13.3 : Pénurie d'eau et solutions
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L'un des objectifs environnementaux les plus importants est de fournir de l'eau potable à tous. Heureusement, l'eau est une ressource renouvelable difficile à détruire. L'évaporation et les précipitations se combinent pour reconstituer notre approvisionnement en eau douce en permanence ; toutefois, la disponibilité de l'eau est compliquée par sa distribution inégale sur la Terre.
Pénurie d'eau
La crise de l'eau fait référence à une situation mondiale où les habitants de nombreuses régions n'ont pas accès à de l'eau en quantité suffisante, à de l'eau potable ou aux deux. Le climat aride et les zones densément peuplées se sont combinés dans de nombreuses régions du monde pour créer des pénuries d'eau, qui devraient s'aggraver dans les années à venir en raison de la croissance démographique, de la surutilisation de l'eau, de la pollution de l'eau et du changement climatique. Plus précisément, le changement climatique modifie le régime des précipitations et fait fondre le manteau neigeux qui alimente les rivières plus tôt dans l'année. En outre, l'élévation du niveau de la mer associée au changement climatique aggrave l'intrusion d'eau salée.
La pénurie d'eau fait référence aux pénuries d'eau, qui peuvent être physiques ou économiques (figure\(\PageIndex{a}\)). La pénurie physique d'eau est le manque de ressources en eau suffisantes dans une zone, c'est-à-dire que l'eau s'épuise plus rapidement qu'elle ne se renouvelle. Les régimes de précipitations imprévisibles associés au changement climatique, qui augmentent les risques d'inondations et de sécheresse, aggravent la pénurie physique d'eau. La pénurie économique d'eau survient lorsque les gens n'ont pas les moyens d'accéder à l'eau. Les Nations Unies estiment que plus de la moitié de la population mondiale est confrontée à une pénurie d'eau pendant un ou plusieurs mois par an (voir le Rapport sur les objectifs de développement durable 2019). Selon l'Organisation mondiale de la santé et l'UNICEF, 785 millions de personnes n'ont même pas accès à un service d'eau potable de base (voir Eau potable) et deux milliards de personnes n'ont pas accès à un assainissement amélioré aussi simple qu'une latrine à fosse (voir Assainissement), et trois milliards de personnes n'ont pas possibilité de se laver les mains (voir Hygiène des mains pour tous). En conséquence, près de 829 000 personnes meurent chaque année de maladies diarrhéiques, et 297 000 de ces décès surviennent chez des enfants de moins de cinq ans (voir Eau potable).
Solutions pour remédier aux pénuries d'eau
Alors que certaines activités humaines ont exacerbé la crise de l'eau, les humains ont également développé des technologies pour mieux acquérir ou conserver l'eau douce. Les solutions pour remédier aux pénuries d'eau incluent les barrages et les réservoirs, la collecte des eaux de pluie, les aqueducs, le dessalement, la réutilisation de l'eau et la conservation de l'eau.
Barrages et réservoirs
Les réservoirs (lacs artificiels) qui se forment derrière les barrages des rivières peuvent collecter de l'eau pendant les périodes de pluie et l'emmagasiner pour l'utiliser pendant les périodes de sécheresse (figure\(\PageIndex{b}\)). Ils peuvent également être utilisés pour l'approvisionnement en eau des villes. Les autres avantages des barrages et des réservoirs sont l'hydroélectricité, la lutte contre les inondations et les loisirs. Parmi les inconvénients, citons la perte d'eau par évaporation dans les climats arides et l'érosion des canaux fluviaux en aval. De plus, les barrages réduisent le débit d'eau en aval, ce qui peut entraîner des conflits politiques lorsque les rivières traversent des États ou des pays.
Les impacts négatifs des barrages sur les écosystèmes constituent un autre inconvénient majeur. Par exemple, les barrages transforment une rivière en habitat lacustre et gênent la migration et le frai des poissons. De plus, le réchauffement de l'eau de surface dans le réservoir influe sur la température de l'eau en aval, ce qui a un impact sur les poissons et les invertébrés aquatiques qui sont adaptés aux eaux plus froides. Les barrages retiennent également les sédiments qui, autrement, continueraient à couler le long de la rivière, créant ainsi un habitat et fournissant des nutriments en aval.
Collecte des eaux de pluie
La collecte de l'eau de pluie consiste à capter et à stocker l'eau de pluie avant qu'elle n'atteigne La figure\(\PageIndex{c}\) montre un système complexe de collecte des eaux de pluie (système de captage des eaux de pluie) proposé pour les bâtiments fédéraux, mais des systèmes plus petits et plus simples (parfois appelés barils de pluie) peuvent être utilisés par les propriétaires individuels (figure\(\PageIndex{d}\)).
Aqueducs
Les aqueducs peuvent déplacer l'eau de l'endroit où elle est abondante vers l'endroit où elle est nécessaire. Les aqueducs peuvent être controversés et politiquement difficiles, surtout si les distances de transfert d'eau sont importantes. L'inconvénient est que le détournement de l'eau peut provoquer une sécheresse dans la zone d'où l'eau est puisée. Par exemple, les lacs Owens et Mono, dans le centre de la Californie, ont commencé à disparaître après que le débit de leur rivière a été dévié vers l'aqueduc de Los Angeles (figure\(\PageIndex{e}\)). Sans approvisionnement en eau, le lac Owens s'est asséché et est devenu une source majeure de particules, polluant l'air lors des tempêtes de poussière (voir Pollution de l'air). Le lac Owens demeure presque complètement sec, mais le lac Mono s'est rétabli de manière plus significative grâce à une intervention légale. Pour en savoir plus sur l'aqueduc de Los Angeles, cliquez ici.
Dessalement
L'une des méthodes qui peut réellement augmenter la quantité d'eau douce sur Terre est le dessalement, qui consiste à éliminer le sel et les minéraux dissous de l'eau de mer ou des eaux souterraines salines (figure\(\PageIndex{f}\)). L'avantage de cette approche est que l'approvisionnement en eau salée est pratiquement illimité. Il existe plusieurs méthodes de dessalement de l'eau de mer, notamment l'ébullition, la filtration, l'électrodialyse (application d'un courant électrique pour éliminer les ions qui contiennent les sels) et l'osmose inverse (figure\(\PageIndex{g}\)). Toutes ces procédures sont modérément à très coûteuses et nécessitent un apport énergétique considérable, ce qui rend l'eau produite beaucoup plus chère que l'eau douce provenant de sources conventionnelles. En outre, le processus crée des eaux usées hautement salines, qui doivent être éliminées et ont un impact environnemental significatif. Le dessalement est plus courant au Moyen-Orient, où l'énergie issue du pétrole est abondante mais où l'eau est rare.
Réutilisation de l'eau (recyclage des eaux)
Le recyclage de l'eau fait référence à la réutilisation de l'eau à des fins appropriées telles que l'agriculture, l'approvisionnement en eau des municipalités, les processus industriels et la restauration de l'environnement (figure\(\PageIndex{h}\)). Cela peut se produire à l'échelle d'un seul foyer, par exemple en installant une tuyauterie qui réachemine l'eau évacuée de l'évier vers la chasse d'eau des toilettes. Le recyclage de l'eau peut également se faire à grande échelle. Par exemple, les eaux usées provenant du réseau d'égouts sont traitées régulièrement dans une certaine mesure, mais elles peuvent être traitées ultérieurement pour produire de l'eau potable (potable), puis pompées dans des aquifères épuisés. Cette approche limite l'intrusion d'eau salée dans les aquifères situés près de la côte et réduit la dépendance à l'égard des précipitations et de l'infiltration subséquente pour recharger les aquifères. Le district des eaux du comté d'Orange en Californie a utilisé ce système à la suite d'une campagne d'information visant à expliquer le processus de purification et à garantir la confiance du public dans la sécurité des eaux usées traitées.
Conservation de l'eau
La conservation de l'eau consiste à utiliser moins d'eau et à l'utiliser plus efficacement. À la maison, la conservation peut impliquer à la fois des technologies économes en eau et des décisions comportementales Parmi les technologies permettant d'économiser l'eau, citons les machines à laver à haut rendement et les douches et toilettes à faible débit. Les comportements visant à économiser l'eau incluent le fait de couper l'eau pendant que vous vous brossez les dents, de prendre des douches et des douches plus courtes au lieu des bains et de réparer les robinets qui fuient. Un lave-vaisselle consomme moins d'eau que la vaisselle à la main, en particulier le lave-vaisselle ne fonctionne que lorsqu'il est plein. De même, faire couler des charges de linge moins nombreuses et plus importantes permet de conserver l'eau par rapport à des charges plus fréquentes et plus petites Choisir des aliments à faible empreinte hydrique (comme les œufs) plutôt que des aliments à forte empreinte hydrique (comme le bœuf) permet également de conserver l'eau.
Le jardinage offre plusieurs possibilités d'économie d'eau. Si vous vivez dans un climat sec, pensez à ne cultiver que de la végétation indigène tolérante à la sécheresse, qui nécessite peu d'irrigation (figure\(\PageIndex{h}\)). Lorsque vous irriguez votre jardin, faites-le uniquement au besoin et tôt le matin, lorsque moins d'eau sera perdue par évaporation. Les systèmes d'égouttement aident à fournir uniquement la quantité d'eau nécessaire de manière à minimiser l'évaporation. Ces stratégies peuvent également être appliquées à grande échelle dans l'agriculture, ce qui est extrêmement important compte tenu des exigences agricoles élevées qui pèsent sur notre approvisionnement en eau par rapport à l'utilisation municipale. Les stratégies de conservation de l'eau dans l'agriculture incluent la culture de cultures dans des zones où les précipitations naturelles peuvent les soutenir, des systèmes d'irrigation plus efficaces tels que les systèmes goutte à goutte, et l'agriculture sans labour, qui réduit les pertes par évaporation en recouvrant le sol.
L'eau en bouteille n'est pas une solution durable à la crise de l'eau. L'eau en bouteille n'est pas nécessairement plus sûre que l'approvisionnement public en eau aux États-Unis, elle coûte en moyenne environ 700 fois plus cher que l'eau du robinet aux États-Unis et utilise chaque année environ 200 milliards de bouteilles en plastique et en verre dont le taux de recyclage est relativement faible. Par rapport à l'eau du robinet, elle consomme beaucoup plus d'énergie, principalement pour la fabrication de bouteilles et le transport sur de longues distances. (L'achat d'un filtre à eau est une solution plus durable que de l'eau en bouteille si vous n'aimez pas le goût de l'eau du robinet.)
Références
Eau potable. 2019. QUI. Consulté le 29 décembre 2020.
Hygiène des mains pour tous. 2020. UNICEF. Consulté le 29 décembre 2020.
Assainissement. 2019. QUI. Consulté le 29 décembre 2020.
Rapport sur les objectifs de développement durable. 2019. Nations Unies. Consulté le 29 décembre 2020.
Attribution
Modifié par Melissa Ha à partir des sources suivantes :
- Disponibilité et utilisation de l'eau issues de la biologie environnementale par Matthew R. Fisher (sous licence CC-BY)
- Informations de base sur la réutilisation de l'eau par l'Agence de protection de l'environnement des États-Unis (domaine public)