II : Les ressources exploitables : la gestion des réservoirs.

1. Identifier des causes de pénurie :

L'eau n'est plus considérée comme une ressource ordinaire. Indispensable au développement dela vie, le nouvel "or bleu" se rarifie à la surface de notre planète.Un constat alarmiste

En 1996, les scientifiques estimaient que l'humanité avait utilisé plus du tiers de sesressources en eau. Si l'augmentation de la consommation persiste, la majorité de la planète en 2025vivra dans des conditions d'approvisionnement dramatiques.Une évolution dramatique

La tendance n'est pas nouvelle : depuis un siècle, la consommation d'eau par habitant a étémultipliée par 6, si bien qu'on assiste à l'épuisement progressif de ces ressources depuis unecinquantaine d'années.2 Exemples :

Une ressource indispensable : l'eau - Iles méditerranéennesLes iles focalisent* bien évidemment avec acuité l'ensemble des problèmes d'approvisionnement en eau de nosrégions méditerranéennes. Avec des ressources limitées, ces îles affrontent depuis la fin de la guerre unvéritable « boum » démographique, ce, en période estivale où la sécheresse est la plus forte.

Très touristiques, elles ont en outre pour la plupart abandonné une gestion traditionnelle de l'espace quipermettait grâce au système de terrasses et de banquettes de maîtriser le ruissellement des eaux. A l'inverse,de nouvelles pratiques ont débouché sur une utilisation intempestive de l'irrigation en agriculture. Dans lemême temps, l'usage domestique n'a cessé de croître.

Par exemple, dans les îles grecques on est passé d'une dépense de 50 l/jour pour un habitant du «cru», à 600l/jour pour un vacancier. Résultat : certaines îles utilisent jusqu'à 200 fois les capacités de leurs ressourcespropres. Pour faire face à la demande galopante, les méthodes les plus diverses sont à l'œuvre : transport parbateau de cargaisons d'eau, canalisation sous-marine entre le continent et l'île de Capri, usine de traitementd'eau à Malte.

Nous pensons que ces expériences, souvent très onéreuses, ne sauraient constituer une politique de gestionglobale de la ressource en eau, à la mesure de l'enjeu méditerranéen. Nous veillons à la promotion detechnologies permettant une utilisation économe de l'eau disponible sur place, et donc à sa large réutilisation.

Le traitement des eaux usées pour leur réutilisation dans l'agriculture et l'industrie est à notre sens unesolution très pertinente dans des zones insulaires où la ressource est naturellement réduite.

Le procédé permet en effet à la fois d'accroître les ressources disponibles avec une eau de deuxième générationet de réduire, voire de supprimer les nuisances liées au rejet des systèmes d'épuration conventionnels enparticulier dans les eaux de baignade.

Extrait d'un article de Alain Guilbot et Michel Soulié, hydrologues, L'eau en Méditerranée. Terres marines n°4,juin 1993.

première question (10 points) - saisir des informationsRecherchez dans le texte les causes, naturelles ou provoquées, des problèmes d'approvisionnement en eau et les solutionsenvisagées pour gérer la pénurie d'eau des îles méditerranéennes.

Pour faire face à la pénurie de neige, on utilise de plus en plus des canons à neige :

(...) Pour faire face au manque de neige, mais aussi prolonger les débuts et les fins de saison, de nombreusesstations de sport d'hiver s'équipent pour produire de la neige artificielle. Par exemple on relevait en 2000-2001,125 stations équipées dans les Alpes françaises contre 185 en 2003. «Il est raisonnable de penser que l'on vavers un triplement des surfaces enneigées artificiellement au cours des dix prochaines années» estime leService d'études et d'aménagement touristique de la montagne... Il existe trois types de mobilisation de l'eaupour la fabrication de neige de culture :- le prélèvement direct dans les cours d'eau ;- le prélèvement dans les réseaux d'eau potable ;- le prélèvement dans des retenues spécialement mises en place.

d'après DEA Gestion des espaces montagnards. Labo BioGéo ENS LSH de Lyon, Sept 2003

Les canons à neige tirent sur l'environnement(...) Les canons à neige sont de gros consommateurs d'eau, à un moment où les rivières sont à leur plus bas

niveau, ce qui facilite leur gel et menace l'approvisionnement en eau potable, la production hydroélectrique etla vie aquatique... La neige artificielle étant plus dense, elle contient deux fois plus d'eau. Or 80 % de cette eausont restitués au bassin versant au printemps provoquant des crues accentuées qui aggravent l'érosion. Enoutre, certains puisages peuvent transférer vers les hauteurs des eaux polluées par des rejets en aval, unepollution qui s'étendra à tout le versant lors de la fonte. Dans tous les cas, la neige artificielle persiste deux àtrois semaines de plus que la neige naturelle et libère en fondant une eau quatre fois plus chargée en minérauxet éléments nutritifs que la neige naturelle ce qui pourrait avoir un impact sur la végétation à long terme.Enfin, l'ajout d'additifs comme le nitrate d'ammonium, ou comme des dérivés de la bactérie Pseudomonassyringae, qui favorisent une cristallisation plus rapide des gouttelettes d'eau, a un impact encore inconnu surl'environnement.

d'après Sciences et Avenir, février 2004première question (10 points) - exploiter des documentsFigurez l'enchaînement des événements qui pourraient conduire à une pénurie d'eau dans les régions dehautes et moyennes montagnes et énoncez leurs conséquences sur l'environnement.

2. Gérer les eaux de surface :

Une ressource indispensable : l'eau - Les retenues d'eau ont permis de limiter l'impact d'un étéexceptionnel sur les fleuves.Document 1En 1949, à Orléans, la Loire se traversait à pied sec. Selon les observations de la Direction régionale del'environnement (DIREN) de la région Centre, la situation aurait été comparable en 2003 si les barrages (...)n'avaient pas amorti la crise ; ces retenues stockaient au début de l'été 310 millions de mètres cubes d'eau.Durant tout l'été, des lâchers ont maintenu l'étiage(1) de la Loire à un niveau acceptable pour alimenter lescentrales nucléaires et les autres activités dispersées le long du fleuve. A la fin Août, ces retenues contenaientencore 140 millions de mètres cubes.(...) M. Doligé, qui s'occupe de l'aménagement des grands cours d'eau, attribue aux barrages de soutiend'étiage des vertus économiques mais également écologiques. «la pollution ne se dilue pas quand les quantitésd'eau sont faibles et les atteintes à l'environnement sont plus importantes», explique-t-il.(...) A Rheindelfen et à Lauterbourg près de Strasbourg, où le Rhin coule à courant libre(2), les effets de lasécheresse ont été en revanche particulièrement ressentis en ces deux points, la situation est qualifiée de"tendue à très tendue" par Dominique Ritz, chef d'arrondissement au service de la navigation de Strasbourg."Le risque de s'échouer en cours de route existe et le transport par voie navigable sur le Rhin en devient moinscompétitif", explique-t-il.(1) Etiage : niveau moyen le plus bas d'un cours.(2) Sans barrage.

d'après Le Monde, 5 septembre 2003.

Document 2 : les débits de la Loire au niveau de quelques villes situées d'amont en aval

Nom des villes Débit moyen en aoûten m3.s-1

Débit le plus basen m3.s-1

Débit fin août 2003en m3.s-1

Givry 100 42 < 48Gien 100 48 < 53Blois 100 46 < 66Langeais 100 54 < 76

D'après Le Monde, 5 septembre 2003.

Première question (10 points) - saisir et mettre en relation des informationsA partir des documents 1 et 2, montrez en quoi l'aménagement des cours d'eau a permis de limiter les conséquences de lacanicule d'août 2003.(Mais en quoi ces aménagements peuvent-ils aussi se révéler néfastes à l’équilibre del’environnement : http://www.cnrs.fr/cw/dossiers/doseau/decouv/degradation/14_amenagement.htm)

3. Gérer les eaux sous-terraines.

aquifère : formation géologique souterraine, formée de roches poreuses ou fissurées, dans laquellel'eau peut s' infiltrer, s'accumuler et circuler; le mot aquifère désigne à la fois le contenant (lesroches) et son contenu (l'eau).nappe (d'eau souterraine) : ensemble de l’eau contenue dans une fraction perméable de la croûteterrestre totalement imbibée, conséquence de l’infiltration de l’eau dans les moindres interstices dusous-sol et de son accumulation au-dessus d’une couche imperméable ; ces nappes ne forment devéritables rivières souterraines que dans les terrains karstiques.nappe captive : nappe d’eau souterraine circulant entre deux couches de terrains imperméables.

On peut préléver l’eau desnappes par pompage (puits).

Elle est contenue dans desterrains poreux (voir dessous)et alimentée par lesinfiltarations.

L’eau « libre » est localiséedans les résauds karstiques,c’est-à-dire dans des terrainsfracturés.

Les principaux aquifères sont répartis de façon homogène sur la planète :

- Dans les pays tempérés, leur niveau est relativement élevé compte tenu de la fréquence desprécipitations. De très nombreuses existent dans le monde (Somme et Alsace en Europe, Californie,Grand Sud Est des Usa).- Dans les pays arides ou semi-arides, l'évapotranspiration est telle qu'aucune eau ne s'infiltre dansle sol. Les nappes sont très profondes (Libye, Arabie Saoudite). Certaines d'entre elles (sous leSahara) sont dites fossiles : elles se sont formées, il y a plus de 6000 ans. Ce sont des eaux quasi nonrenouvelées, et constituent ainsi des ressources non renouvelables.

Exercice :

* niveau piezomètrique :niveau supérieur de lanappe.

Tout comme pour le pétrole, comment fera-t-on quand les ressources seront épuisées ?

Des solutions onéreuses :http://www.cnrs.fr/cw/dossiers/doseau/decouv/potable/dessalEau.html

Mais la disponibilité en quantité n’est pas garante de la qualité :

PB : Comment assurer le maintien de la qualité de l’eau ?