Accueil - Notre priorité l'eau et l'environnement - L'eau source de vie


Le cycle de l'eau

L'eau, c'est la vie ! En plus d'offrir sa structure à chaque organisme, l'eau garantit le bon équilibre de la planète en régulant son atmosphère et sa température. Liquide, vapeur, glace : l'eau est une matière vivante comme nous le démontre son cycle de transformations.

A l'origine de la vie
cycle-eauLes premières cellules vivantes à l'origine de toute la biosphère sont apparues dans les étendues d'eau originelles présentes à la surface de la Terre. Tandis qu'elles se développèrent, elles bénéficièrent encore des propriétés de l'eau. Comme solvant, celle-ci leur fournit en effet les nutriments et les sels minéraux qu'elle dissout. Surtout, par sa faculté à changer d'état, elle participe à la formation de l'atmosphère et donc à la création d'un milieu favorable à la vie.

De l'eau sous le soleil
L'échange d'eau est permanent entre les quatre grands réservoirs d'eau que sont pour la partie terrestre, les mers et océans, les eaux continentales (superficielles et souterraines), et pour la partie atmosphérique l'atmosphère et la biosphère. Cet échange, appelé cycle externe, est activé par le rayonnement du soleil qui maintient les différentes masses en mouvement. Le cycle de l'eau est stationnaire ce qui signifie que toute perte d'eau par la partie atmosphérique est immédiatement compensée par la partie terrestre, et inversement.

Un cercle très fermé
En moyenne, 65% de l'eau qui tombe sous forme de précipitations s'évaporent à nouveau sous l'action du soleil tandis que 24% ruissellent et rejoignent les cours d'eau, les lacs, les mers et les océans et que seulement 11% s'infiltrent pour alimenter les nappes phréatiques. En s'infiltrant ou en ruisselant, l'eau interagit avec le milieu qu'elle traverse et se charge en minéraux ou en toute autre substance se trouvant sur son passage et qu'elle est à même de dissoudre.  Elle véhicule ainsi autant de nutriments essentiels que, parfois, de polluants. Polluants qui, à l'exemple des nitrates, peuvent être acheminés jusque dans les nappes phréatiques. Ou bien encore, à l'exemple des résidus de combustibles fossiles, remonter dans l'atmosphère pour retomber éventuellement dans une autre partie du monde sous forme de pluies acides.

Un renouvellement préoccupant
Sur les 1500 millions de km3 d'eau qui composent l'hydrosphère, le volume d'eau douce utilisable n'est que de 9 millions de km3. C'est-à-dire une part infime ! De plus, tous les stocks d'eau douce ne se renouvellent pas au même rythme. Ainsi, les eaux souterraines des nappes phréatiques sont renouvelées environs tous les 1400 ans, les glaciers tous les 1500 ou 10 000 ans en fonction de leur taille, les rivières tous les 16 jours, l'atmosphère tous les 8 jours. On le voit, l'eau qui intéresse le plus la consommation humaine parce qu'elle est la plus pure (l'eau des nappes ou issue des glaciers) se renouvelle dans un temps très long. Cette lenteur pose bien des problèmes : les nappes peuvent être taries en cas de surexploitation et bien évidemment polluées pour plusieurs siècles...

L'eau c'est la vie
Les premières traces de la présence d'eau sur terre datent d'il y a à peu près 3.8 milliards d'années sous la forme des cyanobactéries. Petit à petit, la vie végétale a évolué vers la vie aérienne.

 

Une planète d'eau

planete-deauL'eau dans l'univers
Si la présence d'H20 est avérée dans tout l'univers connu, il semble, à ce jour, qu'elle n'existe sous la forme liquide que dans le système solaire. En effet, tandis qu'on peut la trouver sous forme de glace ou de vapeur (notamment dans les comètes et les naines brunes), il n'y a aujourd'hui que sur la Terre (et hier sur Mars ?) qu'on peut la trouver sous toutes ses formes connues : eau liquide douce ou salée, glace, neige et vapeur.

L'eau sur Terre
Aux origines de l'univers, toutes les planètes du système solaire ont vraisemblablement abrité de l'eau. A ce jour, seule la terre dispose d'eau à l'état liquide, de manière avérée. Sa position dans le système solaire a préservé l'eau dans cet état, quand dans le même temps elle est devenue glace sur les planètes les plus éloignées du soleil et a totalement disparu des planètes les plus proches de lui. La quantité d'eau présente sur terre lui donne une apparence telle vue de l'espace, qu'elle a été surnommée « Planète Bleue ».

L'hydrosphère
La totalité de l'eau de la Terre forme ce que l'on appelle l'hydrosphère. Le volume total de cette eau est de près de 1500 millions de km3. Cette quantité d'eau explique que notre planète soit recouverte à plus de 70% d'eau ! Elle est présente sous les états de vapeur, de liquide et/ou de glace au sein de 4 types de réservoirs composant l'hydrosphère : les océans, les eaux continentales (mers intérieures, lacs, rivières.), l'atmosphère et la biosphère (l'ensemble des êtres vivants, tout organisme comportant de l'eau). Malgré le gigantisme des chiffres et bien qu'elle soit une des ressources les plus abondantes de notre planète, l'eau est irrégulièrement répartie à la surface du globe.

Si peu d'eau douce.
La quantité d'eau présente sur terre n'a pas changé depuis son apparition, il y a un peu plus de 3.5 milliards d'années. La proportion eau douce/eau salée est elle aussi équivalente aux proportions d'origine ; l'eau douce représente seulement 3% de l'hydrosphère et est pour la majeure partie à l'état de glace polaire, et donc non consommable pour l'homme. Au cours de ces centaines siècles, la proportion d'eau douce non plus n'a pas changé : elle ne représente que 3% de l'hydrosphère. Et encore, la majeure partie de ces 3% est constituée des glaces polaires et est donc non consommable par l'homme. Au final, l'homme ne peut utiliser que 0,65 % du volume total d'eau douce présent sur Terre, soit environ 0,028 % de l'hydrosphère.

 

Des propriétés rares

Omniprésente tant dans les organismes qu'à la surface de la planète, essentielle à toute vie, l'eau a des propriétés très particulières. Pour le meilleur et pour le pire.

propriete-rareUne molécule et 3 états
La molécule d'eau est formée d'un atome d'oxygène relié à deux atomes d'hydrogène. On la note H2O (H pour l'atome d'hydrogène et O pour l'atome d'oxygène). Ses molécules dites polaires confèrent à l’eau une grande souplesse qu’à ce jour on ne sait toujours pas expliquer en intégralité.

De l'utilité de l'eau
L'eau est notamment très sensible aux variations de température : elle peut ainsi passer de l'état liquide à l'état solide ou à l'état gazeux selon qu'elle est refroidie ou réchauffée.

Une flexibilité à toute épreuve
Glace
, neige, givre, vapeur, liquide : l'eau semble pouvoir prendre toutes les formes et, de ce fait, trouble bien des physiciens. C'est un des seuls éléments à pouvoir franchir si allégrement les frontières des différents états de la matière. Surtout, ses propriétés physico-mécaniques semblent aller à l'encontre du savoir bien établi : comment, par exemple, expliquer qu'elle soit le seul corps à être moins dense à l'état solide qu'à l'état liquide (ce qui est la cause de la flottabilité de votre glaçon dans votre verre).

Le meilleur solvant
Sucre, sel, peintures. tous ces corps et bien d'autres se dissolvent très facilement dans l'eau. L'eau est en effet un très bon solvant. Elle doit encore cette propriété à ses molécules polaires et à ses liaisons hydrogènes. Grâce à celle-ci, l'eau est dans la nature le principal véhicule de nombreuses substances. En dévalant les pentes, elle se charge en sels minéraux et autres corps solubles. Dans la nature, l’eau assure de nombreux échanges. Ainsi les ruissellements d’eau de pluie contribuent à acheminer sels minéraux et autres corps solubles ; ils participent également malheureusement à la propagation des nitrates et autres polluants. Dans l’organisme de l’homme, l’eau joue un rôle prépondérant en véhiculant entre les organes nombre de substances dissoutes nécessaires à leur bon fonctionnement ; de manière plus anecdotique l’eau modifie la qualité gustative des aliments en influant sur les sensations de sucré/salé. Ainsi, de par ses propriétés et sa capacité à jouer le rôle de solvant, l’eau est perpétuellement chargée en micro-organismes étrangers à sa composition d’origine (et on ne la trouvera quasiment jamais sous sa forme moléculaire originelle). Lavoisier - celui-là même qui a découvert l'oxygène et l'hydrogène - l'a dit : « Rien ne se perd, rien ne se crée, tout se transforme ». La quantité d'eau présente sur Terre et, plus largement, dans l'Univers n'évolue donc pas dans le temps.