d’être assombries par des catastrophes. Pour beaucoup de gens, les condi-tions de vie risquent de se détériorer considérablement.

Presque une personne sur quatre dans le monde vit dans une pauvreté extrême (Figure 1.5).

Une des mesures de la pauvreté est la perception d’un revenu par personne et par jour de moins de 2 $, en dollars américains, calculé avec le pouvoir d’achat qu’il autorise. En utilisant cette mesure, nous voyons que presque 3,5 milliards de personnes (c’est-à-dire presque la moitié des habitants de la planète) vivent actuellement en-dessous de ce seuil de pauvreté. Sont associés à la pauvreté, une espérance de vie courte, l’analphabétisme, un mauvais accès aux services de santé, à l’eau potable et à une alimentation équilibrée. D’après l’ONU, plus de 800 millions de personnes consomment moins de 80 % de la ration alimentaire recommandée par jour (en calories).

La population mondiale se stabilisera peut-être d’ici la fi n du XXIe siècle, si l’on en croit les efforts actuels développés par les programmes de régulation des naissances. Les démographes de l’ONU ont remarqué une baisse du taux de fécondité dans le monde entier, atteignant actuellement une moyenne d’environ 3 enfants par famille. On prévoit que le taux de fécondité va conti-nuer à baisser dans les prochaines décennies. Des experts en démographie ont fait des estimations diverses de la population mondiale à la fi n du XXIe siècle qui passerait de 7,7 milliards à 10,6 milliards, estimations basées sur la vitesse de décroissance du taux de fécondité.

Personne ne sait si la Terre pourra supporter tant de monde indéfi niment. Parmi les tâches que nous devons accomplir, nous devrons nourrir une popu-lation mondiale considérablement plus grande que la population actuelle et cela sans détruire les ressources naturelles de la planète qui nous fait vivre. La qualité de vie de nos enfants et de nos petits enfants dépendra dans une large mesure de notre capacité à atteindre ce but.

Le fossé entre les pays riches et les pays pauvresD’une manière générale, les pays sont divisés entre pays riches (« les nantis ») et pays pauvres (« les démunis »). On qualifi e les pays riches de pays très développés ou pays industrialisés.

Les États-Unis, le Canada, le Japon et une grande partie de l’Europe, qui représentent 19 % de la population mondiale, sont des pays très développés.

Parmi les pays émergents fi gurent la Chine, l’Inde, le Brésil, l’Afrique du Sud, le Maroc.

Pauvreté : situation dans laquelledes personnes ne peuvent subvenir à leurs besoins les plus essentiels en nourriture, vêtements, logement, éducation et santé.

Année1800 1900 2000

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1

2

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6

7

Figure 1-4 • La population humaine en chiffres depuis 1800 jusqu’à nos jours.Il a fallu des milliers d’années pour quela population atteigne un milliardd’individus (1800) mais seulement 130 ans pour qu’elle en atteigne 2 (1930). 30 ans pour en atteindre 3 (1960) puis 15 ans pour en atteindre 4 (1975), 12 ans pour atteindre5 milliards et 12 autres années pour atteindre 6 milliards d’habitants (1999). (Population Reference Bureau)

Figure 1-5 • Un bidonville à Mumbai (Bombay), Inde.Beaucoup de gens vivent dans une extrême pauvreté.Une tendance associée à la pauvreté est le déplacement de ces populationsvers les zones urbaines. On assiste à un accroissement de ces populationsà la périphérie des grandes villes. (Jerry Cooke/Photo Researchers, Inc.)

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Les pays en développement (ou pays en voie de développement–PED) et les pays les moins avancés (PMA) font en général référence à tous les pays ne faisant pas partie des pays industrialisés ou émergents. Comme exemples de pays en développement, nous avons le Mexique, la Turquie et la Thaïlande tandis que le Bengladesh, le Mali, l’Éthiopie et le Laos, font partie des PMA.

La main-d’œuvre non qualifi ée à bon marché est abondante dans les PMA, en revanche les capitaux pour l’investissement sont rares. L’économie de la plupart des PMA est basée sur l’agriculture avec bien souvent seulement un ou quelques types de cultures. En conséquence, une mauvaise récolte ou une valeur marchande infé-rieure de cette récolte sur le marché mondial deviennent catastrophique pour leur économie. La famine, les maladies et l’illettrisme sont courants dans les PMA.

RÉVISIONS

1. Qu’est-ce que la pauvreté ?

2. Qu’est-ce qu’un pays très développé ? Un pays émergent ? Un pays en développement ? Les PMA ?

Population, ressources et environnementOBJECTIFS D’APPRENTISSAGE

• Distinguez surpopulation et surconsommation.

• Décrivez les trois principaux facteurs qui déterminent l’impact de l’homme sur l’environnement.

Les rapports entre la croissance de la population, l’utilisation de ressources natu-relles et la dégradation de l’environnement sont complexes. Dans ce chapitre et dans les chapitres suivants, nous aborderons en détail la gestion des ressources et des problèmes environnementaux, mais nous allons pour l’instant prendre en considération deux généralisations utiles : (1) les ressources indispensables à la survie d’un individu sont minimes, mais une population s’accroissant rapidement (comme dans les pays émergents) a tendance à surexploiter et à réduire les terres arables, les forêts et les autres ressources naturelles d’un pays (Figure 1.6a). (2) Dans les pays très développés, les besoins en ressources par individu sont grands, bien supérieurs à ceux nécessaires à sa seule survie. Pour satisfaire leurs désirs, plutôt que leurs besoins essentiels, beaucoup de gens des pays riches épuisent les ressources et dégradent l’environnement parce qu’ils sont des consommateurs excessifs (Figure 1.6b).

Les différents types de ressourcesLorsque l’on étudie l’impact de l’homme sur l’environnement, il est important de distinguer les ressources naturelles renouvelables et non renouvelables.

Pays très développés : pays reposant sur des systèmes industriels complexes, avec un taux de croissance de la population faible et un revenu par habitant élevé.

Pays émergents : pays dont le revenu par habitant est inférieur à celui des pays très développés mais qui vivent une croissance économique rapide et dont le niveau de vie converge vers celui des pays très développés.

Pays en développement (PED) : pays ayant un niveau moyen d’industrialisation et un revenu par habitant inférieur à celui des pays très développés.

Pays les moins avancés (PMA) : pays ayant un faible niveau d’industrialisation, un très fort taux de fécondité, un très fort taux de mortalité infantile et un revenu par habitant très bas (en comparaison avec celui des pays très développés).

Figure 1-6 • La consommationdes ressources naturelles.

(a) Une famille indienne typique et l’ensemble de ses biens, village d’Ahaura en Inde. La rapide croissance de la population des pays émergents entame leurs ressources naturelles même si les besoins individuels sont faibles. (Peter Ginter/Material World)

(b) Une famille nord-américaine typique avec tous ses biens,Pearland Texas. Les populations des pays très développésconsomment une part disproportionnée des ressources naturelles. (Peter Ginter &Peter Menzel/Material World)

Population, ressources et environnement 5

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(Figure 1.7) Les ressources naturelles non renouvelables, dont les minerais (comme l’aluminium, l’étain et le cuivre) et les combus-tibles fossiles (le charbon, le pétrole et le gaz naturel) sont présents en quantités limitées et s’épuisent à force d’être exploitées. Les processus naturels ne peuvent reconstituer les ressources non renouvelables dans une période de temps raisonnable à l’échelle humaine. Il faut, par exemple, des millions d’années pour que les combustibles fossiles se forment.

En plus de la population d’un pays, plusieurs autres facteurs ont une incidence sur la manière dont les ressources non renouvelables sont utili-sées, comme l’effi cacité du procédé d’extraction

et de traitement des ressources ainsi que la quantité nécessaire ou consommée par les différents groupes. Aux États-Unis et dans d’autres pays développés, les gens ont tendance à consommer la plupart des ressources non renouvelables de la Terre. Et pourtant, il est indéniable que les réserves de ressources non renouvelables sont limitées et qu’elles seront tôt ou tard épuisées. D’ici là, les progrès technologiques trouveront peut-être un substitut aux ressources non renouvelables. Ralentir le taux de croissance de la population et la consomma-tion nous fera gagner du temps pour mettre au point de telles alternatives.

Voici quelques exemples de ressources renouvelables : les arbres, les poissons, les terres arables et l’eau douce. La nature renouvelle ces ressources assez rapidement (cela peut prendre des jours comme des décennies) et nous pouvons les utiliser aussi longtemps que nous ne les surexploitons pas à court terme. Dans les pays en développement, les forêts, les zones de pêche et les terres agricoles sont des ressources renouvelables particulièrement importantes car elles nourrissent la population. En effet, beaucoup de personnes des pays en voie de développement sont des agriculteurs qui subviennent juste à leurs propres besoins et à ceux de leurs familles.

La croissance rapide de la population entraine la surexploitation des ressources renouvelables. Par exemple, un grand nombre de personnes pauvres est obligé de cultiver des terres peu propices à l’agriculture – comme les fl ancs des montagnes ou les forêts tropicales humides. Même si cette méthode est une solution provisoire pour répondre aux besoins alimentaires, à long terme, elle ne marchera pas car lorsque ces terres seront prêtes à être cultivées, leur productivité agricole baissera rapidement et une dégradation importante de l’environnement apparaîtra. Ainsi, les ressources renouvelables ne sont que potentiellement renouvelables. Elles doivent être utilisées de manière durable – de façon à ce qu’elles aient le temps de se reconstituer.

Les répercussions de la croissance de la population sur les ressources natu-relles sont particulièrement critiques dans les pays émergents et en développe-ment. Leur croissance économique est liée à l’exploitation de leurs ressources naturelles, souvent comme produits d’exportation vers les pays très développés. Les pays en développement sont contraints de choisir entre l’exploitation de leurs ressources naturelles pour subvenir à court terme aux besoins de leurs populations croissantes (pour payer la nourriture ou rembourser les dettes) et la possibilité de garder ces ressources pour les générations futures.

Il est important de noter que la croissance économique et le développement des États-Unis et d’autres pays développés ont épuisé (et parfois détruit) toutes leurs ressources. La croissance économique continue des pays industrialisés repose maintenant sensiblement sur l’importation de ressources en provenance des pays en développement.

La consommation des ressourcesLa consommation consiste en l’utilisation par l’homme de matériaux et d’énergie. C’est un acte économique et social, qui donne au consommateur un sentiment

Figure 1-7 • Les ressources naturelles.Les ressources non renouvelables sont remplacées à une échelle de temps géologique et leur stock diminue avec leur exploitation. Les ressources renouvelables, dérivéesde l’énergie solaire, sont remplacées dansun laps de temps relativement court(voir chapitres suivants).

Les ressourcesnaturelles

Ressources naturelles non renouvelables • Minerais (or, étain) • Minerais non-métalliques (sel, phosphates, pierre) • Combustibles fossiles (charbon, pétrole, gaz naturel)

Ressources naturelles renouvelables • Énergie solaire directe • Énergies éolienne, des marées, des courants • Sols fertiles • Air pur • Eau douce • Diversité biologique (forêts, cultures vivrières, pêcheries)

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d’identité ainsi qu’un certain prestige aux yeux des autres. Les médias, y compris le monde de la publicité, font la promotion de la consommation comme un moyen pour atteindre le bonheur. On nous encourage à dépenser et à consommer.

Les habitants des pays très développés sont des consommateurs excessifs et gaspilleurs ; leur consommation des ressources est largement disproportionnée par rapport au nombre d’habitants. Un enfant unique, né dans un pays développé comme les États-Unis, a un impact plus important sur l’environnement et sur la diminution des ressources que 12 enfants et plus, nés dans un pays en développe-ment. De multiples ressources naturelles sont utilisées afi n de fournir aux pays très développés des voitures, de l’air conditionné, des couches jetables, des téléphones portables, des lecteurs de DVD, des ordinateurs, des vêtements, des journaux, des chaussures de sport, des meubles, des bateaux et autres « conforts de la vie ». Et pourtant, de tels biens de consommation représentent une petite fraction de la totalité des matériaux et de l’énergie nécessaires à la fabrication et la distribution de ces biens. D’après le Worldwatch Institute, une institution privée de recherche basée dans la ville de Washington, les Américains consomment à eux seuls presque 10 milliards de tonnes de matériaux chaque année. La consommation dispro-portionnée des ressources par les États-Unis et les autres pays développés a une incidence sur les ressources naturelles et l’environnement égale, voire supérieure, à celle de l’explosion démographique des pays en développement.

Surpopulation et surconsommationUn pays est surpeuplé si le niveau de besoin en ressources essentielles provoque des dégâts sur l’environnement. En comparant l’impact de l’homme sur l’environne-ment dans les pays émergents et en développement et dans les pays très développés, nous constatons qu’un pays peut être surpeuplé de deux manières. Il y a surpopu-lation lorsque l’environnement est dégradé parce qu’il y a trop de personnes, même si elles ne consomment que peu de ressources par individu. La surpopulation est le problème actuel de plusieurs pays émergents et en développement.

À l’opposé, la surconsommation est le résultat du mode de vie orienté vers la consommation des pays très développés. Les répercussions de la surconsom-mation sur l’environnement sont les mêmes que celles de la surpopulation, c’est-à-dire la pollution et la dégradation de l’environnement. Beaucoup de pays riches et développés, y compris les États-Unis, souffrent de surconsommation : les pays très développés représentent seulement 20 % de la population mondiale et pourtant, ils consomment sensiblement plus de la moitié des ressources mondiales.

D’après le World Watch Institute, les pays très développés sont responsables de la consommation de la plupart des ressources :

• 86 % de l’aluminium utilisé.• 76 % du bois récolté.• 68 % de l’énergie produite.• 61 % de la viande consommée.• 42 % de l’eau consommée.

Ces pays génèrent également 75 % de la pollution et des déchets du monde entier.

Empreinte écologique Mathis Wackernagel, spécialiste en sciences de l’environnement a développé le concept d’empreinte écologique pour aider les gens à se représenter la quantité de nature qu’ils utilisent. D’après Wackernagel, chaque personne a une empreinte écologique, c’est-à-dire qu’une quantité moyenne de terre productive, d’eau douce et d’océan est indispensable pour fournir continuellement à cette personne nourriture, bois, énergie, eau, loge-ment, moyens de transport et pour éliminer ses déchets. D’après le rapport « 2002 Living Planet » produit par les scientifi ques du WWF (World Wildlife Fondation), du Programme des Nations unies pour l’environnement et d’autres organisa-tions, la Terre a une surface d’environ 11,4 milliards d’hectares biologiquement très productifs. Si l’on divise cette superfi cie par la population mondiale, on attribue à chaque personne environ 1,9 hectare utilisables. Comme l’empreinte écologique moyenne est de 2,3 hectares par personne, cela signifi e que nous,

Surpopulation : situation dans laquelle trop de personnes viventdans une zone géographique donnée.

Surconsommation : situation qui se produit lorsque chaque individu d’une même population consomme une part trop grande des ressources de la planète.


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les êtres humains, avons une dette écologique – nous avons dépassé notre quota ! Nous pouvons observer autour de nous les résultats à court terme : destruction des forêts, dégradation des terres arables, perte de diversité biolo-gique, stocks de poissons en baisse dans les océans et pénuries d’eau locales. Si nous ne nous préoccupons pas sérieusement de notre consomma-tion de ressources naturelles, les pers-pectives à long terme sont potentielle-ment désastreuses. Dans certains pays tels que l’Inde et le Niger, l’empreinte écologique moyenne est inférieure à un hectare. Aux États-Unis l’empreinte écologique moyenne est d’environ 9,6 hectares. Si les 6,4 milliards d’habitants de notre planète avaient le même style de vie et le même niveau de consom-mation que l’Américain moyen, et en supposant qu’il n’y ait aucun change-

ment technologique, nous aurions besoin de quatre planètes supplémentaires de la même taille que la Terre (Figure 1.8).

Comme de plus en plus de pays émergents ou en développement augmen-tent leur croissance économique et améliorent leur niveau de vie, de plus en plus de personnes dans ces pays achètent des biens de consommation. On vend à présent plus de voitures neuves par an en Asie qu’aux États-Unis et qu’en Europe occidentale réunis. Ces nouveaux consommateurs ne consomment peut-être pas à un niveau aussi élevé que le consommateur moyen d’un pays très développé, mais leur consommation a de plus en plus d’impacts négatifs sur l’environnement. Par exemple, la pollution de l’air causée par le trafi c auto-mobile dans les agglomérations des pays émergents est épouvantable et empire chaque année. Nous perdons des millions de dollars à cause des problèmes de santé liés à la pollution de l’air dans ces villes. Un des défi s de notre société est de fournir aux nouveaux consommateurs des pays émergents et en déve-loppement (ainsi qu’à nous même) des moyens de transports qui polluent et consomment moins.

Le modèle IPATLorsque vous ouvrez le robinet pour vous brosser les dents le matin vous ne vous demandez probablement pas d’où provient l’eau, ou encore quelles sont les conséquences sur l’environnement lorsque l’on pompe cette eau dans une rivière ou dans des nappes souterraines. De la même façon, la plupart des citoyens nord américains ne se demandent pas d’où provient l’énergie qui leur permet d’allumer la lumière ou de démarrer leur véhicule. Nous ne nous rendons pas compte que tous les composants des produits que nous utilisons tous les jours viennent de la Terre, ni que ces matériaux sont un jour ou l’autre restitués à la Terre, et la plupart du temps mis en décharge.

Il est diffi cile d’évaluer ces impacts de l’homme sur l’environnement. On les estime en se basant sur les trois facteurs les plus importants pour déterminer ces impacts anthropiques (I) :

• La population (P).• Le niveau de vie, qui est une mesure de la consommation ou de la

quantité des ressources utilisées par chacun (A).• Les répercussions sur l’environnement (besoins en ressources et déchets

produits) des technologies utilisées pour produire et consommer ces ressources (T).

Inde États-Unis

Figure 1-8 • Empreintes écologiques.

(a) Dans les pays émergents comme l’Inde, il faut environ un hectare pour répondre aux besoins en ressources d’une personne. Dans un pays très développé comme les États-Unis, l’empreinte écologique d’un individu est de 10 hectares.

Inde États-Unis

(b) La surface de cinq terres serait nécessaire si chaque individu dans le monde avait le niveau de consommation d’un américain moyen.

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Ces facteurs sont reliés de la manière suivante :

I = P × A × T.

En sciences, un modèle est une affi rmation formelle qui décrit le fonction-nement d’un processus. Le modèle IPAT, qui a été proposé en premier par le biologiste Paul Ehrich et le physicien John Holdren en 1970, montre la relation mathématique qui existe entre les impacts sur l’environnement et les facteurs qui les déterminent. Par exemple, pour évaluer l’impact environnemental des émissions de dioxyde de carbone (CO2) des véhicules à moteur, il faut multi-plier la population P par le nombre de voitures par personne (A ou consom-mation par personne) par la moyenne annuelle d’émissions de CO2 par année (impact technologique T). Ce modèle démontre que même si l’effi cacité des véhicules à moteur augmente et que le développement de technologies plus propres réduiront la pollution et la dégradation de l’environnement, une dimi-nution plus importante sera obtenue si par ailleurs la consommation globale de la population et la consommation par habitant sont aussi contrôlées.

Bien qu’elle soit utile, l’équation IPAT doit être interprétée avec précaution, en partie parce que souvent, nous ne comprenons pas tous les impacts d’une techno-logie spécifi que sur l’environnement. Les véhicules motorisés sont responsables non seulement du réchauffement de la planète à cause des émissions de CO2, mais égale-ment de la pollution de l’air (les gaz d’échappement), de la pollution de l’eau (l’huile de moteur et l’antigel jetés n’importe où), de la baisse de l’ozone stratosphérique (due aux fuites de gaz réfrigérants des climatiseurs) et des déchets solides (abandon des carcasses de voitures dans les décharges). Actuellement, il existe environ 600 millions de véhicules à moteur sur la planète et ce chiffre continue à augmenter.

Les trois facteurs de l’équation IPAT sont toujours en évolution. La consom-mation d’une ressource particulière peut augmenter, tandis que les progrès technologiques peuvent diminuer l’impact environnemental de cette augmen-tation de la consommation.

La mode et les choix des consommateurs peuvent avoir une incidence sur l’envi-ronnement. Aux États-Unis, la consommation moyenne des nouvelles voitures et des 4×4, fourgonnettes et camionnettes est passée de 10,7 litres aux 100 km en 1988 à 11,5 litres aux 100 km en 2001, en partie à cause de la popularité des 4×4. Leur consommation est de 29 % supérieure à celle des voitures et ils rejettent entre 30 à 75 % de gaz en plus. L’apparition récente de voitures hybrides comme la Honda Insight et la Toyota Prius donne l’espoir d’augmenter les économies de carburant à condition que ces voitures aient du succès (Figure 1.9). De telles modes et incertitudes limitent l’utilité de l’équation IPAT pour les prédictions à long terme.

L’équation a de l’intérêt parce qu’elle aide à identifi er ce que nous ne savons pas ou ne comprenons pas de la consommation et de ses répercussions sur l’environnement. Le Conseil scientifi que de l’académie des sciences améri-caine a distingué les sujets de recherches que nous devons aborder, comme par exemple : quels sont les produits de consommation les plus nocifs pour l’envi-ronnement ? Dans notre société, quels sont les groupes qui perturbent le plus l’environnement ? Comment pouvons-nous changer les activités de ces groupes qui perturbent l’ environnement ? Il nous faudra des années pour aborder de tels sujets, mais les réponses à ces questions devraient aider les décideurs des gouvernements et les chefs d’entreprises à élaborer des politiques permettant de changer les modes de consommation d’une manière responsable pour l’envi-ronnement. Notre but ultime devrait être de réduire notre consommation et de faire en sorte que nos habitudes actuelles n’empêchent pas les générations futures d’utiliser et de jouir des richesses de notre planète.

RÉVISIONS

1. Quel rapport y a-t-il entre la croissance de la population et la diminution des ressources naturelles ?

2. Quelle différence y a-t-il entre la surpopulation et la surconsommation ?

3. Que démontre le modèle IPAT ?

Modèle : c’est une représentation d’un système ; le modèle le décrit tel qu’il existe et permet de prévoir comment il se comporteradans son ensemble si l’on modifi el’une de ses parties.

Figure 1-9 • Voitures hybrides.Nombre de miles parcourus avec 1 gallon d’essence, en ville et sur autoroute pour trois modèles hybrides disponibles en 2007.

60

40

20

0

Litre

s au

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Ville Autoroute

HybrideToyotaPrius

HybrideHondaCivic

HybrideFord

Escape


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Le développement durableOBJECTIFS D’APPRENTISSAGE

• Défi nissez le développement durable, d’un point de vue environnemental.

• Comparez la description faite par Garrett Hardin de la tragédie des biens communs au Moyen Âge avec les biens collectifs mondiaux d’aujourd’hui.

• Décrivez brièvement ce qu’est le développement économique durable1.

Le développement durable est l’un des concepts les plus importants de ce texte. La durabilité implique que les hommes puissent gérer indéfi niment les ressources naturelles sans que les stress qu’ils font subir aux milieux naturels indispensables à la vie (comme des sols fertiles, l’eau et l’air) n’engendrent une dégradation de l’environnement. Quand les biens et services rendus par les écosystèmes sont utilisés de façon pérenne, les besoins actuels de l’humanité sont satisfaits sans que cela ne constitue une menace pour le bien-être des générations futures. Le développement durable s’applique à plusieurs niveaux, individuel, communautaire, régional, national et mondial. (Nous examinerons à nouveau le développement durable au chapitre 25.)

Le développement durable repose en partie sur les idées suivantes :

• Nous devons prendre en considération les répercussions de nos actes sur la santé et le bien-être de toutes les espèces vivantes et des milieux naturels.

• Les ressources de la Terre ne sont pas illimitées. Nous devons vivre de manière à laisser aux ressources renouvelables, comme l’eau douce, le temps de se régénérer en vue des besoins futurs.

• Nous devons comprendre le coût pour l’environnement et pour la société des produits que nous consommons.

• Nous devons tous nous sentir responsables du développement durable.

De nombreux experts des problèmes environnementaux pensent que la société ne prend pas en compte la durabilité lorsque nous nous comportons ainsi :

• Nous utilisons les ressources non renouvelables, telles que les combus-tibles fossiles, comme si elles étaient inépuisables.

• Nous utilisons les ressources renouvelables, comme l’eau douce et les forêts, trop vite pour qu’elles aient le temps de se renouveler naturel-lement (Figure 1.10).

• Nous polluons l’environnement avec des toxines, comme s’il pouvait les absorber indéfi niment.

• La taille de la population continue à croître sans tenir compte du fait que la capacité de la Terre à nous nourrir et à absorber nos déchets est limitée.

Si nous ne contrôlons pas ces activités, elles peuvent provoquer une catastrophe environnementale, menaçant les ressources de la Terre à un point tel qu’il serait impossible de rétablir la situation.

À première vue, les solutions parais-sent faciles. Pourquoi ne pas tout simplement stopper la surconsomma-tion, la croissance de la population et la pollution ? La réponse est que de nombreux facteurs écologiques, sociétaux et économiques compli-quent ces solutions. Notre mauvaise compréhension du fonctionnement de la nature et des conséquences des choix de l’homme sur celle-ci, explique

1. Il est à noter que les Américains distinguent le développement durable

d’un point de vue environnemental (les ressources naturelles) avec l’expression

« environmental sustainability », du développement durable d’un point

de vue économique « sustainable development ». Ceci pour faire

la différence pour les opposants à la croissance qui soutiennent qu’il n’y

a pas de développement durable possible si l’économie continue à fonctionner sur

le modèle actuel. Il n’existe qu’un seul terme en français pour désigner ces deux

concepts : « développement durable ».

Développement durable :capacité de répondre aux besoins actuels de l’humanité en ressources naturelles sans compromettrela capacité des générations futuresà répondre aux leurs.

Figure 1-10 • Au Canada, un bûcheron abat le dernier arbre dans une coupe à blanc.L’exploitation forestière a détruit de nombreux habitats d’organismes forestiers et accéléré l’érosion dans les zones de fortes pentes. (Topham/The Image Works)

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pourquoi les problèmes de développement durable sont diffi ciles à résoudre. Les effets des nombreuses interactions entre l’environnement et les hommes sont inconnus ou diffi ciles à prévoir et, dans l’ensemble, nous ne savons pas si nous devons prendre des mesures pour remédier à ces problèmes avant de les avoir mieux compris.

Développement durable et tragédie des biens communs Garrett Hardin (1915-2003) était professeur d’écologie humaine à l’Uni-versité de Californie. Il a écrit au sujet du dilemme entre l’homme et l’en-vironnement (Figure 1.11). En 1968, il a publié dans la revue Science un essai classique, « La tragédie des biens communs ». Dans cet essai, il soutient que notre incapacité à résoudre plusieurs problèmes environnementaux est le résultat d’une lutte entre le bien-être individuel à court terme et la préservation de l’environnement à long terme et le bien-être de la société.

Hardin s’est servi des prés communaux pour illustrer cette lutte. Dans l’Europe médiévale, les habitants d’un village partageaient les prés communaux, appelés les communaux, et chaque éleveur pouvait y faire paître ses bêtes. Plus un éleveur amenait d’animaux dans les communaux, plus il en tirait profi t. Lorsque tous les éleveurs du village apportaient tous leurs animaux, les communaux étaient détruits et le village entier en souffrait. Ainsi, les usagers détruisaient inévitablement les communaux dont ils dépendaient.

Hardin a dit que la propriété privée était l’une des solutions pour empêcher la destruction des communaux, car lorsque chaque individu possédait une parcelle de terrain, il était dans son intérêt de protéger sa terre du surpâturage. Une deuxième solution préconisée par Hardin, était que l’État possède et gère de telles ressources. En effet, l’État peut imposer des règles aux usagers de ces ressources et par conséquent les protéger.

Depuis sa publication en 1968, l’article de Hardin a fait l’objet d’un grand nombre de recherches. Dans l’ensemble, les spécialistes sont d’accord sur le fait que la dégradation des biens communs autogérés s’est parfois produite dans le passé et se produit encore parfois aujourd’hui. Cependant, de nombreux spécialistes pensent qu’une telle destruction n’est pas inévitable – c’est-à-dire qu’il est possible de gérer de manière durable les ressources communes sans privatisation (propriété privé) ou sans ingérence de l’État.

Si l’on passe de l’échelle locale à l’échelle régionale, puis mondiale, gérer les ressources de façon durable devient de plus en plus diffi cile. Dans notre monde actuel, la métaphore de Hardin est particulièrement parlante au niveau mondial. Ces biens communs du monde moderne, que l’on appelle parfois biens collectifs mondiaux ou biens publics mondiaux, connaissent actuellement de plus en plus de problèmes environnementaux. (Cf. l’analyse du déclin des zones de pêche au chapitre 19).

Aucun individu, aucune juridiction, aucun pays ne possède les biens collec-tifs mondiaux, ils sont donc susceptibles d’être surexploités. Bien que peu de gens tirent profi t de leur exploitation, chacun sur Terre doit en payer le coût environnemental.

Le monde a besoin de politiques juridiques et économiques effi caces pour éviter la dégradation à court terme de nos biens collectifs mondiaux et pour assurer la pérennité de nos ressources naturelles. Il n’existe pas de solutions rapides, car les solutions aux problèmes environnementaux ne sont pas aussi simples ou immédiates que les solutions aux problèmes locaux. La majeure partie des maux qui pèsent sur l’environnement est inextricablement liée à d’autres problèmes persistants, comme la pauvreté, la surpopulation, les injustices sociales – problèmes qui dépassent les compétences d’un seul pays. Le grand nombre de personnes impliquées pour organiser, défi nir les limites et faire appliquer les lois complique la mise au point d’accords internationaux pour gérer les biens publics collectifs. Les différences culturelles et économiques des participants rendent encore plus diffi cile la possibilité de trouver des solutions.

Manifestement, toutes les populations, toutes les entreprises et tous les gouvernements doivent encourager un sens très fort de la responsabilité

Figure 1-11 • Garrett Hardin(Photographie de Vic Cox).

Le développement durable 11

Biens collectifs mondiaux ou bien publics mondiaux : ce sont les éléments de notre environnement disponibles pour tous mais dont aucun individu en particulier n’est responsable – l’atmosphère, l’eau douce, les forêts, la faune et la fl oreet les zones de pêche des océans(ou ressources halieutiques).

Les toits verts

Un toit complètement ou partiellement recouvert de végétation et de terre est connu sous le nom de toit vert. Également appelés toits écologiques, les toits verts ont plusieurs avantages d’un point de vue environnemental. D’une part, les plantes et la terre sont des isolants effi caces, réduisant ainsi les frais de chauffage en hiver et ceux de climatisation en été. Le mini-écosystème du toit fi ltre les polluants de l’eau de pluie et réduit la quantité d’eau de ruissellement des orages évacuée par les égouts. Dans les zones urbaines, les toits verts fournissent un habitat à la faune et la fl ore, même en haut de bâtiments élevés. Une ville avec plusieurs toits verts fournit des refuges temporaires aux oiseaux et aux insectes migrateurs pour traverser la ville sans danger. Les toits verts peuvent aussi servir à faire pousser des légumes et des fruits ou être un lieu de repos pour les personnes vivant ou travaillant dans le bâtiment. Les toits verts permet-tent aux systèmes urbains de se rapprocher davantage des systèmes naturels qu’ils ont remplacés.

On peut ajouter des toits verts à des bâtiments exis-tants, mais il est souvent plus facile et moins coûteux de les installer sur des bâtiments neufs. Les toits verts modernes, qui sont conçus pour supporter le poids supplémentaire des plantes et du sol, sont faits de plusieurs couches qui maintiennent la terre en place et empêchent les racines des plantes de traverser le toit. Ils drainent le trop-plein d’eau, évitant ainsi les débordements. Actuellement, Chicago dans l’Illinois est la ville américaine avec la plus grande surface de toits verts. L’un des plus grands toits verts des États-Unis se trouve sur l’usine de la compagnie Ford Motor à Dearborn dans le Michigan.

ENVIRONEWSENVIRONEWS

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partagée pour prendre soin de notre planète. La coopération et un engagement à un niveau international sont essentiels si nous voulons réduire la pauvreté, stabiliser la démographie et préserver notre environnement et ses ressources pour les générations futures.

Des projets internationaux pour le développement durableEn 1992, les représentants de la plupart des pays du monde se sont rencontrés à Rio de Janeiro (Brésil) pour le premier sommet de l’histoire sur l’environne-ment et le développement. Les pays participant à cette conférence des Nations unies examinèrent les problèmes d’environnement communs à l’ensemble des pays : pollution et détérioration de l’atmosphère et des océans, diminution de la biodiversité et destruction des forêts.

De plus, les participants adoptèrent le programme Action 21(nommé Agenda 21 par les pays anglophones), un plan d’action pour concilier le développement économique au XXIe siècle, en particulier dans les pays pauvres, et la protection de l’environnement.

Les objectifs d’un développement économique durable sont de réussir à améliorer les conditions de vie de tout le monde tout en maintenant un environnement sain, sans surexploiter les ressources naturelles et sans générer trop de pollution. Trois facteurs entrent en interaction pour promouvoir le développement durable, ce sont des décisions respectueuses de l’environne-ment, des décisions économiquement viables et des décisions socialement équitables (Figure 1.12).

Il faudra de nombreux changements dans des domaines tels que la politique, la démographie, l’agriculture, l’industrie, l’économie et la gestion de l’énergie pour appliquer avec effi cacité les principes du développement durable au développement économique. L’Agenda 21 préconisait 2 500 actions pour répondre à nos problèmes les plus urgents d’environnement, de santé et de société.

À de rares exceptions près, nous avons fait peu de progrès pour améliorer la qualité de vie des plus démunis ou pour résoudre les problèmes d’environne-

ment les plus graves avec l’application de la convention de Rio. En réalité, le monde continue à fonctionner comme il l’a toujours fait. Beaucoup de gouvernements ont négligé les priorités écologiques sérieuses pour se

pencher vers d’autres défi s comme le terrorisme et l’aggravation des tensions internationales. Pendant ce temps, les scientifi ques ont multiplié les avertisse-

ments sur les enjeux environnementaux importants comme le dérèglement climatique planétaire.

En dépit du manque de changements signifi catifs au niveau inter-national depuis le Sommet de la Terre de 1992, on a réalisé un grand

nombre de progrès importants aux niveaux nationaux ou locaux. De nombreux pays ont promulgué des lois plus strictes sur la

pollution de l’air, y compris sur l’élimination des carburants conte-nant du plomb.

Plus de 100 pays ont créé des commissions de développe-ment durable. Des entreprises qui encouragent des prati-

ques commerciales respectueuses de l’environnement se sont regroupées pour former le « World Business Council for Sustainable Development ».La Banque mondiale, qui fait des prêts aux pays émer-

gents et en développement, a investi 8,5 milliards de dollars dans un projet de développement durable à l’échelle internationale.

RÉVISIONS

1. Qu’est-ce que le développement durable ?

2. Qu’est-ce que la « tragédie des biens communs » ?

3. Comment le concept de développement durable incorpore-t-il les principes d’un environnement durable ?

Figure 1-12 • Le développement durable.Les prises de décisions environnementales judicieuses ne menacent pas l’environnement et n’épuisent pas les ressources naturelles.Des décisions économiquement viablesprennent en compte tous les coûts y compris les coûts sociétaux et environnementaux à long terme. Les choix sociaux équitables refl ètentles besoins de la société et garantissentun partage équitable des coûts et bénéfi ces entre tous les groupes.

Un développement économique durable : c’est un développement économique qui répond aux besoins des générations actuelles sans compromettre la capacité des générations futures à répondre aux leurs.

Choix environnementaux

judicieux

Développementdurable

Choix économiques

viablesChoix sociaux

équitables

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Les sciences de l’environnementOBJECTIFS D’APPRENTISSAGE

• Défi nissez les sciences de l’environnement et décrivez brièvement le rôle des écosystèmes dans les sciences de l’environnement.

• Présentez dans ses grandes lignes les étapes de la méthode scientifi que.

• Distinguez le raisonnement déductif du raisonnement inductif.

Les sciences de l’environnement englobent les nombreuses problématiques interdépendantes liées à la population humaine, aux ressources naturelles de la Terre et à la pollution de l’environnement. Les sciences de l’environnement combinent les informations qui proviennent de plusieurs disciplines, comme la biologie, la géographie, la chimie, la géologie, la physique, l’économie, la sociologie, la démographie, l’anthropologie culturelle, la gestion des ressources naturelles, l’agriculture, l’ingénierie, le droit, la politique et la déontologie. L’écologie, branche de la biologie qui étudie les relations étroites entre les organismes et leurs milieux, est une discipline fondamentale des sciences de l’environnement (Figure 1.13).

Les chercheurs en sciences de l’environnement essaient d’établir les principes généraux du fonctionnement des écosystèmes. Ils utilisent ces principes pour trouver des solutions aux problèmes de l’environnement : des solutions basées autant que possible sur une connaissance scientifi que. Comme les problèmes de l’environnement sont généralement complexes, nous ne pouvons les comprendre dans leur globalité. On demande souvent aux chercheurs en sciences de l’envi-ronnement de proposer un consensus avant qu’ils aient complètement compris le système qu’ils étudient. Par conséquent, ils font souvent des recommandations qui s’appuient sur des probabilités plutôt que sur des réponses précises.

Beaucoup des problèmes environnementaux dont nous parlons dans ce livre sont très sérieux. Mais les sciences de l’environnement ne sont pas qu’une liste « désespérante et obscure » de problèmes, doublée de sombres prédictions pour le futur. Au contraire, ses objectifs et les nôtres en tant qu’individus et citoyens du monde, sont d’identifi er, de comprendre et de résoudre les problèmes que notre société a générés. De gros efforts ont été faits, mais il faudra en faire encore davantage pour résoudre les problèmes du monde actuel.

Les systèmes de la Terre et les sciences de l’environnementL’un des aspects les plus passionnants des sciences de l’environnement et

de beaucoup d’autres domaines scientifi ques est de comprendre comment les systèmes qui sont constitués de plusieurs parties interactives fonctionnent en tant que totalité. Las Vegas, mentionné dans l’introduction de ce chapitre, est un système urbain qui est lui-même composé de systèmes plus petits, comme les transports, le système d’adduction et de traitement de l’eau. Ces systèmes plus petits sont liés et interagissent à l’intérieur du système urbain général.

L’approche systémique fournit une vision large des processus globaux, par oppo-sition avec une étude du détail des parties ou des étapes individuelles. Un agent de la circulation à Las Vegas peut être tout à fait habitué au fonctionnement particu-lier des feux tricolores à une intersection donnée, mais cette connaissance ne se traduit pas automatiquement par une compréhension du système des transports dans toute la ville. Ainsi, l’approche systémique aide les scientifi ques à mieux comprendre une problématique, ce qui ne serait pas évident en étudiant séparé-ment les différents composants d’un système.

De même, des problèmes surgissent si on ne pense pas en termes de système. Si par exemple une entreprise décide de brûler de l’huile usagée pour éviter qu’elle ne coule dans la nappe phréatique, elle transpose la pollution de la nappe phréa-tique vers l’air. Une analyse des systèmes demanderait aux cadres de la compagnie de réfl échir aux échanges entre les deux méthodes d’élimination des déchets et, ce qui est encore plus important, aux alternatives qui permettraient d’éviter de produire de l’huile usagée.

Les sciences de l’environnement 13

Les sciences de l’environnement : études interdisciplinaires des relations entre l’homme, les autres organismes vivants et l’environnement abiotique.

Figure 1-13 • L’écologie en action.Un botaniste effectue des observationsdans la forêt tropicale au Costa Rica.(Stephen Ferry)

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Les écologues utilisent souvent des modèles pour décrire les interactions au sein même des systèmes environnementaux et entre ces différents systèmes.

Beaucoup de ces modèles sont des simulations informatiques qui représen-tent l’effet général de facteurs en compétition pour décrire un milieu naturel en termes numériques. Les modèles nous aident à comprendre comment la situation présente s’est développée à partir du passé ou comment prévoir le cours futur des évènements. Les modèles génèrent également des questions supplémentaires sur les problèmes environnementaux. (L’annexe III comprend une introduction sur la création des modèles.)

Un système naturel constitué d’une communauté d’organismes et de son environnement physique est connu sous le nom d’écosystème. Dans les écosys-tèmes, des processus biologiques (comme la photosynthèse) interagissent avec des processus chimiques et physiques pour modifi er la composition des gaz de l’atmosphère, transférer l’énergie solaire aux organismes vivants, recycler les déchets et répondre de façon réversible à des changements environnemen-taux. Les écosystèmes naturels sont à la base de notre concept d’environnement durable.

Les écosystèmes sont organisés dans des systèmes de plus en grands qui interagis-sent (cf. chapitre 3). A un niveau global se trouvent les systèmes de la planète Terre qui comprennent le climat, l’atmosphère, la terre, les zones côtières et l’océan. Par l’approche systémique, les écologues tentent de comprendre comment les acti-vités humaines sont en train d’altérer des paramètres environnementaux globaux, comme la température, la concentration en dioxyde de carbone de l’atmosphère, la couverture végétale des terres, les taux de nitrates dans les zones côtières et le déclin des stocks de poissons dans l’océan.

De nombreux écosystèmes sont dans état stable ou plus précisément dans un équilibre dynamique, dans lequel le taux de changement dans une direc-tion est le même que celui de la direction opposée. Une rétroaction se produit quand un changement dans une partie d’un système entraîne un changement dans une autre partie. La rétroaction peut être négative ou positive. Dans une boucle de rétroaction négative, le changement d’un facteur quelconque déclenche une réponse qui contre ou inverse le facteur modifi é. Un mécanisme de rétroaction négative fonctionne pour maintenir un système non perturbé dans un équilibre dynamique. Prenons l’exemple des poissons d’une mare. Si le nombre de poissons augmente, la nourriture disponible pour tous diminue et alors, il y a moins de poissons qui survivent ; ainsi leur population décline.

Dans une boucle de rétroaction positive, le changement d’un facteur quel-conque déclenche une réponse qui intensifi e le facteur changeant. Une boucle de rétroaction positive conduit à un changement plus important du facteur initial. Une boucle de rétroaction positive peut être très dérangeante pour un système déjà perturbé. Par exemple, la fonte de la glace polaire et des glaciers entraîne une absorp-tion plus importante de chaleur solaire par la zone terrestre exposée, ce qui conduit à une fonte encore plus rapide. Comme vous le verrez tout au long de ce texte, de nombreux mécanismes de rétroaction agissent sur l’environnement naturel.

La science en tant que processusUne évaluation scientifi que rigoureuse est la clé pour trouver des solutions effi caces à n’importe quel problème d’environnement. Il est important de comprendre clairement ce qu’est la science et ce qu’elle n’est pas. La plupart des gens considèrent la science comme un corpus de savoirs – une collection de faits sur le monde naturel et une recherche des rapports entre ces faits. Cependant, la science est aussi un processus dynamique, une façon systématique d’examiner le monde naturel. Les scientifi ques cherchent à réduire la complexité apparente de notre monde à des lois scientifi ques générales (aussi appelées lois naturelles). Ces lois scientifi ques sont ensuite utilisées pour faire des prédictions, résoudre des problèmes, ou apporter de nouvelles idées.

Les scientifi ques recueillent des données objectives, C’est-à-dire les informa-tions avec lesquelles ils travaillent. Les données sont le fruit de l’observation et de l’expérimentation et sont ensuite analysées ou interprétées. Les conclusions

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sont déduites des données disponibles et ne sont pas basées sur la foi, l’émotion, ou l’intuition.

Les scientifi ques publient leurs conclusions dans des revues scientifi ques, tandis que d’autres chercheurs examinent et critiquent leur travail. La répétabilité des résultats est une condition scientifi que indispensable pour qu’ils soient validés. Les observations et les expériences doivent fournir des résultats consistants que d’autres chercheurs peuvent retrouver s’ils répètent les mêmes expérimentations. La vérifi cation des résultats par d’autres scientifi ques permet de révéler la moindre incohérence dans ces résultats ou leur interprétation, et de discuter de ces erreurs ouvertement. Ainsi, la science s’auto-corrige au fi l du temps.

En science, il n’y a pas de vérité absolue ni d’accord universel sur quoi que ce soit (Figure 1.14).

La science est une entreprise en évolution permanente et, en prin-cipe, les nouvelles idées doivent être réévaluées compte tenu des nouvelles découvertes. Les chercheurs ne préten-dent jamais connaître la « réponse défi nitive » à quoi que ce soit, car la compréhension scientifi que évolue sans cesse. Cela ne doit pas, néan-moins, nous empêcher d’utiliser les travaux scientifiques actuels pour prendre des décisions relatives à l’environnement. Bien trop souvent, les gouvernements et les entreprises n’agissent pas, au fi nal, car il n’existe pas de réponse défi nitive.

L’incertitude ne signifi e par pour autant que les conclusions scientifi ques sont sans fondements. Il existe une preuve évidente que l’exposition à la fumée du tabac provoque des cancers du poumon. Nous ne pouvons pas affi rmer que tous les fumeurs développeront un cancer du poumon, mais cette incertitude ne signifi e pas pour autant qu’il n’existe pas de corrélation entre le fait de fumer et le cancer du poumon. En l’état actuel des choses, nous disons que les fumeurs présentent plus de risques de développer un cancer du poumon.

Plusieurs champs des activités et des réalisations humaines ne sont pas scien-tifi ques. Ainsi les principes éthiques ont souvent un fondement religieux et les principes politiques refl ètent les systèmes sociaux. Cependant, les lois scien-tifi ques ne proviennent pas de la religion ou de la politique, mais du monde physique qui nous entoure. Que vous le vouliez ou non et en dépit des lois que nous pouvons voter l’interdisant, si vous lâchez une pomme, elle tombera. La science a pour but de découvrir et de mieux comprendre les lois générales qui gouvernent le monde naturel.

La méthode scientifi que L’ensemble des procédés que les scientifi ques utilisent pour répondre à des questions ou résoudre des problèmes est appelé méthode scientifi que (Figure 1.15). Bien qu’il existe plusieurs versions de la méthode scientifi que, elle se déroule dans l’ensemble en six étapes :

1. Reconnaître une question ou un fait inexpliqué dans le monde naturel.Une fois qu’un problème est reconnu, des recherches sont effectuées dans des ouvrages de littérature scientifi que en rapport avec le sujet afi n de déterminer ce que l’on connaît déjà sur le problème (recherche bibliographique).

2. Formuler une hypothèse, ou une déduction scientifi que pour expliquer le problème. Une bonne hypothèse consiste à prévoir quelque chose qui peut être soit confi rmé, soit rejeté. La même preuve factuelle est souvent utilisée pour formuler plusieurs hypothèses possibles ; chacune d’entre elles doit être vérifi ée.

Figure 1-14 • Quand les scientifi ques se mettent-ils d’accord ?Pourquoi les scientifi ques ne sont-ils jamais d’accord avec certitude sur ce qu’ils étudient ? (Mischa Richter/Cartoonbank.com)

La communauté scientifi queest divisée entre ceux qui disentque ce produit est dangereux et ceux qui disent qu’il ne l’est pas.


Méthode scientifi que : méthode par laquelle un scientifi que aborde un problème, en formulant une hypothèse et en la testant ensuite, au moyen d’une expérience.

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3. Concevoir et procéder à une expérience pour tester les hypothèses. Pour mener une expérience, il faut recueillir des données en procédant à des obser-vations et à des mesures minutieuses. En science, la majorité de la créativité implique l’élaboration d’expériences qui font le tri entre les hypothèses concurrentes. Le procédé ne prouve jamais rien, au contraire il permet de rejeter certaines hypo-thèses en compétition jusqu’à ne garder que la plus plausible d’entre elles.

4. Analyser et interpréter les données pour en tirer une conclusion. Est-ce que la preuve correspond à la prédiction exposée dans l’hypothèse ? Ce qui signifi e, est-ce que les données confi rment ou réfutent l’hypothèse ? Est-ce que l’hypothèse doit être modifi ée ou rejetée selon les données analysées ?

5. Partager les nouvelles connaissances avec d’autres scientifi ques. Les articles publiés dans les revues ou les livres scientifi ques et les informations présentées lors des conférences permettent à d’autres scientifi ques de recommencer l’expé-rience ou de concevoir de nouvelles expériences qui permettront de vérifier ou de réfuter la recherche.

Bien que la méthode scientifi que soit habituellement décrite comme une succession d’événements linéaires, la science est rarement aussi directe ou aussi nette que la méthode scientifi que le suggère. Une science satisfaisante implique une certaine créativité dans la reconnaissance des questions, la formulation d’hypothèses et la conception d’expériences. La connaissance scientifi que avance grâce aux essais et aux erreurs. Beaucoup d’idées créatrices n’abou-tissent pas, et il y a souvent des inversions ou des changements de direction temporaires pendant que le savoir progresse. La connaissance scientifi que se développe souvent de façon hasardeuse, avec « la réponse défi nitive » qui émerge lentement des détails peu clairs et parfois contradictoires.

La recherche scientifi que est souvent présentée de façon incorrecte dans les médias comme « des faits nouveaux » qui viennent juste d’être découverts. Plus tard, des « faits nouveaux » supplémentaires qui remettent en cause la validité de l’étude d’origine sont rapportés.

Si on était amené à lire les écrits sur lesquels de tels rapports médiatiques sont basés, on trouverait que des chercheurs ont tiré des conclusions provisoires de leurs données. La science progresse de l’incertitude à moins d’incertitude et non pas de certitude à plus de certitude. La science s’auto-corrige sans cesse, même si elle ne « prouve » jamais rien.

Groupe témoin et variables des protocoles expérimentaux Le plus souvent, plusieurs facteurs ont une infl uence sur les phénomènes que nous voulons étudier. Chaque facteur qui a une infl uence sur un phénomène est une variable. Pour évaluer les différentes hypothèses concernant une variable donnée, nous devons maintenir constantes toutes les autres variables pour qu’elles ne nous entraînent pas sur de fausses pistes. Pour tester une hypothèse à propos d’une variable, deux sortes d’expériences sont menées en parallèle. Dans le groupe expérimental, nous modifi ons la variable choisie d’une manière connue. Dans le groupe témoin (ou contrôle), nous ne modifi ons pas cette variable. Pour le reste, les deux groupes sont identiques. Nous nous posons alors la question suivante : « Quelle est la différence, s’il y en a une, entre les résultats des deux groupes ? ». N’importe quelle différence est due à l’infl uence de la variable, car toutes les autres variables sont restées les mêmes. Le plus gros travail en sciences de l’environnement consiste à élaborer des groupes témoins en réussissant à isoler une seule variable parmi l’ensemble des variables.

Identifier le problèmeou la question non résolue

Développer des hypothèsespour expliquer le problème

Non: rejet/révision deshypothèses et recommencer

Les nouvelles connaissancesamènent de nouvelles questions

Oui : continuer les essais afinde vérifier les hypothèses

D’autres scientifiques testentles hypothèses avec desvoies de recherche différentesdes voies originales

Concevoir et réaliser des expériencespour tester les hypothèses

Analyser et interpréter les donnéespour aboutir à des conclusions

Partager les nouvelles connaissancesavec d’autres scientifiques

Les hypothèses sont-elles conformes à la réalité ?

Figure 1-15 • Les étapes de la méthode scientifi queLes étapes de base de la méthode scientifi que. Le travail scientifi que procède rarementde manière aussi linéaire.

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Glossaire

Agglomération urbaine : noyau d’une région urbanisée qui se compose de plusieurs villes voisines, ou mégalopoles et leurs banlieues environnantes.

Agriculture durable : méthodes agricoles qui maintiennent la productivité des sols et un équilibre écologique sain tout en ayant des impacts à long terme minimes.

Agroforesterie : utilisation conjointe de techniques agricoles et forestières sur une même zone afi n d’améliorer la qualité des sols.

Albédo : fraction d’énergie incidente réfléchie par une surface.

Amplifi cation biologique : augmentation de la de produits chimiques toxiques comme les PCB, les métaux lourds et certains pesticides dans les tissus d’organismes situés au niveau supérieur des réseaux trophiques.

Aquaculture : élevage d’organismes aquatiques (poissons, coquillages, et algues) pour la consommation humaine.

Aquifère : roches poreuses ou fi ssurées dans lesquelles l’eau peut s’infi ltrer, s’accumuler et circuler. Ce mot désigne à la fois les roches et l’eau qu’elles contiennent.

Augmentation de l’effet de serre : réchauffement supplé-mentaire produit par des niveaux croissants de gaz qui absor-bent les radiations infrarouges.

Bassin versant (ou bassin hydrographique) : territoire associé à une rivière et regroupant toutes les surfaces sur lesquelles ruissellent, s’infi ltrent et courent toutes les eaux qui alimentent cette rivière.

Biens collectifs mondiaux ou bien publics mondiaux : ce sont les éléments de notre environnement disponibles pour tous mais dont aucun individu en particulier n’est responsable – l’atmosphère, l’eau douce, les forêts, la faune et la fl ore et les zones de pêche des océans (ou ressources halieutiques).

Bioaccumulation : accumulation d’une substance toxique persistante comme certains pesticides dans le corps d’un organisme, souvent dans les tissus adipeux.

Biologie de la Conservation : étude scientifi que de la manière dont les hommes ont un impact sur les organismes et du développement des moyens de protection de la diver-sité biologique.

Biomasse : matière végétale, comprenant également les fi bres non digérées dans les excréments des animaux et utilisée comme combustible.

Biome : vaste territoire caractérisé par des conditions clima-tiques, pédologiques, par des plantes et des animaux simi-laires quelque soit sa situation dans le monde.

Biosphère : enveloppe de la terre comprenant tous les orga-nismes vivants.

Boues primaires et secondaires : ce sont les solides qui subsistent lorsque les traitement des eaux usées est terminé.

Brise-vent : haies ou rideaux d’arbres réduisant l’impact du vent, donc l’entrainement possible de particules de sol, limi-tant ainsi l’érosion dans les zones agricoles.

Capacité de charge (k) : nombre maximum d’individus d’une espèce donnée qu’un environnement particulier peut faire vivre pendant une période indéfi nie, en supposant qu’il n’y ait aucun changement dans l’environnement.

Capacité de charge (k) : nombre maximum d’individus d’une espèce donnée qu’un environnement particulier peut faire vivre pendant une période indéfi nie, en supposant qu’il n’y ait aucun changement dans l’environnement.

Capacité de charge : nombre maximum d’individus d’une espèce donnée qu’un environnement particulier peut faire vivre pendant une période indéfi nie, en supposant qu’il n’y a aucun changement dans l’environnement.

Capital naturel : ensemble ressources de la planète et processus qui maintiennent entretiennent les organismes vivants, l’homme inclus.

Cellule solaire photovoltaïque : tranche ou fi lm fi n de matériaux à l’état solide, comme le silicone ou l’arséniure de gallium, qui est traité par certains métaux pour générer de l’électricité (c’est-à-dire un fl ux d’électrons) quand ils absorbent l’énergie solaire.

Charbon : combustible solide noir, composé essentiellement de carbone, d’eau et de traces d’éléments que l’on trouve dans la croûte terrestre ; il a été formé à partir des restes de plantes qui vivaient il y a des millions d’années.

Chauffage solaire actif : système permettant d’utiliser l’énergie solaire dans lequel une série de collecteurs absorbe l’énergie solaire ; des pompes et ventilateurs, répartissent la chaleur accumulée.

Chauffage solaire passif : système permettant d’utiliser l’énergie solaire, sans avoir besoin de machines distribuant la chaleur collectée.

Chimie verte : branche de la chimie dans laquelle les procédés de fabrication de produits chimiques commercialement

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Glossaire 665

importants sont conçus différemment afi n de réduire de manière signifi cative leurs impacts négatifs sur l’environ-nement.

Chlorofl uorocarbures : composés organiques de carbone, chlore et fl uor, fabriqués par l’homme et qui avaient de nombreuses applications industrielles et commerciales mais furent interdits car ils attaquent la couche d’ozone stratos-phérique.

Climat : caractéristiques moyennes du temps qu’il fait à un endroit pendant plusieurs années.

Combustible fossile : dépôts de combustibles dans l’écorce terrestre, composés des restes (fossiles) d’organismes préhis-toriques qui ont existé il y a des millions d’années. Le charbon, le pétrole et le gaz naturel sont les trois types de combustibles fossiles.

Combustible synthétique : combustible liquide ou gazeux qui est synthétisé à partir du charbon ou d’autres ressources naturelles qui existent déjà et utilisé en remplacement du pétrole ou du gaz naturel.

Combustion sur lit fl uidifi é : technologie dans laquelle du charbon concassé est mélangé à du calcaire pour neutraliser les composés soufrés acides produits pendant la combustion et produire un charbon propre.

Commensalisme : association bénéfi que pour un organisme, le commensal, tandis que l’autre, l’hôte, n’en tire aucun profi t et n’en souffre pas.

Communauté : association naturelle de toutes les populations de différentes espèces qui vivent et interagissent, au même moment, dans un même milieu.

Compétition : interaction entre des organismes qui se dispu-tent les mêmes ressources (comme la nourriture ou l’espace vital) dans un écosystème.

Concentration cancérigène : estimation de l’augmentation attendue de cancer associée à l’augmentation de l’exposition d’un sujet à un produit chimique.

Consommation durable : utilisation des biens et des services qui satisfont les besoins humains de base et améliorent la qualité de vie mais qui minimisent l’utilisation des ressources pour qu’elles soient disponibles pour les générations futures.

Consommation : utilisation par l’homme de matériaux et d’énergie ; en général, les personnes des pays développés sont des consommateurs excessifs.

Contours naturels des champs : culture utilisant les contours naturels des champs.

Corridor biologique ou trame verte : zone protégée qui assure une continuité biologique entre des milieux naturels isolés.

Coupe à blanc : mode d’exploitation du bois qui consiste à couper tous les arbres d’un secteur forestier, ne laissant que les souches.

Croissance démographique exponentielle : croissance accé-lérée de la population qui se produit quand des conditions optimales permettent un taux de reproduction constant sur une période donnée.

Culture : idées et coutumes d’un groupe de personnes à une période donnée ; la culture, qui est transmise de génération en génération, évolue au fi l du temps.

Cycle de l’azote : circulation terrestre de l’azote à partir de l’environnement vers les organismes vivants et retour vers l’environnement.

Cycle de l’eau : circulation terrestre de l’eau à partir de l’envi-ronnement vers des organismes vivants et retour vers l’en-vironnement.

Cycle du carbone : circulation globale du carbone, de l’envi-ronnement vers les organismes vivants et retour vers l’en-vironnement.

Cycle du phosphore : circulation terrestre du phosphore à partir de l’environnement vers des organismes vivants et retour vers l’environnement.

Cycle du soufre : circulation terrestre du soufre à partir de l’environnement vers des organismes vivants et retour vers l’environnement.

Cycles des éléments : circulation d’éléments minéraux essen-tiels de l’environnement vers les organismes et vice versa.

Danger : condition qui a un pouvoir de nuisance.

Décharge contrôlée (ou centre d’enfouissement tech-nique) : procédé le plus utilisé pour se débarrasser des déchets solides dans un site au sol étanchéifi é, où les déchets sont compactés et enterrés sous une couche de terre peu profonde.

Déchets municipaux : ce sont tous les déchets collectés par les municipalités : les ordures ménagères, les déchets des bureaux, du commerce, de l’artisanat, des écoles, des hôpitaux, des prisons, des bibliothèques et d’autres établis-sements commerciaux et institutionnels.

Déchets non municipaux : déchets générés par l’industrie, l’agriculture et l’exploitation minière.

Déforestation : coupe temporaire ou permanente de grandes étendues forestières pour l’agriculture ou d’autres usages.

Dégradation des sols : processus naturel ou anthropique qui diminue la fertilité et la productivité des sols.

Demande biochimique en oxygène (DBO) : quantité d’oxygène nécessaire aux micro-organismes pour qu’ils décomposent les déchets biologiques en dioxyde de carbone, en eau et en minéraux.

Démographie : branche appliquée de la sociologie qui traite des statistiques démographiques et fournit des renseigne-ments sur les populations de différents pays ou groupes de personnes.

Densité d’énergie : quantité d’énergie contenue à l’intérieur d’un volume ou d’une masse donnés d’une source d’énergie. L’essence a une densité d’énergie plus élevée que le bois sec, qui a son tour, a une densité d’énergie plus élevée que le bois humide.

Dépôt acide : type de pollution atmosphérique dans laquelle l’acide tombe de l’atmosphère sur le sol ou les végétaux sous

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forme de précipitations (précipitations acides) ou sous forme de particules acides sèches.

Dépôts acides : les émissions de dioxyde de soufre et de dioxyde d’azote réagissent avec la vapeur d’eau de l’atmos-phère pour former des acides qui retombent à la surface sous forme de dépôts secs ou humides.

Désert : biome dans lequel le manque de précipitations limite la croissance des végétaux ; on trouve des déserts aussi bien dans des régions tempérées que dans des régions subtropicales.

Désertifi cation : dégradation accélérée de zones agricoles ou forestières tropicales en zones infertiles et désertiques.

Désertifi cation : dégradation de zones agricoles fertiles, de prairies ou de forêts tropicales sèches en désert stérile.

Dessalement/désalinisation : élimination du sel de l’eau de mer ou de l’eau saumâtre.

Développement compact : aménagement de villes dans lesquelles les immeubles d’habitations sont proches des magasins et des lieux de travail, tous étant reliés par des transports publics.

Développement durable : développement économique qui satisfait les besoins d’aujourd’hui sans compromettre la capacité des générations futures à satisfaire leurs propres besoins.

Développement durable : capacité de répondre aux besoins actuels de l’humanité en ressources naturelles sans compro-mettre la capacité des générations futures à répondre aux leurs.

Développement économique : expansion, dans l’économie d’un gouvernement, considérée par la majorité comme étant le meilleur moyen d’améliorer le niveau de vie.

Diversité biologique : nombre et variétés des organismes de la planète.

Diversité biologique : nombre, variété et variabilité des orga-nismes terrestres ; elle a trois composantes : diversité géné-tique, richesse spécifi que, et diversité écosystémique.

Dôme de poussière : dôme d’air chaud et pollué par des parti-cules, qui recouvre une zone urbaine.

Domestication : procédé consistant à apprivoiser des animaux sauvages ou à adapter des plantes sauvages pour le bénéfi ce des populations humaines ; la domestication change très nettement les caractéristiques de l’organisme domestiqué.

Drainage minier acide ou exhaures acides : pollution provo-quée quand de l’acide sulfurique et des substances dissoutes dangereuses comme le plomb, l’arsenic et le cadmium, s’écou-lent des mines dans les lacs et les cours d’eau environnants.

Drainage minier acide : pollution provoquée quand de l’acide sulfurique et des substances dissoutes dangereuses comme le plomb, l’arsenic et le cadmium, s’écoulent des mines de charbon et de métaux dans les lacs et cours d’eau environnants.

Droit de conservation : accord légal qui protège les forêts ou autres propriétés appartenant à des particuliers du dévelop-pement urbain pendant un nombre d’années précis.

Durabilité de l’environnement : capacité à satisfaire les besoins actuels de l’humanité sans compromettre la capacité des générations futures à satisfaire les leurs.

Eaux de surface : précipitations qui circulent à la surface de la terre et qui ne s’infi ltrent pas dans le sol.

Eaux grises : eaux qui ont déjà été utilisées dans des usages relativement peu polluants, comme les douches, les lave-vaisselle et lave-linge ; les eaux grises ne sont pas potables mais peuvent être réutilisées pour les toilettes, les usines ou le lavage des voitures.

Écologie de la restauration : étude des conditions histo-riques de dégradation d’un écosystème par l’homme, avec pour but de le restaurer dans un état le plus proche possible de son état d’origine.

Écologie : étude des interactions entre organismes et des rela-tions des organismes avec leur environnement abiotique.

Économie d’énergie : réduction de la consommation d’énergie en évitant son gaspillage.

Écosystème d’eau stagnante : masse d’eau douce entourée de terre et qui ne circule pas ; un lac ou un étang.

Écosystème d’eau vive : écosystème d’eau douce, comme une rivière ou un ruisseau, dans lequel l’eau circule selon un courant.

Écosystème : ensemble des êtres vivants (biocénose) et du milieu naturel dans lequel ils vivent (biotope), constituant une unité écologique équilibrée.

Écotoxicologie : étude des agents de contamination dans la biosphère, y compris leurs effets nocifs sur les écosys-tèmes.

Effet aérosol : rafraîchissement atmosphérique qui se produit au moment et à l’endroit où la pollution aérosol est la plus grande.

Effet global de distillation : processus par lequel les produits chimiques volatiles s’évaporent de la terre jusqu’aux tropiques et sont transportés par les courant aériens à des latitudes plus élevées où ils se condensent et retombent sur le sol.

Effi cacité énergétique : mesure de la fraction d’énergie utilisée par rapport à l’énergie totale disponible d’une source donnée.

El Niño (ENSO) : réchauffement périodique à grande échelle des eaux de surface de l’est de l’océan Pacifi que tropical, altérant temporairement les schémas de circulation atmos-phérique et océanique.

Énergie éolienne : énergie électrique ou mécanique obtenue par les courants d’air de surface provoqués par le réchauffe-ment solaire de l’air.

Énergie géothermique : utilisation de l’énergie de l’intérieur de la terre pour le chauffage ou la production d’électricité.

Énergie hydraulique : forme d’énergie renouvelable qui produit de l’énergie mécanique ou de l’électricité à partir de l’écoulement ou de la chute de l’eau.

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Énergie marémotrice : forme d’énergie renouvelable qui se sert du fl ux et du refl ux des marées pour produire de l’électricité.

Environnement benthique : fond de l’océan qui s’étend de la zone intertidale jusqu’aux abysses océaniques.

Épidémiologie : étude des effets de produits chimiques toxi-ques et des maladies sur les populations humaines.

Épuisement d’une nappe : prélèvement de l’eau souterraine plus rapide que le temps nécessaire au rechargement de la nappe par les pluies ou la fonte des neiges.

Érosion des sols : processus par lequel un sol est éliminé.

Espace naturel sauvage (ou wilderness) : aux États-Unis, c’est un espace protégé dans lequel aucun développement d’origine anthropique n’est autorisé.

Espèce en voie d’extinction : espèce confrontée à des menaces qui peuvent la faire disparaître en très peu de temps.

Espèce invasive : espèce étrangère qui se développe rapide-ment dans une nouvelle région ou elle n’a pas de préda-teurs, de parasites ou de ressources limitées qui auraient pu contrôler sa population dans son habitat d’origine.

Espèce menacée : espèce dont la population a baissé au point qu’elle peut être en voie d’extinction.

Espèce-clé : espèce qui exerce une profonde infl uence sur une communauté, au-delà de celle attendue de par son abon-dance relative.

Estuaire : masse d’eau côtière, entourée en partie par la terre, donnant sur la pleine mer et bénéfi ciant d’un grand apport d’eau douce d’une rivière.

Eutrophisation artifi cielle : déséquilibre d’un écosystème aquatique dû à un excès de nutriments (nitrates, phos-phates) provenant des activités humaines. Il se traduit par une croissance excessive des algues et une diminution de l’oxygène dissous.

Évolution : changements génétiques qui se produisent au fur et à mesure des générations et par lesquels une espèce se modifi e. L’évolution explique beaucoup de schémas (combi-naisons de caractères) de taxons observés dans la nature.

Exploitation à ciel ouvert : extraction de minerais et d’énergie effectuée près de la surface de la terre, en reti-rant d’abord la terre, le sous-sol et l’excédent de la couche rocheuse (c’est-à-dire les morts-terrains).

Exploitation à ciel ouvert : extraction des minerais et des ressources en énergie situées près de la surface de la Terre en retirant d’abord le sol, le sous-sol et la strate rocheuse supérieure.

Exploitation souterraine : extraction de minerais et d’énergie à partir de gisements souterrains profonds.

Exploitation souterraine : extraction des minerais et des ressources en énergie à partir de gisements souterrains profonds.

Extinction : élimination d’une espèce de la surface de la Terre.

Extraction par fusion : processus pendant lequel on fait fondre le minerai à des températures très élevées pour séparer les impuretés du métal fondu.

Facteur dépendant de la densité : facteur environnemental dont les effets sur une population varient quand la densité de population change.

Facteur indépendant de la densité : facteur environne-mental qui a une incidence sur la taille d’une population mais qui n’est pas infl uencé par les changements de la densité de population.

Feedback négatif (boucle de rétroaction négative) : situation dans laquelle un changement d’une condition déclenche une réponse qui agit contre ou inverse la condi-tion changée.

Feedback positif (boucle de rétroaction positive) : situa-tion dans laquelle le changement d’une condition provoque une réponse qui intensifi e la condition changée.

Flux d’énergie : passage de l’énergie en sens unique à travers un écosystème.

Forçage radiatif : capacité d’un gaz à affecter l’équilibre entre l’énergie qui entre et celle qui sort de l’atmosphère terrestre ; mesurée en unités de puissance par unité de surface, en général en Watts par mètre carré (w/m²).

Force de Coriolis : infl uence de la rotation de la Terre, qui a tendance à faire tourner les fl uides (air et eau) vers la droite dans l’hémisphère Nord et vers la gauche dans l’hémisphère Sud.

Forêt décidue tempérée : biome forestier que l’on trouve dans les régions caractérisées par un climat tempéré et des précipitations modérées.

Forêt ombrophile tropicale : biome forestier luxuriant et riche en espèces que l’on trouve dans les régions caractérisées par un climat très chaud et très humide toute l’année.

Forêt sempervirente tempérée : biome peuplé de conifères avec un climat frais, des brouillards épais et des précipita-tions abondantes.

Friche industrielle urbaine : zone urbaine composée d’usines à l’abandon, d’entrepôts et de terrains résidentiels qui sont peut-être contaminés à cause de leur utilisation passée.

Gaz à effet de serre : gaz qui absorbe les rayons infrarouges ; le dioxyde de carbone, le méthane, l’oxyde nitreux, les chlo-rofl uorocarbures et l’ozone troposphérique sont tous des gaz à effet de serre.

Gaz naturel : mélange d’hydrocarbures gazeux riches en énergie (essentiellement du méthane) que l’on trouve souvent avec des dépôts de pétrole, dans la croûte terrestre.

Génie génétique : manipulation de gènes en prenant par exemple un gène spécifi que d’une cellule d’une espèce et en le plaçant dans une cellule d’une espèce étrangère où il s’exprime.

Gestion de la faune et de la fl ore sauvages : application des principes de conservation pour gérer les espèces sauvages

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et leur habitat, pour le bien de l’homme ou celui des autres espèces.

Gestion intégrée des déchets : combinaison des meilleures techniques de gestion des déchets dans un programme consolidé, pour prévenir leur production ou les éliminer le plus effi cacement possible.

Gyres : grands systèmes de courants circulaires dans l’océan, qui couvrent souvent tout un bassin océanique.

Horizons des sols : couches horizontales révélant l’organisa-tion des sols, depuis la surface jusqu’à la roche-mère.

Îlot de chaleur urbain : chaleur accumulée localement dans une zone densément peuplée.

Incinération en four à lit fl uidisé : grand four qui brûle tous les déchets excepté les objets incombustibles comme les réfrigérateurs.

Inégalité des sexes : concept social qui a pour résultat que les femmes n’ont pas les mêmes droits, opportunités, ou privilèges que les hommes.

Insécurité alimentaire : condition entraînant une faim chro-nique et la malnutrition pour une population donnée.

Insécurité alimentaire : situation durant laquelle les gens souffrent de faim chronique et de malnutrition.

Intrusion d’eau salée : remontée de l’eau de mer dans une nappe d’eau douce située près du littoral, provoquée par l’épuisement de l’aquifère. L’intrusion d’eau salée se produit également dans les parties du globe proches du niveau de la mer, à cause de la montée du niveau des eaux.

Inversion de température : modifi cation de la répartition normale de la température dans l’atmosphère qui résulte d’une couche d’air froid emprisonnée temporairement près du sol par une couche plus chaude située au-dessus.

Justice environnementale : droit de chaque citoyen, quel que soit son âge, son sexe, sa race, sa classe sociale, sa nationalité ou d’autres facteurs, à une protection adéquate contre les risques et nuisances environnementaux.

Kelp : « Kelp » est un mot anglais servant à désigner différentes espèces de grandes algues ou algues dites « géantes ». En français, on tend à réserver le mot kelp pour désigner les algues géantes des côtes nord-américaines du Pacifi que, néo-zélandaises ou sub-antarctiques qui forment de vérita-bles forêts sous-marines, depuis le fond de la mer jusqu’à la surface, généralement dominées par l’espèce Macrocystis pyri-fera ou par Nereocystis luetkaena. Le mot kelp peut alors dési-gner en français, soit l’algue elle-même, soit le milieu naturel particulier formé par les peuplements d’algues géantes.

L’énergie nucléaire : énergie libérée par la fi ssion ou la fusion nucléaire.

L’éthique environnementale examine les valeurs morales permettant aux humains de choisir comment se comporter face à l’environnement naturel. C’est l’ensemble des valeurs appliquées prenant en considération la base morale de la responsabilité environnementale et la limite de cette respon-sabilité.

L’expansion des banlieues : patchwork de zones construites et non construites à la périphérie des villes ; la densité de population y est faible.

La désintégration radioactive : elle s’accompagne d’une émission de particules énergétiques ou de rayonnements, à partir d’un noyau atomique instable ; elle est constituée de particules alpha chargées positivement, de particules bêta chargées négativement et de rayonnements électromagné-tiques gamma hautement énergétiques.

La fi ssion : réaction provoquée lorsque le noyau d’un atome lourd, percuté par un neutron, l’absorbe puis se divise en deux fragments plus petits. Cette réaction dégage une très grande quantité d’énergie et émet d’autres neutrons.

La fusion : au cours de cette réaction, deux noyaux atomi-ques légers fusionnent pour former un noyau atomique plus lourd, en dégageant une énorme quantité d’énergie.

La prédation : c’est la consommation d’une espèce, la proie, par une autre, le prédateur.

La réutilisation : elle permet d’économiser les matières premières des articles usagés, en les réutilisant plusieurs fois.

Labour raisonné : pratique culturale consistant à laisser au sol les rémanents de la récolte précédente, ce qui le protège de l’érosion jusqu’à l’installation de la culture suivante.

Le recyclage : il permet d’économiser les matières premières des articles usagés, en les transformant en de nouveaux produits.

Les déchets de faible activité à vie courte (catégorie A) : ce sont des solides, des liquides ou des gaz faiblement radioactifs qui émettent des radionucléides de période infé-rieure à 30 ans.

Les déchets de faible ou moyenne activité à vie longue (catégorie B) : ce sont des solides faiblement ou moyen-nement radioactifs mais dont la durée de vie, beaucoup plus longue, exige une solution de gestion adaptée à cette contrainte.

Les déchets de haute activité à vie longue (catégorie C) : ce sont des solides, des liquides ou des gaz extrêmement radioactifs, qui contiennent une proportion importante de radionucléides à vie longue.

Les sciences de l’environnement : études interdisciplinaires des relations entre l’homme, les autres organismes vivants et l’environnement abiotique.

Lutte biologique : méthode de lutte utilisant des agents de contrôle naturels de ravageurs tels que des parasites, des prédateurs, des agents pathogènes.

Maîtrise de l’énergie : utiliser moins d’énergie pour accomplir une tâche donnée en utilisant, par exemple, une nouvelle technologie.

Maquis, garrigue et chaparral : biomes méditerranéens aux hivers doux et humides et aux étés chauds et secs ; la végétation est essentiellement composée d’arbustes à feuilles petites, épaisses et persistantes et de petits arbres.

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Ces écosystèmes sont dénommés maquis sur terrains siliceux et garrigue sur terrains calcaires. Le chaparral est un biome analogue existant en Californie.

Mégalopoles : villes de plus de 10 millions d’habitants.

Mégapole : ville de plus de 10 millions d’habitants

Méthode scientifi que : méthode par laquelle un scientifi que aborde un problème, en formulant une hypothèse et en la testant ensuite, au moyen d’une expérience.

Micro-irrigation : méthode d’irrigation qui réduit au minimum l’utilisation de l’eau. Elle coule au goutte-à-goutte directement vers les racines des plantes par des tuyaux percés de minuscules trous.

Minerai : roche contenant en proportion notable des minéraux utiles et exploitables pour l’industrie.

Minéral : corps inorganique simple ou composé, solide à température ordinaire, constituant les roches de l’écorce terrestre.

Modèle : c’est une représentation d’un système ; le modèle le décrit tel qu’il existe et permet de prévoir comment il se comporteradans son ensemble si l’on modifi e l’une de ses parties.

Monoculture : simplifi cation écologique dans laquelle une seule espèce de plante est cultivée sur une grande superfi cie.

Morts-terrains : appelés aussi stériles de recouvrement, ce sont les terrains et roches stériles qui recouvrent un gisement utile de minerais.

Mutualisme : relation symbiotique facultative dont les deux partenaires tirent profi t.

Nappe d’eau souterraine : réserve d’eau douce située sous la surface de la Terre, stockée dans un aquifère.

Niche écologique : ensemble formé des adaptations d’un organisme, de son utilisation des ressources et du mode de vie auquel il est adapté.

Niveau trophique : position d’un organisme dans la chaîne trophique, déterminée selon ses relations alimentaires.

Norme de rejet : elle défi nit la concentration maximale d’un polluant, qui peut être rejeté dans les effl uents d’une station d’épuration, d’une usine, ou d’une autre installation.

Ozone : gaz bleu clair qui est à la fois un polluant dans la couche inférieure de l’atmosphère (troposphère) et un composant essentiel qui fait écran aux rayons UV dans la couche supé-rieure de l’atmosphère (stratosphère).

Paradigme : la compréhension généralement acceptée de la manière dont un aspect du monde fonctionne.

Parasitisme : relation symbiotique entre deux organismes dont l’un, le parasite, vit aux dépens de l’autre, l’hôte, mais sans entraîner systématiquement sa mort.

Parties pour million : nombre de molécules d’une substance particulière trouvées dans un million de molécules d’air, d’eau ou d’un autre matériau ; abréviation ppm.

Pâturages : terres gérées extensivement pour y faire paître du bétail.

Pauvreté : situation dans laquelle les gens ne peuvent satisfaire leurs besoins de base comme une nourriture adaptée, des vêtements, un abri, une éducation ou des soins de santé appropriés.

Pauvreté : situation dans laquelle des personnes ne peuvent subvenir à leurs besoins les plus essentiels en nourriture, vêtements, logement, éducation et santé.

Pays émergents : pays dont le revenu par habitant est inférieur à celui des pays très développés mais qui vivent une crois-sance économique rapide et dont le niveau de vie converge vers celui des pays très développés.

Pays en développement (PED) : pays ayant un niveau moyen d’industrialisation et un revenu par habitant infé-rieur à celui des pays très développés.

Pays les moins avancés (PMA) : pays ayant un faible niveau d’industrialisation, un très fort taux de fécondité, un très fort taux de mortalité infantile et un revenu par habitant très bas (en comparaison avec celui des pays très développés).

Pays très développés : pays reposant sur des systèmes indus-triels complexes, avec un taux de croissance de la population faible et un revenu par habitant élevé.

Paysage : région spatialement hétérogène qui comprend plusieurs écosystèmes connectés.

Persistance : caractéristique de certains produits chimiques qui sont extrêmement stables et qui peuvent mettre des années à se décomposer sous des formes plus simples par le biais de processus naturels.

Perturbateur du système endocrinien : produit chimique qui imite ou interfère avec le système endocrinien chez l’homme et d’autres animaux.

Pesticide à large spectre : pesticide qui élimine, en plus du nuisible, un grand nombre d’organismes dont des auxi-liaires.

Pétrole : mélange d’hydrocarbures : liquide épais, de couleur jaune ou noire, infl ammable, que l’on trouve dans la croûte terrestre. Il s’est formé à partir des restes d’organismes aqua-tiques microscopiques.

Phéromone : substance naturelle produite par les animaux pour stimuler une réponse chez d’autres membres de la même espèce.

Pic pétrolier : Connu également sous le terme de « pic d’Hubbert » en référence au géologue américain qui l’a inventé. Il s’agit du niveau auquel la production mondiale pétrolière a atteint un maximum ; d’après certaines estima-tions, le pic pétrolier a déjà été dépassé.

Pièges structuraux : structures géologiques souterraines qui ont tendance à retenir le pétrole ou le gaz naturel, s’il est présent.

Pile à combustible : appareil qui convertit directement l’énergie chimique en électricité, sans avoir à produire de la vapeur et utiliser une turbine et un générateur ; la pile à combustible a besoin de l’hydrogène stocké dans un réser-voir ou d’une autre source et de l’oxygène de l’air.

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Plaine d’inondation : zone qui borde le lit mineur d’une rivière et qui peut être inondée.

Plan d’occupation des sols : prise de décision concernant les meilleures utilisations des terrains inexploitées dans une région donnée.

Plasma germinatif : matériel animal ou végétal qui peut être utilisé pour la reproduction.

Points chauds de biodiversité : zones de terre relativement restreintes qui contiennent un nombre exceptionnel d’es-pèces endémiques et qui sont menacées par les activités humaines.

Polluant atmosphérique primaire : substance dangereuse, comme la suie ou le monoxyde de carbone, qui est émise directement dans l’atmosphère.

Polluant atmosphérique secondaire : substance dange-reuse qui se forme dans l’atmosphère quand un polluant atmosphérique primaire réagit avec des substances que l’on trouve naturellement dans l’atmosphère ou avec d’autres polluants atmosphériques.

Polluants atmosphériques dangereux : polluants atmos-phériques qui sont potentiellement dangereux et peuvent faire encourir des risques sanitaires à long terme aux personnes qui vivent et travaillent près d’usines chimiques, d’incinérateurs ou d’autres établissements qui les produisent ou les utilisent.

Pollution de l’eau : tout changement physique ou chimique de l’eau ayantun effet négatif sur la santé de l’homme ou d’autres organismes.

Pollution diffuse : polluants qui pénètrent dans les masses d’eau sur de grandes superfi cies et non par un seul point d’entrée.

Pollution ponctuelle : pollution de l’eau, souvent relative-ment immédiate, qui provient d’une source bien identifi ée.

Population : groupe d’individus d’une même espèce qui vivent dans la même zone géographique au même moment.

Population : ensemble des individus d’une même espèce coexistant, en même temps, dans un même milieu.

Prairies tempérées : prairies présentes sous des latitudes caractérisées par des étés chauds, des hivers froids. Les préci-pitations sont inférieures à celles du biome de forêt décidue tempérée.

Principe de précaution : idée selon laquelle aucune action ne devrait être entreprise et aucun produit introduit quand la science ne peut pas se prononcer et que des risques inconnus peuvent exister.

Prise accessoire : poissons, mammifères marins, tortues de mer, oiseaux de mer et autres animaux attrapés par mégarde lors d’une pêche commerciale.

Procédé de fabrication durable : procédé basé sur la réduc-tion des déchets industriels.

Production d’électricité thermique solaire : moyen de production d’électricité dans lequel l’énergie solaire

est concentrée par des miroirs ou des lentilles, soit pour chauffer un conduit rempli de fl uide, soit pour faire tourner un moteur Stirling.

Productivité primaire brute (PPB) : quantité totale d’énergie photosynthétique que les plantes capturent et assimilent pendant une période donnée.

Productivité primaire nette (PPN) : productivité après la soustraction des pertes de la respiration. La PPN correspond à la quantité de biomasse trouvée, en plus de celle utilisée par la respiration cellulaire d’une plante. La PPN représente le taux auquel cette matière organique est incorporée dans les tissus de la plante pour sa croissance.

Produit toxique : produit chimique dont les effets sont néfastes pour la santé.

Pronataliste : personne favorable à la croissance démogra-phique.

Pyramide des âges : nombre et proportion des personnes de chaque classe d’âge dans une population.

Rayons infrarouges : Rayons à longueurs d’onde supérieures à celles de la lumière visible, mais inférieures à celles des ondes radio ; la majeure partie de l’énergie absorbée par la terre rayonne sous forme de rayons infrarouges qui peuvent être absorbées par les gaz à effet de serre.

Rayons ultraviolets : partie du spectre électromagnétique ayant des longueurs d’onde juste inférieures à la lumière visible.

Récupération de l’eau : eaux usées traitées qui sont réutili-sées pour l’irrigation, dans les procédés de fabrication qui ont besoin d’eau de refroidissement et pour la restauration des marais ou la recharge des nappes.

Recyclage des ressources : processus qui consiste à retirer tout matériau (soufre ou métaux, par exemple) des sources de pollution ou des déchets solides et de les vendre sous forme de produits commercialisables.

Réduction à la source : technique de gestion des déchets selon laquelle les produits sont conçus et fabriqués pour diminuer le volume des déchets solides et la quantité de déchets dangereux dans le fl ux des déchets solides.

Régulation naturelle : mode de gestion d’un parc qui consiste à laisser la nature suivre son cours, en effectuant toutefois des actions correctives si nécessaire pour adapter les milieux naturels aux changements provoqués par l’expansion des activités humaines.

Réseau trophique : représentation des chaînes trophiques qui relient tous les organismes dans un écosystème.

Réserves minérales : gisements de minerais bien identifi és, dont l’extraction est actuellement économiquement rentable.

Réserves mondiales de céréales : quantités de riz, blé, maïs et autres céréales, provenant des récoltes précédentes et esti-mées au début d’une nouvelle récolte.

Ressource limitante : toute ressource environnementale qui, parce qu’elle est peu abondante ou à des niveaux défavora-bles, restreint la niche écologique d’un organisme.

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Ressources minérales : tout gisement de minerais non décou-vert ou tout gisement connu de minerai pauvre dont l’extrac-tion n’est pas économiquement rentable actuellement.

Richesse spécifi que : nombre d’espèces présentes dans une communauté.

Risque : la probabilité qu’un effet nocif particulier résulte d’une exposition ou d’une condition.

Rotation des cultures : alternance de cultures sur le même champ pendant plusieurs années.

Ruissellement stable : fraction du ruissellement des préci-pitations facilement utilisée par l’homme, sur laquelle on peut compter chaque mois.

Ruissellement : circulation superfi cielle de l’eau des précipi-tations (dont la neige fondue) vers les rivières, les lacs, les zones humides et enfi n l’Océan.

Salinisation : accumulation progressive de sel dans un sol, résultant parfois de méthodes d’irrigation mal adaptées.

Sanctuaire marin national : écosystème marin protégé afi n de diminuer l’impact des activités anthropiques et de préserver les ressources naturelles ainsi que les sites historiques.

Savane : prairie tropicale avec des peuplements arborés ou arbustifs très dispersés.

Sélection naturelle : processus par lequel les individus les mieux adaptés (ceux qui possèdent une combinaison de caractères génétiques mieux adaptés aux conditions envi-ronnementales) sont d’avantage susceptibles de survivre et de se reproduire, augmentant ainsi leur proportion dans la population.

Séquestration du carbone : stockage permanent du carbone qui a été produit lors de la fabrication d’énergie utilisable à partir de combustibles fossiles.

Services d’un écosystème : importants bénéfi ces environ-nementaux que les écosystèmes fournissent, comme par exemple un air pur, une eau pure et potable, un sol fertile permettant de faire pousser des cultures.

Services du planning familial : services qui permettent aux hommes et aux femmes de limiter le nombre d’enfants, qui garantissent les droits de santé de l’individu et améliorent leur qualité de vie ainsi que celle de leurs enfants.

Services écosystémiques : bénéfi ces environnementaux fournis par les écosystèmes comme la qualité de l’eau, de l’air ou des sols.

Simplicité volontaire : style de vie qui implique de vouloir et dépenser moins.

Smog photochimique : brume orange foncé formée par des réactions chimiques entre lumière solaire, oxydes d’azote et hydrocarbures.

Sol : couche la plus externe de la croûte terrestre qui sert de support aux végétaux, aux animaux et aux micro-organismes terrestres.

Stratosphère : couche de l’atmosphère située juste au-dessus de la troposphère.

Succession primaire : installation et changement de la composition en espèces, ou composition spécifi que, au cours du temps, dans un environnement qui n’a jamais été peuplé.

Succession secondaire : changement dans la composition des espèces se produisant après une perturbation et détruisant la végétation existante ; le sol est déjà présent.

Surconsommation : situation qui a lieu lorsque chaque indi-vidu d’une population consomme une trop grosse quantité de ressources.

Surconsommation : situation qui se produit lorsque chaque individu d’une même population consomme une part trop grande des ressources de la planète.

Surface libre d’une nappe : partie supérieure de la zone saturée d’une nappe.

Surpâturage : destruction de la végétation due à un nombre excessif d’herbivores sur une superficie donnée et qui empêche les plantes de se régénérer.

Surpopulation : situation dans laquelle trop de personnes vivent dans une zone géographique donnée.

Survie : probabilité qu’un individu donné, dans une popula-tion, survivra jusqu’à un âge précis.

Sylviculture durable : utilisation et gestion des écosystèmes de la forêt de telle façon qu’elle subvienne aux besoins des générations actuelles sans compromettre la capacité des générations futures à utiliser les forêts.

Symbiose : toute relation intime ou association entre les membres de deux espèces différentes, ou plus. Elle inclut le mutualisme, le commensalisme et le parasitisme.

Taïga (ou forêt boréale) : région de l’hémisphère Nord située juste au sud de la toundra et constituée de forêts de conifères (tels que pins, épicéas et sapins).

Tarifs basés sur les économies d’eau : système de tarifi ca-tion de la fourniture d’eau du robinet qui récompense les consommateurs utilisant moins d’eau. Les prix sont moins élevés pour une consommation d’eau jusqu’à un certain volume, puis ils augmentent proportionnellement aux volumes consommés.

Taux de croissance (c) : taux de changement de taille d’une population, exprimé en pourcentage par an.

Taux de mortalité infantile : nombre d’enfants de moins de 1 an décédés, pour 1 000 naissances.

Taux global de fertilité : nombre moyen d’enfants par femme.

Taux intrinsèque d’accroissement : croissance expo-nentielle d’une population qui a lieu dans des conditions idéales.

Tectonique des plaques : étude des processus par lesquels les plaques lithosphériques se déplacent au dessus de l’asthé-nosphère.

Terril : colline de cailloux provenant des morts-terrains d’une exploitation à ciel ouvert.

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Test des coliformes fécaux : test de qualité de l’eau pour déceler la présence de bactéries fécales, qui indique également la probabilité de présence d’autres organismes pathogènes.

Toundra : dans le grand Nord, biome dénué d’arbres et composé de plaines marécageuses couvertes de lichens et de petites plantes comme les mousses ; les hivers y sont rudes et très froids et les étés extrêmement courts.

Toxicité aiguë : effets négatifs qui se produisent sur une période courte à la suite d’une exposition à un produit toxique.

Toxicité chronique : effets négatifs qui se produisent quelques temps après une exposition à un produit toxique ou après une longue exposition à celui-ci.

Toxicologie : étude des effets de produits chimiques toxiques sur la santé humaine.

Traitement primaire : première étape du traitement des eaux usées qui permet de retirer le sable par fi ltration, les graisses par fl ottaison et les matières en suspension par décantation.

Traitement secondaire : traitement biologique des eaux issues du traitement primaire, qui permet de décomposer les composés organiques en suspension. Le traitement secon-daire réduit la demande biochimique en oxygène de l’eau.

Traitement tertiaire : méthodes avancées de traitement des eaux usées qui sont parfois employées après les traitements primaires et secondaires.

Troposphère : couche de l’atmosphère la plus proche de la surface de la Terre.

Trou d’ozone stratosphérique : destruction accélérée de l’ozone dans la stratosphère par la production anthropique de produits chimiques contenant du chlore et du brome.

Un développement économique durable : c’est un déve-loppement économique qui répond aux besoins des géné-rations actuelles sans compromettre la capacité des généra-tions futures à répondre aux leurs.

Urbanisation : processus au cours duquel les personnes démé-nagent de plus en plus des zones rurales pour se concentrer dans des villes très peuplées.

Utilisation durable de l’eau : c’est une façon raisonnée d’utiliser les ressources en eau qui préserve les fonctions essentielles du cycle de l’eau et les écosystèmes dont dépen-dent les hommes aujourd’hui et dans le futur.

Utilisation durable des sols : utilisation raisonnée des ressources des sols sans réduction de la fertilité pour les générations futures.

Valeur limite d’un polluant : concentration maximale auto-risée pour un polluant particulier dans l’eau potable.

Vents dominants : vents de surface principaux qui souffl ent plus ou moins continuellement.

Ville durable : ville dont l’environnement est durable, l’éco-nomie forte, avec un sens social et culturel communautaire ; les villes durables améliorent le bien-être des générations actuelles et futures des citadins.

Vision de l’environnement : vision du monde qui nous aide à comprendre comment l’environnement fonctionne, notre place dans l’environnement, et les comportements bons ou mauvais pour l’environnement.

Vision écologiste : compréhension de notre place dans le monde basée sur l’harmonie avec la nature, un respect spiri-tuel de la vie, et la croyance que les humains et toutes les autres espèces ont une valeur égale.

Vision occidentale : compréhension de notre place dans le monde, basée sur la supériorité de l’homme et sa domination de la nature, l’utilisation illimitée des ressources naturelles et une croissance économique pour gérer une industrie en expansion.

Vitesse de croissance démographique : baisses ou augmen-tations potentielles à venir basées sur l’échelle actuelle des âges d’une population.

Vitesse de croissance démographique : potentiel des augmentations ou diminutions futures d’une population basé sur l’échelle des âges actuelle.

Zone intertidale : zone de balancement des marées, partie située entre la ligne du rivage à marée haute et la ligne du rivage à marée basse.

Zone néritique : partie de l’environnement pélagique qui recouvre le fond de l’océan, de la côte jusqu’à 200 m de profondeur.

Zone océanique : partie de l’environnement pélagique qui recouvre le fond de l’océan à des profondeurs supérieures à 200 m.

Zone sous le vent : condition de sécheresse, souvent à une échelle régionale, que l’on trouve sur le côté sous le vent d’un massif montagneux ; le passage de l’air humide au-dessus des montagnes retire la quasi totalité de l’humidité de l’air.

Zones humides d’eau douce : terres que l’eau douce peu profonde recouvre pendant au moins une partie de l’année ; les zones humides ont un sol caractéristique et une végéta-tion qui tolère la présence de l’eau.

Zones humides : milieux très variés, ordinairement recou-verts d’une faible profondeur d’eau, pendant tout ou partie de l’année, avec des sols caractéristiques et une végétation hydrophile.

672 Glossaire

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INDEX

673

Abeilles 78Absorbeur à chaux 610, 632Acide 658, 659Acide aminé 460

aminé essentiel 460Acidité du sol 362Acteur rationnel 38Action politique 18Adaptation 67Adaptations défensives

des animaux 80des plantes 79

ADN 78Aérosols 99Agence pour la Protection

de l’Environnement (EPA) 36Agent pathogène 553Agglomération urbaine 227Agriculture 6

à faible consommation 477biologique 478de précision 643de subsistance 446, 465, 486durable 477, 487industrialisée 486industrielle 465itinérante sur brûlis 465pour l’exportation 447

Agro-écosystème 479Agroforesterie 373, 374Albédo 100Alfi sol-luvisol 363Alizés 104Amartya Sen 464Aménagement du territoire 432Ammonifi cation 94Amplifi cation biologique 588, 602Analyse du risque 18Andosol 364Anole brun 81

vert 82Antarctique 58Anthracite 250Anthropocentrisme 25, 44Aquaculture 483, 487Aqueduc

récupération de l’eau 336Aquifère 338, 352

nappe 328

Archéobactéries 69Architecture verte 242Argile 361, 374Aridisol-solisol 363Aspirateur à insectes 581Assainissement individuel 575Asthme 519Atmosphère 51, 101Atoll 140Atome 655, 657

de carbone 657Audubon 25, 27Autotrophes 56

Bactéries 69Baie 48

de Chesapeake 135Baleines 58Banque de graines 420Banque mondiale 12Barre de contrôle 275Bassin

hydrographique 327versant 97, 328

Biens collectifs mondiaux 11Biens publics mondiaux 11Bioaccumulation 588, 602Bioaccumuler 158Biocentrisme 44Bioconcentrer 158Biodégradable 608Biodiversité 400, 640Biogaz 304Biologie de la conservation 416, 427Biomasse 61, 303, 304, 305, 322Biome 120Biomes méditerranéens 126Bioprospection 392Bioremédiation 627Biosphère 51Boucle de rétroaction

négative 14, 181positive 14

Boue primaire 580secondaire 574, 580

Brassage d’automne 134Brise-vent 372, 374Bronchite chronique 498, 522Brown 85

Brunisols 374Bruntland 35Bt 596

Calcin 617Calotte glaciaire 99Camoufl age 80Capacité de charge 457, 636, 652Capital naturel 41Carbone 545Carnivores 57Carrière 380Carson 30CECA 28CEE 28Cellule solaire photovoltaïque 302,

322Centre d’enfouissement technique

632de déchets toxiques 628

Chaînealimentaire 58trophique 57

Changement climatique 527, 531, 544, 546, 548, 549, 644global 532, 541, 543, 548

Chaparral 126Charbon 248

bitumineux 250sous-bitumineux 250

Chauffage solaire actif 300, 322passif 299, 322

Chef Sealth 45Chimie verte 566, 567, 628, 632Chimiosynthèse 55Chlore 572, 579Chlorofl uorocarbure 507, 522Chlorophylle 54Circuit primaire 276

secondaire 276tertiaire 276

Circulation atmosphérique 103Clean air act 502, 503, 504, 522Clean Water Act 453, 578, 580Climat 108, 120CNUED 35CO2 532, 533, 541, 544Cœur du réacteur 275Coévolution 75

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674 Index

Cogénération 258, 3,18, 323Colbert 24Collecte d’un organisme 413Combustible

fossile 92, 247synthétique 266

Combustion sur lit fl uidifi é 255Commensalisme 77Commoner 30Communauté 49

pionnière 72biologique 71

Compétition 80Composé

chimique 657organique volatile 495

Compostage 611, 612Comprehensive Environmental

Response, Compensation and Liability Act (CERCLA) 625

Concentrationde CO2 544magmatique 379, 397

Condenseur 275Conférence de Stockholm 33Conservation 33

ex situ 417, 427in situ 417, 427

Consommateurs primaires 57secondaires 57

Consommation 6, 635, 652durable 648, 649, 653

Continuum d’une rivière 133Contrôle génétique 595Contrôle intégré 597Convention de Bâle 631, 632Convention de Berne 34Convention de Stockholm sur

les polluants organiques persistants 602, 603

Convention sur la diversité biologique 423

Convention sur le Commerce International des Espèces Menacées de Faune et de Flore 423

Corrélationnégative 660, 661positive 660, 661

Corridor biologique 439, 457Couche d’ozone 507, 508Couleurs d’avertissement 80Coupe à blanc 441, 457Coupe de jardinage 440Coupe d’ensemencement 441Coupe sélective 439Courants de surface océaniques 105

Coût marginalde pollution 38de réduction 39

Cowles 73Crash démographique 182Croissance

démographique exponentielle 180logistique 181naturelle 179

Culture en bandes 371en terrasses 371intermédiaire 466itinérante 465, 486itinérante sur brûlis 446multiple 643génétiquement modifi ées (OGM) 473

Cuve 276Cycle

de l’azote 93de l’eau 97des éléments 360du carbone 91du phosphore 94du silicate de carbone 92du soufre 95biogéochimiques 91

Cyclones 111tropicaux 110

Darwin 68Débroussaillant 584Décharge contrôlée 632, 606, 607Déchet dangereux 619, 620, 621,

625, 627Déchets 40 de faible activité

à vie courte (catégorie A) 286 de faible ou moyenne activité

à vie longue (catégorie B) 287 de haute activité à vie longue

(catégorie C) 287 municipaux 605, 606, 611,

612, 632 non municipaux 605, 632 solides 605, 606, 610Décomposeurs 57Déforestation 408, 441Dégradation des sols 450, 458, 475,

486Demande biochimique en oxygène

(DBO) 551, 579Dématérialisation 395, 398, 614Démographie 189

êtres humains 3Dendrobates 80Dénitrifi cation 94Densité d’énergie 246

Dépérissement 512Dépôt acide 98, 254, 510, 511, 512,

514, 523, 543, 548Désertifi cation 128, 374, 450, 458Déserts 126Désintégration radioactive 273Dessalement 347Dessalinisation 347Détritivores 57Deutérium 272Devall 44Développement

compact 234 durable 10, 35, 635, 642, 652 économique durable 12 « raisonné » 32Déversoir d’orage 564Dilatation thermique 533, 548Diminution de la couche d’ozone

543Dioxine 622, 632Dispersion 179Distillation 348Diversité

biologique 400, 406, 427, 640, 642, 652

culturelle 642 écosystémique 400 génétique 400, 402, 427, 467Dôme

de poussière 233de sel 259

Domestication 467, 486Dorst 30Downing 87Drainage minier acide 252, 382Droit de conservation 442, 457Durabilité de l’environnement 635,

652

Eau 1d’égout 551, 554de surface 334grise 350, 354souterraine 337stagnante 133usée 551vive 132

Eaux de surface 327Echelle des pH 510, 523Écodéveloppement 33Écologie 49 de la restauration 418, 427 industrielle 396, 398Économie 37Écosystème 14, 51, 56, 72, 90, 230,

587 d’eau vive 132 industriel 396 aquatiques 131

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Index 675

d’eau stagnante 133 marins 137Écotone 85Écotoxicologie 167Edgar Shaw 581Éducation du public 18Effet

aérosol 529, 548de serre 491, 528, 548, 644, 653global de distillation 516, 523lisière 85

Effi cacité énergétique 247Ehrlich 30Électricité thermique solaire 300Électrofi ltre 610, 632Électrolyse 314, 323Électron 655

de valence 657Électron de valence 657Élément chimique 655Élément minéral 460Élevage

de bétail 447nomade 466, 486

Élévation du niveau des mers 533El Niño 107Émigration 179Émission de CO2 529, 542, 543,

545Émission de gaz à effet de serre 546Emphysème 498, 522Empreinte écologique 7Enceinte de confi nement 276Énergie 52, 56 cinétique 52 éolienne 303, 306, 322 géothermique 311, 322 hydraulique 304, 307, 322 marémotrice 311, 313, 322 nucléaire 272 potentielle 52 solaire 100

solaire directe 298 solaire indirecte 303ENSO 107Entropie 54Environmental impact statements 36Environnement

abiotique 49 benthique 138 biotique 49 pélagique 141Épicentre du tremblement de terre

113Épidémiologie 164Équateur 103Équation chimique 658Équilibre dynamique 14Équilibre naturel 66Ernest Rutherford 271

Érosion 374 des sols 365, 643 du littoral 455Espace naturel sauvage 434Espace sauvage 457Espèce 49 endémique 406 Loi sur les espèces menacées

427 en voie d’extinction 405, 427 invasive 411, 435 menacée 405Espèces-clés 84Estuaire 48, 97, 136Étangs 133Étape

de transition 194 industrielle 194 post-industrielle 194 préindustrielle 194Éthique 24, 43Eucaryotes 69Europe centrale et de l’est 42Eutrophe 552, 579Eutrophisation 551, 552, 579 artifi cielle 553, 579Évaluation 18Évaporation 379Everglades 145Évolution 67Exosphère 103Expansion des banlieues 237Exploitation

à ciel ouvert 251, 380 des arbres 439 forestière commerciale 446 souterraine 252, 380Extinction

de fond 404, 427 de masse 404, 427Extraction par fusion 381Extrapolation 165

Feedback 531, 548Fabiani 32Fabrication durable 398Failles 113Faim Chronique 205Famine 462, 486Feedback

négatif 531, 548 positif 548Feux de forêt 119Filtre épurateur 254Fission 272 nucléaire 275Fixation de l’azote 93Fleuves 133Fluoration 572Fongicide 582, 584

Fonte des glaces 533Forçage radiatif 528, 548Force de Coriolis 104Forêt

boréale 122, 448 décidue tempérée 124 ombrophiles 129 sempervirentes tempérées 123 tempérées luxuriantes 123 tropicale humide 445 tropicale sèche 445Formule chimique 658Fragmentation de l’habitat 486, 476Franklin Delano Roosevelt 637Friche

industrielle urbaine 232 minière 385Fringillidés 68Fusion 272, 293 du cœur 281

Galápagos 55Galerie plongeante 381Garrigue 126Gaspillage 7Gause 83Gaz

à effet de serre 521, 527, 548 de houille 267 de pétrole liquéfi é 258 naturel 249Gazéifi cation du charbon 267Générateur de vapeur 275Génétique 587Génétiquement modifi é 603Génie génétique 472, 486Génome 69Gestion

de la faune et de la fl ore sauvage 424, 428

des animaux migrateurs 425 des organismes aquatiques

426 du carbone 545 durable de l’eau 550 intégrée des déchets 619, 632Glissement de terrain 114Glucides 460Graphe 660Groupe témoin 16Gyres 105

Habitat 81Haeckel 49Hardin

Garrett Hardin 11Hawaï 116Hayes 31Herbes marines 138

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676 Index

Herbicide 582, 602non sélectif 584

sélectif 584Herbivores 57Hétérotrophes 57Histogramme 661Horizon A 358, 374Horizon B 358, 374Horizon C 358, 374Horizon E 358, 374Horizon O 358, 374Hormones 159Houille grasse 250Humus 357Hydrates de gaz 267Hydrocarbure 491, 521Hydrogène 314Hydrosphère 51Hypertension 560Hypoxie 557

Illuviation 358Îlot de chaleur urbain 233Immigration 179, 639Impact

de l’homme sur l’océan 143 humain sur les récifs coralliens

141Incinérateur

à combustible dérivé des déchets 610

à lit fl uidisé 610, 632 modulaire 610Incinération 609, 610Injection en profondeur 629Inondations 1Insecticide 582, 602Insécurité alimentaire 205, 642, 653Insémination artifi cielle 419Intrusion d’eau salée 333Inversion de température 495, 521Ion 361, 658, 659Irradiation 603 des aliments 599Isotope 272, 657

Journée de la Terre (Earth Day) 31Justice environnementale 629, 630,

631, 632

Katrina 90Kelp 139Kobe 115Kofi Annan 218Krill 58Kwashiorkor 459

Labour antiérosif 643Labour raisonné 370Lac oligotrophe 552

Lacs 133 tempérés 134 Victoria 87 Washington 19La Niña 108Large spectre d’action 602Larrère 30Las Vegas 1Lave 115Leopold 29Lester R. Brown 636Liaison

chimique 657 hydrogène 326Lignite 250Limon 361, 374Liquéfaction houillère 267Liste des priorités nationales

des sites Superfund 626Lithosphère 52Littoral 454Lixiviat 606Lois

naturelles 14 scientifi ques 14 sur les espèces menacées 421Louisiane 90Loup 66, 85Loutre de mer 87Lutte

autocide 595 biologique 593, 594, 603 intégrée 603 intégrée contre les parasites 643

pour la survie 67

MacArthur 84Mâchefer 611Magma 115Magnifi cation biologique 158Magnuson Fishery Conservation Act

482Maladie

émergente 153 en recrudescence 154Mangroves 136Maquis 126Marais 48Marais d’eau douce 135Marais salés 136Marée

noire 263 rouge 169Margaret Mead 652Mario Molina 507Marsh 25Matière

organique 558 particulaire 490, 521 particulaire solide 490

Mégalopole 227Mégapole 646, 653Mercure 560Mésosphère 102Méthane 260Méthode scientifi que 15Micro-crédits 220Micro irrigation 349Minerai 377, 378, 397 non métallique 378 pauvre 378, 397 riche 378, 397Minéral 377Mississipi 90Mitch 111Modèle

climatique 530 IPAT 9Molécule 657, 658 d’eau 658 polaire 326Mollisol-calcosol 363Molluscicide 584Monde durable 635Monoculture 438, 457, 466, 487, 586Morcellement de l’habitat 406Morin 30Mort-terrain 380, 397Moyen Âge 24Muhammad Yumus 221Muir 27Mutations 69Mutualisme 76Mycorhiza 360Mycorhizes 76

Naess 44Nafi s Sadik 637Nanotechnologies 621Nappe

captive 329 d’eau souterraine 328 phréatique 97National Environmental Policy Act 36National Pollutant Discharge

Elimination System (NPDES) 578

Neige marine 142Nelson 31Nématicide 584Neutron 655Niche

écologique 81 fondamentale 81 réelle 81Nil 87Nitrifi cation 94Niveau

de vie 8 trophique 57

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Index 677

Nombre de masse 655

de masse A 272Norman Myers 408Norme de rejet 580Northridge 115Nouvelle-Orléans 90Numéro

atomique 655 atomique Z 272Nutriment minéral 556

Océan 105, 137Oligotrophe 579Omnivores 57ONU 33Orbite 657Organic food production Act 478Organisme

Éthique et spirituelle des organismes 403

de conservation 421Osmose inverse 348, 353Ouragans 111Oxisol-brunisol 364Oxyde 378 d’azote 491, 521 de carbone 491, 521 de soufre 491, 521Ozone 492, 496, 505

PAC 28Paludisme 585Pandémie 155Parasitisme 77Parc

national 25, 27, 32 naturels 32Partage des ressources 84Particule subatomique 655Parties par million 527, 559Pasteurisation froide 599Pathogènes 602Pâturage 449, 457Paul Crutzen 507Pauvreté 4, 636, 637, 639, 652Paysage 51Pays

émergents 4 en développement 5 en voie de développement–

PED 5 industrialisés 4 les moins avancés (PMA) 5 très développés 4PCB 622, 632Pêche 63Perche du Nil 88Permafrost 121, 535

Perturbateur endocrinien 559, 591, 603

Perturbation endocrinienne 603Pesticide 582, 584, 589, 591, 592,

599, 601, 602 à faible spectre d’action 582 à large spectre 582 de première génération 582 de seconde génération 582Pétrole 249, 257PH 659Phéromone 594, 603Photodégradable 608Photosynthèse 54, 91, 100, 141Phytoplancton 58, 131Phytoremédiation 386, 627Pic pétrolier 261Pierce 45Pile à combustible 314, 322Pinatubo 116Pinchot 26Plaine d’inondation 329, 353Plancton 131Plan

de conservation des habitats 423

d’occupation des sols 236 énergétique global 645Planning familial 222, 639Plantes épiphytes 77Plasma germinatif 468Plastique 608Plomb 559Pneu 609Podzosols 374Point chaud de biodiversité 408

stratégie mondiale de la conservation 427

Pôles 103Polluant atmosphérique

dangereux 492, 521Polluant atmosphérique

primaire 490, 521Polluant atmosphérique

secondaire 490, 521Polluant organique persistant (POP)

602, 603Pollution 8, 38, 414 atmosphérique 489, 496, 498,

500, 501, 515, 516, 517, 519, 521

biotique 411 de l’eau 551, 565, 569, 576,

577, 579 des eaux souterraines 567 des océans 143 diffuse 563, 579 par les matières en suspension

554, 579

par les matières en suspension (MES) 555

ponctuelle 562, 579 sonore 234 thermique 561, 579Polyculture 467, 486Polymère 608Population 49, 178, 638, 639Prairies tempérées 125Précipitations 1, 535, 536Prédation 78Préservationnisme 27, 29Prétraitement 573Prévention de la production

des déchets 613Principe

de précaution 172 de sécurité inhérente 625Prise accessoire 482, 487Procaryotes 69Processus hydrothermal 379, 397Production de CO2 545, 549Productivisme 29Productivité

primaire 121 primaire brute (PPB) 61 primaire nette (PPN) 62Produit chimique inorganique 559Produit intérieur brut 41Pronatalistes 217Protection de la nature 24, 27Protéine 460Protistes 69, 70Protocole

de Carthage sur la biosécurité 474

de Kyoto 547 de Montréal 508Proton 655Puit minier 380Purifi cation de l’eau potable 571Pyramide

de biomasse 61 d’énergie 61 de nombres 61 des âges 196, 202 écologique 60

Quantité optimale de pollution 38Quarantaine 596, 603

Rachitisme 459Radiation

adaptative 408 infrarouge 299 ionisante 283Radioactivité 272Radioisotope 657Radon 520, 521, 523Raisonnement déductif 17

673-679_env New.indd 677 7/01/10 15:44:00

678 Index

Raisonnement inductif 17Ravageur 592, 597, 598Rayon

infrarouge 528, 548 ultraviolet 505, 522Réaction chimique 658Reboisement 525Réchauffement

climatique 60 de l’air 109Recherche des sources bactériennes

554Récif

corallien 139, 140 frangeant 140Récupération de vapeur 502, 522Recyclage 393, 398, 617, 618 des ressources 255Recycler 614, 615Réduction à la source 613, 632Refuse Act 577Règnes du vivant 69Régulation naturelle 436Rendisols 374Reproducteur différentiel 68Réseau séparatif 564Réserves 32 génétique 401 minérale 388 mondiale de céréales 462, 486 naturelle nationale 437Réservoir hydrothermal 311Résistance 587 environnementale 181 génétique 586, 602Ressource, Conservation,

and Recovery Act 579Ressource Conservation

and Recovery Act (RCRA) 625Respiration cellulaire 54, 91, 460,

551Ressource 5, 71

limitante 82 minérale 388 naturelles non renouvelables 6 renouvelables 6 terrestre 639, 642Retenue

barrage 344Réutilisation 393, 398, 614Révolution verte 469, 486Richesse spécifi que 85, 121, 400,

401Rivière 132Robert Angus Smith 510Robert Socolow 525Rodenticide 582, 584, 602Rojstaczer 62Roosevelt 26, 29Rotation des cultures 370, 374

Ruisseau 132Ruissellement 97 stable 339 urbain 564

Sable 361, 374Sables asphaltiques 266Safe Drinking Water Act 577, 580Saisons 101Salinisation 374 des sols 368Salinité 131Sanctuaires marins nationaux 142Saprophages 57Sarasin 27Savane 128Savane arbustive 447Schistes bitumeux 267Sciences de l’environnement 13Scories 381Sédimentation 379, 397Sélection naturelle 67, 69Sen 37Séquestration du carbone 545Service

des écosystèmes 86, 401, 430 écosystémique 475, 641, 653Sessions 44Sherwood Rowland 507Silicose 252Smog 493 industriel 493, 521 photochimique 98, 494, 521Sol 356, 374Soleil 55, 100Sommet de la Terre 12Source

immobile 492 mobile 492Spectre d’action étroit 602Spodosol-podzosol 363Stabilité des communautés 86Stegner 29Stephen Pacala 525Stratégie mondiale de la conservation

423Stratifi cation thermique 134Stratosphère 102, 492, 505, 521Stress environnementaux 76Structure électronique 657Subduction 93, 112Substance radioactive 561Succession

écologique 72 primaire 72 secondaire 73Sulfure 378Superfund Program 626Surconsommation 7, 648, 649, 653Surexploitation 412

Surpâturage 449, 458Surpopulation 7Surproduction 67Sylviculture 438Sylviculture durable 438, 457Symbiose 75Symbole chimique 655Syndrome des édifi ces hermétiques

518Systèmes 13 fermé 53 ouvert 53

Tableau périodique 655Tables de survie 188Taïga 122Tapis roulant océanique 106, 531Taux

de fertilité de remplacement 193

de mortalité 179 de natalité 179Tchernobyl 282Technique de l’insecte stérile 603Tectonique des plaques 112Tempêtes tropicales 111Temps 108 de doublement 193Terre 2 agricole 451 agricole de premier ordre 451Terril 252, 380, 397Territoire

non urbanisé 430 rural 430Test des coliformes fécaux 554, 579Théo Colborn 591Théorie 17 unifi ée de l’évolution 68Thermodynamique 53Thermosphère 102Thoreau 25Tilman 87Tornade 109Toundra

alpine 121 arctique 121Tour aéroréfrigérante 276Tourbillon circumpolaire 507, 522Toxicité

aiguë 161 chronique 161Toxicologie 161, 164Toxines 79Traité international sur les ressources

génétiques végétales, l’alimentation et l’agriculture 469

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Index 679

Traitement biologique des polluants dangereux 627

de l’eau potable 572 des eaux usées urbaines 573 primaire 573, 580 secondaire 574, 580 tertiaire 574, 580Traité sur l’Antarctique 390Transfert d’embryon 419Transition démographique 194Transpiration 97Tremblements de terre 112Tritium 272Tropicales 129Troposphère 102, 492, 505, 521Trou

d’ozone 548 d’ozone stratosphérique 506,

522Tsunami 114Turbine 275Turricule 359Typhons 111

UIPN 28UNESCO 28, 32Urbanisation 225Utilisation durable des sols 365Utilitarisme

Utilitariste 25, 41Vagues sismiques 113Variabilité 67

dépendante 660 indépendante 660Vents 103 d’est polaires 104 dominants 104 d’ouest 104Ville durable 239, 646, 647Vision

écologiste 44 occidentale 44Vitamine 460Vitrifi cation 289

Wackernagel 7Wilderness 457Willy Brant 638

World Business Council for Sustainable Development 12

WWF 7Yellowstone 26, 73Yosemite 27

Zonation dans les océans 137

verticale 130Zone

humide 452 intertidale 137 limnétique 134 littorale 452 néritique 142 océanique 142 profonde 134 humide d’eau douce 135 sous le vent 109 urbaine 1 tampon 32Zooplancton 131Zooxanthelles 76, 139

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680

Table des matières

PREMIÈRE PARTIE

Introduction aux sciences de l’environnement1 et au développement durable 1

Les impacts de l’homme sur l’environnement 2

Un nombre croissant d’êtres humains 3

Le fossé entre les pays riches et les pays pauvres 4


Les différents types de ressources 5

La consommation des ressources 6

Surpopulation et surconsommation 7

Le modèle IPAT 8

Le développement durable 10

Développement durable et tragédie des biens communs 11

Des projets internationaux pour le développement durable 12


Les systèmes de la Terre et les sciences de l’environnement 13

La science en tant que processus 14

Aborder les problèmes d’environnement 18

Travailler ensemble 21

CAS DE FIGURE Le lac Washington 19

Droit de l’environnement, 2 économie et éthique 24

Les premiers textes 24

Les premières remises en question 25

Des parcs et des associations pour préserver la nature 26

Vers une internationalisation de la protection de la nature 27

La protection au milieu du XXe siècle 28

Les années-charnières 1960-1970 29

Le mouvement environnemental à la fi n du XXe siècle 31

La conférence de Stockholm et le PNUE,

les premières initiatives communautaires 33

Le recours au conservationnisme 35

Rio et les engagements européens 35

Réussite de la législation environnementale américaine 37

Économie et environnement 37

Stratégies économiques pour le contrôle de la pollution 39

Eléments critiques sur l’économie de l’environnement 41

Ressources naturelles, environnement

et produit intérieur brut 41

Éthique, valeurs et vision de l’environnement 43

Éthique et environnement 43

Visions du monde centrées sur l’humain (anthropocentrée)

et visions du monde centrées sur la vie (biocentrée) 44

CAS DE FIGURE Problèmes environnementaux en Europe centrale et de l’est 42

DEUXIÈME PARTIE

Écosystèmes et énergie 3 48

Qu’est-ce que l’écologie ? 49

L’énergie de la vie 52

Le premier principe de la thermodynamique 53

Le second principe de la thermodynamique 53

La photosynthèse et la respiration cellulaire 54

Le fl ux d’énergie dans les écosystèmes 56

Producteurs, consommateurs et décomposeurs 56

Le fl ux d’énergie : qui mange qui dans les écosystèmes ? 57

Les pyramides écologiques 60

Productivité d’un écosystème 61

CAS DE FIGURE La vie sans Soleil 55

CAS DE FIGURE Comment les hommes ont affecté le réseau trophique de l’Antarctique 58

Écosystèmes et organismes vivants 4 66

L’évolution : comment les populations changent avec le temps 67

La sélection naturelle 67

Évolution de la diversité biologique : les domaines

et les règnes du vivant 69

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Les communautés biologiques 71

Successions écologiques : comment les communautés

changent avec le temps 72

Succession primaire 72

Succession secondaire 73

Les interactions entre les organismes 75

La symbiose 75

La prédation 78

La compétition 80

Niche écologique 81

Ressources limitantes 82

Exclusion compétitive et partage des ressources 83

Les espèces-clés 84

La richesse spécifi que 85

La richesse spécifi que, les services des écosystèmes

et la stabilité des communautés 86

CAS D’ÉTUDE La richesse spécifi que du lac Victoria 87

Les écosystèmes et l’environnement 5 physique 90

Le cycle de la matière à l’intérieur des écosystèmes 91

Le cycle du carbone 91

Le cycle de l’azote 93

Le cycle du phosphore 94

Le cycle du soufre 95

Le cycle de l’eau 97

Radiation solaire 99

Changements de température selon la latitude 100

Changements de température selon les saisons 100

L’atmosphère 101

Les couches de l’atmosphère 102

La circulation atmosphérique 103

Les océans 105

Schémas de circulation dans l’océan 105

Brassage vertical de l’eau de l’océan 106

Interactions de l’océan avec l’atmosphère 107

Temps et climat 108

Les précipitations 109

Les tornades 109

Les cyclones tropicaux 110

Processus planétaires internes 112

Les tremblements de terre 112

Les volcans 115

CAS D’ÉTUDE Grandes répercussions humaines sur les cycles biogéochimiques 98

Les principaux écosystèmes du monde 6 119

Les principaux biomes terrestres 120

La toundra : les plaines froides et marécageuses

du grand Nord 121

La taïga : les forêts septentrionales de conifères 122

Les forêts sempervirentes tempérées : des forêts

tempérées luxuriantes 123

La forêt décidue tempérée 124

Les prairies tempérées 125

Les biomes méditerranéens : des fourrés d’arbustes à feuilles

persistantes et de petits arbres 126

Les déserts 126

Les savanes : des prairies tropicales 128

Les forêts ombrophiles tropicales : des forêts équatoriales

luxuriantes 129

Zonation verticale : répartition de la végétation

sur les montagnes 130

Les écosystèmes aquatiques 131

Les écosystèmes d’eau douce 132

Les estuaires : là où l’eau douce et l’eau salée

se rencontrent 136

Les écosystèmes marins 137

Interactions entre zones de vie et hommes 145

CAS D’ÉTUDE Les Everglades 145

Santé humaine et toxicologie 7 environnementale 150

Santé humaine 151

Problèmes de santé dans les pays développés 151

Problèmes de santé dans les pays en développement 152

Maladies émergentes et en recrudescence 153

Pollution environnementale et maladies 156

Persistance, bioaccumulation et amplifi cation biologique

des agents de contamination environnementaux 157

Perturbateurs du système endocrinien 158

Déterminer les répercussions de la pollution

environnementale sur la santé 161

Les enfants et l’exposition aux produits chimiques 163

Identifi er les substances responsables du cancer 164

Mélanges chimiques 166

Écotoxicologie : effets des produits toxiques

sur les communautés et les écosystèmes 167

Prise de décision et incertitude : une estimation des risques 170Coûts et bénéfi ces de l’analyse des risques 171

Table des matières 681

680-688_env New.indd 681 7/01/10 15:44:23

Le principe de précaution 172

Estimation des risques écologiques 172

Point de vue équilibré sur les risques 173

CAS DE FIGURE L’éradication mondiale de la polio 153

CAS DE FIGURE Pandémies de grippe dans le passé et dans l’avenir 154

CAS DE FIGURE L’océan et la santé humaine 168

TROISIÈME PARTIE

Changements démographiques 8 177

Principes d’écologie des populations 178

Densité de population 178

Comment la taille des populations change-t-elle ? 179

Croissance démographique maximale 180

Résistance environnementale et capacité de charge 181

Facteurs ayant une incidence sur la taille d’une population 182

Facteurs dépendants de la densité 182

Densité-dépendance et cycles d’explosion ou de chute

des populations 183

Facteurs indépendants de la densité 186

Stratégies de reproduction 186

Survie 188

La population humaine 189

Chiffres actuels de la population 190

Prévoir les effectifs futurs de la population 190

Données démographiques par pays 192

Étapes démographiques 193

Pyramide des âges des pays 196

Données démographiques des États-Unis 198

Histoire de l’immigration aux États-Unis 200

CAS DE FIGURE Dynamique prédateur/proie sur l’île Royale 184

CAS DE FIGURE L’immigration aux États-Unis 199

Aborder les problèmes démographiques 9 203

Population et qualité de vie 204

Population et faim chronique 205

Les répercussions économiques d’une croissance

démographique continue 207

Réduire le taux de fertilité totale 208

Culture et fertilité 208

Le statut social et économique des femmes 210

Services du planning familial 211

Politiques gouvernementales et fertilité 213

La politique controversée de la Chine en matière

de planning familial 214

Pressions démographiques sévères de l’Inde 215

Structure de la jeunesse au Mexique 215

Le défi démographique au Nigeria 216

Préoccupations démographiques en Europe 216

Atteindre la stabilisation démographique 219

CAS DE FIGURE Les objectifs de développement du millénaire 217

CAS DE FIGURE Les programmes de micro-crédits 220

10 Le monde urbain 224

Population et urbanisation 225

Caractéristiques de la population urbaine 226

Tendances de l’urbanisation 227

La ville en tant qu’écosystème 230

Phoenix, Arizona : étude à long terme

d’un écosystème urbain 231

Problèmes environnementaux associés

aux zones urbaines 232

Planifi cation de l’utilisation du sol en milieu urbain 235

Transports et développement urbain 236

L’expansion des banlieues 237

Rendre les villes plus durables 238

CAS DE FIGURE Curitiba, Brésil 240

CAS DE FIGURE Architecture verte 242

QUATRIÈME PARTIE

11 Combustibles fossiles 245

Sources d’énergie et consommation 246

Les combustibles fossiles 247

Comment les combustibles fossiles se sont-ils formés ? 248

Le charbon 249

Réserves de charbon 251

Exploitation minière du charbon 251

Les problèmes de sécurité associés au charbon 252

Impacts de l’exploitation minière sur l’environnement 252

Impacts environnementaux de la combustion

du charbon 254

Faire du charbon un combustible moins polluant 254

Le pétrole et le gaz naturel 257

Prospection du pétrole et du gaz naturel 259

682 Table des matières

680-688_env New.indd 682 7/01/10 15:44:23

Réserves de pétrole et de gaz naturel 260

Demande et approvisionnement pétroliers mondiaux 262

Impacts du pétrole et du gaz naturel

sur l’environnement 262

Combustibles synthétiques et autres possibilités de combustibles fossiles 266

Impacts environnementaux des combustibles

synthétiques 268

CAS DE FIGURE Le refuge national arctique de la faune

et de la fl ore 264

12 L’énergie nucléaire 271

Introduction aux réactions nucléaires 272

Atomes et radioactivité 272

La fi ssion nucléaire 273

Comment produit-on de l’électricité à partir de la fi ssion

nucléaire ? 275

Les réacteurs à neutrons rapides (RNR) ou surgénérateurs

et le combustible MOX 276

Les avantages et les inconvénients

de l’énergie nucléaire 278

L’électricité produite avec l’énergie nucléaire

est-elle bon marché ? 279

Le coût de construction d’une centrale nucléaire 280

L’énergie nucléaire peut-elle diminuer la dépendance

énergétique au pétrole ? 281

Les questions de sécurité

dans les centrales nucléaires 281

Three Mile Island 282

Tchernobyl 282

Le lien entre l’énergie nucléaire et les armes nucléaires 284

Les déchets radioactifs 286

Les déchets radioactifs de faible et moyenne activité

à vie courte 288

Les déchets liquides radioactifs de haute activité 288

En France : la loi Bataille et les lois de juin 2006 290

Le démantèlement des centrales nucléaires 292

La fusion, énergie nucléaire du futur ? 293

L’avenir de l’énergie nucléaire 294

CAS D’ÉTUDE Yucca Mountain, Nevada 290

13 Les énergies renouvelables et la maîtrise de l’énergie 297

L’énergie solaire directe 298

Chauffage des bâtiments et de l’eau 299

Production d’électricité thermique solaire 300

Cellules solaires photovoltaïques 302

Énergie solaire indirecte 303

Énergie de la biomasse 304

Énergie éolienne 306

Énergie hydraulique 307

Autre énergie solaire indirecte 310

Autres sources d’énergies renouvelables 310

Énergie géothermique 311

Énergie marémotrice 313

Solutions technologiques à la production d’énergie 313

Hydrogène et piles à combustible 314

Tendances de la consommation d’énergie

et économie 316

Technologies de maîtrise de l’énergie 317

Énergie propre : une perspective systémique 321

CAS DE FIGURE Le barrage des Trois Gorges 309

CINQUIÈME PARTIE

14 L’eau, une ressource limitée 324

L’importance de l’eau 325

Les propriétés de l’eau 326

Le cycle de l’eau et nos réserves d’eau douce 327

Usages de l’eau et problèmes de ressources 329

L’excès d’eau 329

Le manque d’eau 332

Problèmes d’eau aux États-Unis et au Canada 334

Les eaux de surface 334

Les eaux souterraines 337

Les problèmes d’eau dans le monde 339

L’eau et les changements climatiques 340

Les problèmes d’eau potable 340

Croissance démographique et problèmes d’eau 340

Le partage des ressources en eau 341

La gestion de l’eau 343

Assurer un approvisionnement durable en eau 344

Économiser l’eau 348

Diminuer le gaspillage de l’eau dans l’agriculture 348

Réduire le gaspillage de l’eau industrielle 349

Réduire le gaspillage d’eau du robinet 350

CAS DE FIGURE Les inondations de 1993 331


680-688_env New.indd 683 7/01/10 15:44:23

15 Le sol et ses ressources 355

Qu’est-ce que le sol ? 356

Les facteurs pédogénétiques 356

Composition des sols 356

Les horizons des sols 358

Organismes du sol 358

Cycles des éléments 360

Les principaux types de sols et leurs propriétés 361

Acidité du sol 362

Principaux types de sols 363

Problèmes liés aux sols 365

L’érosion des sols 365

Carences minérales 367

Salinisation des sols 368

Désertifi cation 369

Restauration et conservation des sols 370

Labour raisonné 370

Rotation des cultures 370

Cultures en bandes, en terrasses 371

Maintien de la fertilité des sols 371

Mise en valeur des sols 372

Agroforesterie 373

CAS DE FIGURE L’American Dust Bowl ou région semi-désertique 366

16 Les minerais : une source non renouvelable 376

Présentation des minerais 377

Répartition et formation des minéraux 379

Comment trouver les minerais, les extraire et les traiter 380

Impact environnemental de l’exploitation

des minerais 381

Exploitation minière et environnement 382

Impacts environnementaux du raffi nage des minerais 383

La restauration des terrains miniers 385

Les minerais : une perspective internationale 387

L’utilisation des minerais dans le monde 387

Répartition contre consommation 388

Allons-nous manquer de minerais essentiels ? 388

Augmenter l’offre en minerais 389

Localiser et exploiter de nouveaux gisements 389

Les minerais en Antarctique 390

Les minerais de l’Océan 390

Des technologies de pointe pour l’exploitation minière 392

Comment augmenter les approvisionnements

en minerais ? 393

Trouver des substituts aux minerais 393

Les économies de minerais 393

CAS DE FIGURE Copper Basin, dans le Tennessee 384

ASSURER LE DÉFI Les écosystèmes industriels 396

Préserver la diversité biologique 17 de la planète 399

Diversité biologique 400

Pourquoi nous avons besoin des organismes vivants 400

Espèces éteintes et en voie d’extinction 403

Espèces en voie d’extinction et espèces menacées 405

Où la baisse de la diversité biologique pose-t-elle

le plus de problèmes ? 408

Causes anthropiques du danger d’extinction

des espèces 409

Biologie de la conservation 416

Protéger les habitats 417

Restaurer les habitats endommagés ou détruits 418

Zoos, aquariums, jardins botaniques et banques

de graines 419

Organismes de conservation 421

Politiques et lois de conservation 421

Plans de conservation des habitats 423

Politiques et lois de protection internationales 423

Gestion de la faune et de la fl ore sauvages 424

Gestion des animaux migrateurs 425

Gestion des organismes aquatiques 426

VOUS POUVEZ CHANGER QUELQUE CHOSE La baisse de la diversité biologique 406

CAS D’ÉTUDE Grenouilles en voie de disparition 414

18 Les ressources des terres émergées 429

Les usages des terres 430

Les usages des terres dans le monde 430

Les usages des terres aux États-Unis 431

Espaces sauvages, parcs et réserves naturels 434

Les parcs nationaux américains 435

Les réserves naturelles nationales 437

Les forêts 437

La sylviculture 438


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La déforestation 441

Forêts : les tendances aux États-Unis 442

Le devenir des forêts tropicales 445

Forêts boréales et déforestation 448

Pâturages et terres agricoles 449

Dégradation des pâturages et désertifi cation 449

Le devenir des pâturages des États-Unis 450

Les terres agricoles 451

Zones humides et zones littorales 452

Le littoral 454

Conservation des ressources terrestres 456

ÉTUDE DE CAS La forêt nationale de Tongass 444

19 Les ressources alimentaires : un défi pour l’agriculture 459

Alimentation et nutrition 460

L’alimentation humaine 460

Les problèmes de nutrition dans le monde 461

Les famines 462

Maintenir les réserves de céréales 462

Pauvreté et nourriture : rendre la nourriture accessible

aux pauvres 463

Les incidences économiques et politiques

sur la nutrition humaine 464

Les principales formes d’agriculture 465

Les défi s de la production de cultures et de bétail 467

Les conséquences de la domestication sur

la diversité génétique 467

Augmenter les rendements des cultures 469

Augmenter les rendements du bétail 471

Génie génétique 472

Les impacts environnementaux de l’agriculture 475

Les cultures des terres infertiles 476

Les solutions aux problèmes agricoles 477

Agriculture durable 477

Rendre l’agriculture de subsistance durable

et plus productive 479

Les pêcheries dans le monde 479

Problèmes et défi s pour l’industrie de la pêche 480

Pollution de l’océan et détérioration des habitats 482

Aquaculture : élevages de poissons 483

CAS D’ÉTUDE La révolution verte 469

VOUS POUVEZ CHANGER QUELQUE CHOSE Les régimes végétariens 484

SIXIÈME PARTIE

20 La pollution atmosphérique 488

L’atmosphère comme ressource 489

Types et sources de pollution atmosphérique 489

Principales classes de polluants atmosphériques 490

Sources de pollution atmosphérique extérieures 492

Pollution atmosphérique urbaine 493

Les effets de la pollution atmosphérique 498

Pollution atmosphérique et santé humaine 498

Contrôler la pollution atmosphérique

aux États-Unis 500

Contrôler les polluants atmosphériques 501

Loi pour un air propre (the Clean air act) 502

Autres moyens d’améliorer la qualité de l’air 504

La réduction de l’ozone dans la stratosphère 505

Causes de la réduction de la couche d’ozone 507

Conséquences de la réduction de la couche d’ozone 507

Faciliter la reconstitution de la couche d’ozone 508

Dépôts acides 510

Mesurer l’acidité 510

Comment les dépôts acides se développent-ils ? 511

Effets des dépôts acides 511

La politique sur les dépôts acides 514

Faciliter le rétablissement après les dépôts acides 514

La pollution atmosphérique dans le monde 515

Transport de la pollution atmosphérique

sur de longues distances 516

Pollution atmosphérique intérieure 517

Pollution atmosphérique intérieure et épidémies

d’asthme 519

Fumée de tabac en intérieur 519

Le radon 520

CAS DE FIGURE Efforts pour réduire l’ozone dans le sudde la Californie 495

CAS D’ÉTUDE Pollution atmosphérique à Pékinet dans la ville de Mexico 496

21 Le changement climatique global 525

Introduction au changement climatique 526

Les causes du changement climatique global 527

D’autres polluants rafraîchissent l’atmosphère 529

Développer et utiliser les modèles climatiques 530

Changement climatique extrême et imprévisible 531


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Effets du changement climatique global 532

Fonte des glaces et élévation du niveau des mers 533

Changements dans les régimes des précipitations 535

Conséquences sur les organismes 536

Effets sur la santé humaine 540

Effets sur l’agriculture 540

Implications internationales du changement

climatique global 541

Liens entre le changement climatique global, la diminution

de la couche d’ozone et les dépôts acides 543

Se préoccuper du changement climatique 544

Atténuation du changement climatique global 544

Adaptation au changement climatique 546

Efforts internationaux pour réduire les émissions

de gaz à effet de serre 546

CAS D’ÉTUDE Impacts dans les régions fragiles 534

22 La pollution de l’eau 550

Les différents types de pollution de l’eau 551

Les eaux usées 551

Les agents pathogènes 553

La pollution par les matières en suspension 554

Nutriments minéraux des plantes aquatiques

et des algues 556

Les matières organiques 558

Les produits chimiques inorganiques 559

La pollution thermique 561

La qualité de l’eau aujourd’hui 562

Pollution d’origine agricole 563

Pollution des effl uents urbains 563

Pollution de l’eau d’origine industrielle 565

La pollution des eaux souterraines 567

La pollution de l’eau dans différents pays 569

Améliorer la qualité de l’eau 571

Purifi cation de l’eau potable 571

Le traitement des eaux usées urbaines 573

L’assainissement individuel 575

Des lois pour contrôler la pollution de l’eau 576

Une loi sur l’eau potable : le « Safe Drinking

Water Act » 577

Une loi sur la dépollution de l’eau :

le « Clean Water Act » 578

Des lois pour protéger les eaux souterraines 578

CAS D’ÉTUDE La chimie verte 566

23 Le dilemme des pesticides 581

Qu’est-ce qu’un pesticide ? 582

Les pesticides de première et seconde générations 582

Les principales familles d’insecticides 583

Les principales familles d’herbicides 583

Les principales familles de fongicides 584

Avantages et inconvénients des pesticides 584

Avantage : la lutte anti-vectorielle 585

Avantage : la protection des cultures 585

Inconvénient : apparition de résistance génétique 586

Inconvénient : déséquilibres dans les écosystèmes 587

Inconvénient : persistance, bioaccumulation

et amplifi cation biologique 588

Inconvénient : mobilité dans l’environnement 588

Risques pour la santé humaine 590

Effets à court terme des pesticides 590

Effets à long terme des pesticides 591

Les pesticides comme perturbateurs endocriniens 591

Solutions alternatives aux pesticides 592

Méthodes culturales pour le contrôle des ravageurs 592

Lutte biologique 593

Phéromones et hormones 594

Lutte autocide 595

Contrôle génétique 595

Mesures de quarantaine 596

Contrôle intégré : une approche systémique 597

Traitement et irradiation des denrées 598

Législation européenne relative aux pesticides 599

Production et utilisation de pesticides interdits 601

Importation de denrées traitées avec des pesticides

interdits 601

L’interdiction globale des polluants organiques

persistants 602

CAS DE FIGURE Développement économique et pesticides

en Amérique centrale 589

CAS DE FIGURE Avantages et Inconvénients du Bt 596

24 Les déchets solides et les déchets dangereux 604

Les déchets solides 605

Les différents types de déchets solides 605

Se débarrasser des déchets solides 606

Produire moins de déchets 612


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Réduire la quantité des déchets : la réduction à la source 613

La réutilisation des produits 614

Recycler les matériaux 615

La gestion intégrée des déchets 619

Les déchets dangereux 619

Les différents types de déchets dangereux 620

La gestion des déchets dangereux 625

Justice environnementale 629

Justice environnementale et problèmes éthiques 630

Mandater la justice environnementale au niveau fédéral 631

Justice environnementale et gestion internationale

des déchets 631

ÉTUDE DE CAS Le laboratoire national d’Hanford 623

SEPTIÈME PARTIE

25 Le monde de demain 634

Vivre dans un monde durable 635

Vivre de manière durable : un plan d’action 636

Conseil n° 1 : Éliminer la pauvreté et stabiliser la population

humaine 636

Conseil n° 2 : Protéger et restaurer les ressources terrestres 639

Conseil n° 3 : Fournir une alimentation adaptée à tout le

monde 642

Conseil n° 4 : Réduire le changement climatique 644

Conseil n° 5 : Concevoir des villes durables 646

Changer les attitudes et les pratiques individuelles 648

Rôle de l’éducation 650

Quel monde voulons-nous ? 650

ÉTUDE DE CAS Djakarta, Indonésie 646

ANNEXES

1 – Révisions de chimie élémentaire 655

2 – La représentation graphique 660

3 – Modèles et modélisations 662

GLOSSAIRE 664

INDEX 673


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Environnement

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EnvironnementB e r g I R a v e n I H a s s e n z a h l

ISBN : 978-2-8041-5891-0

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Un panorama exhaustif de l’environnement

Cette première édition en français du manuel de courstrès complet de Peter H. Raven, Linda R. Berg et David M.Hassenzahl, guide l'étudiant dans les questionnementsenvironnementaux actuels et dresse un tableau complet des réponses qu'offre la science. Les fonde-ments théoriques et expérimentaux des sciences envi-ronnementales sont exposés en détail avant d'engagerl'étudiant à une réflexion approfondie autour de problèmes concrets.

Une approche transdisciplinaire

Cet ouvrage explore les problèmes environnementauxsous l’angle des interactions et interconnexions anthro-po-environnementales. Son approche transdisciplinaireassure un balayage exhaustif des phénomènes et des facteurs en jeu : il fait appel à l’ écologie des commu-nautés et des écosystèmes, à l’écologie fonctionnelle, àla biogéographie, à la bioclimatologie, mais aussi au droitde l’environnement, à la démographie, à la géographie dela santé, etc.

Un matériel pédagogique adapté

De nombreux cas pratiques et exercices laissent une large part à la réflexion personnelle de l'étudiant.

Une iconographie abondante et toute en couleursillustre et appuie le propos. En marge du texte, un lexique explique les notions importantes.

Les traducteurs

Marie-Pascale Colace est ingénieur écologue au CNRS, au Laboratoire d’écologie alpine (LECA) de Grenoble.

Anne Hancock est titulaire d’un Master en littéra-ture anglaise de l’Université Strathclyde à Glasgow et d’un diplôme de traductrice-interprète del’Université de Toulouse.

Guy Lemperiere est docteur ès Sciences, a été professeur associé à l'Université Joseph Fourier deGrenoble et est actuellement directeur de recherche à l'IRD (Institut de Recherche pour leDéveloppement) à l'île de la Réunion.

a Une vue panoramique des problèmes environnementauxactuels.

a Un traitement pluridisciplinaire du sujet.a Des exercices pour réfléchir et approfondir la question.a Une iconographie abondante pour illustrer un propos

clair.a Un lexique, tout au long du texte, définit les termes

essentiels.

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