Eau

Pour les articles homonymes, voir eau (homonymie).

L'eau en trois états : liquide, solide (glace) et gazeux (vapeur d'eau). Ce dernier état de l'eau se retrouve dans l'air. Les nuages sont des accumulations de gouttelettes d'eau dans l'air.

Eau
Général
Nom IUPAC	eau
Synonymes	monoxyde de dihydrogène
No CAS	7732-18-5
No EINECS	231-791-2
PubChem	962
ChEBI	15377
SMILES	O PubChem, Vue 3D
InChI	InChI : Vue 3D InChI=1/H2O/h1H2
Apparence	liquide incolore, inodore et insipide
Propriétés chimiques
Formule brute	H2O  [Isomères]
Masse molaire[1]	18,0153 ± 0,0004 g·mol-1 H 11,19 %, O 88,81 %, 18 g·mol-1
Propriétés physiques
T° fusion	0 °C
T° ébullition	100 °C, 100,02 °C ± 0.04[2]
Masse volumique	1 g·cm-3 à 4 °C
Viscosité dynamique	1,002 10-3 Pa·s à 20 °C 0,547 10-3 Pa·s à 50 °C 0,2818 10-3 Pa·s à 100 °C
Point critique	374,15 °C 22,12 MPa [2]
Point triple	0,01 °C 611 Pa [2]
Conductivité thermique	0,6 W·m-1·K-1 à 20 °C
Vitesse du son	1 497 m·s-1 à 25 °C [3]
Thermochimie
Cp	4 185,5 J·kg-1·K-1 à 15 °C et 101,325 kPa
Propriétés optiques
Indice de réfraction	1.33
Constante de Verdet	4,10 rad·T-1·m-1 à 480 nm[4]
Écotoxicologie
DL50	> 90 ml·kg-1 (rat, oral)[5]
Unités du SI & CNTP, sauf indication contraire.

L’eau est un composé chimique ubiquitaire sur la Terre, essentiel pour tous les organismes vivants connus. C'est le milieu de vie de la plupart des êtres vivants. Elle se trouve en général dans son état liquide et possède à température ambiante des propriétés uniques : c’est notamment un solvant efficace pour beaucoup de corps solides trouvés sur Terre — l’eau est quelquefois désignée sous le nom de « solvant universel ».

Généralités

La formule chimique de l’eau pure est H₂O. L’eau « courante » est une solution d'eau et de différents sels minéraux ou d'autres adjuvants. Pour cette raison, l’eau qu’on trouve sur Terre n’est pas un composé chimique pur. Les chimistes utilisent de l'eau distillée pour leurs solutions, cette eau étant pure à 99 %, il s'agit d'une solution aqueuse.

L'expression « solvant universel » est sujette à maintes précautions, les cailloux (les roches) étant, par exemple, non solubles dans l'eau dans la plupart des cas (ou de manière infime).

Près de 70 % de la surface de la Terre est recouverte d’eau (97 % d’eau salée et 3 % d’eau douce dans différents réservoirs), essentiellement sous forme d’océans mais l’eau est aussi présente sous forme gazeuse (vapeur d’eau), liquide et solide. Ailleurs que dans les zones humides plus ou moins tourbeuses ou marécageuses, dans les mers et océans, l'eau est présente dans les lagunes, lacs, étangs, mares, fleuves, rivières, ruisseaux, canaux, réseaux de fossés ou de watringues… ou comme eau interstitielle du sol.
L'humidité de l'air provient de l'évaporation des mers et eaux douces et de l'évapotranspiration des plantes

La circulation de l’eau au sein des différents compartiments terrestres est décrite par le cycle de l'eau. En tant que composé essentiel à la vie, l’eau a une grande importance pour l'Homme (voir géopolitique de l'eau pour plus de détails). Source de vie et objet de culte depuis les origines de l'Homme, l'eau est conjointement, dans les sociétés d'abondance comme la France, un produit de l'économie et un élément majeur de l'environnement.

Le corps humain est composé à 65 % d’eau pour un adulte, à 75 % chez les nourrissons et à 94 % chez les embryons de trois jours. Les animaux sont composés en moyenne de 60 % d'eau et les végétaux à 75 %. On retrouve néanmoins des extrêmes : la méduse (98 %) et la graine (10 %)^[6].

Étymologie et usage du mot

Le terme eau dérive du latin aqua via les langues d'oïl comme par exemple les mots ewes^[7]. Le terme aqua a été ensuite repris pour former quelques mots comme aquarium. Un mélange aqueux est un mélange dont le solvant est l'eau. Le préfixe hydro dérive quant à lui du grec ancien ὕδωρ (hudôr) et non pas de ὕδρος (hudros) lequel signifie « serpent à eau ».

Par eau, on comprend souvent liquide incolore constitué à majorité d'eau, et pas simplement l'eau pure. Suivant sa composition chimique qui induit son origine ou son usage, on précise :

• eau minérale, eau de Seltz, eau de source, eau de mer, eau douce, eau potable, eau de pluie, eau du robinet, eau de table, eau gazeuse, eau plate…
• En chimie, on parle d'eau lourde, eau dure, eau distillée.
• Pour un usage plus ancien, on parle de l'eau-forte pour l’acide nitrique dilué, de l'eau régale pour un mélange d'acides qui dissout l'or mais aussi l'eau-de-vie, de l'éthanol dilué d'eau potable.
• Une femme perd ses eaux avant l'accouchement.

Géophysique : l'eau sur Terre et dans l'Univers

Cascades de Jonathan’s Run.

Bloc de glace sur une plage près de Jökulsárlón, en Islande.

L’eau joue un rôle majeur dans les cycles de l’oxygène et du carbone, et le climat.

L'eau dans l'Univers

L'eau a été trouvée dans des nuages interstellaires dans notre galaxie, la Voie lactée. On pense que l'eau existe en abondance dans d'autres galaxies aussi, parce que ses composants, l'hydrogène et l'oxygène, sont parmi les plus abondants dans l'Univers.

Les nuages interstellaires se concentrent éventuellement dans des nébuleuses solaires et des systèmes stellaires tels que le nôtre. L'eau initiale peut alors être trouvée dans les comètes, les planètes, les planètes naines et leurs satellites.

La forme liquide de l'eau est seulement connue sur Terre, bien que des signes indiquent qu'elle soit (ou ait été) présente sous la surface d'un des satellites naturels de Saturne, Encelade, sur Europe et à la surface de Mars. Il semblerait qu'il y ait de l'eau sous la forme glace sur la Lune en certains endroits; mais ça reste à confirmer. La raison logique de cette assertion est que de nombreuses comètes y sont tombées et qu'elles contiennent de la glace, d'où la queue qu'on en voit (quand les vents solaires les touchent, laissant une trainée de vapeur).

Origine de l'eau sur Terre

Article détaillé : Origine de l'eau sur la Terre.

Selon la conception actuelle^{[réf. nécessaire]} :

• l'hydrogène est produit très tôt dans l'histoire de l'Univers, c'est le premier atome formé (voir Big Bang pour les détails) ;
• l'oxygène est le produit un peu plus tardif de réaction de fusion thermonucléaire au sein de certaines étoiles ;
• ces deux atomes se combinent au cours d'une réaction exothermique pour former l’eau ;
• lorsque la Terre s'est formée, l’eau était une des molécules présentes en quantité importante (comme dans les météorites et comètes).

Formes de l'eau sur Terre

Article détaillé : Cycle de l'eau.

Volume d'eau contenu dans
les différents réservoirs^[8]

Réservoirs	Volume (106 km3)	Pourcentage du total
Océans	1 320	97,25
Calottes glaciaires & glaciers	29	2,05
Eau souterraine	9,5	0,68
Lacs	0,125	0,01
Humidité des sols	0,065	0,005
Atmosphère	0,013	0,001
Fleuves et rivières	0,0017	0,0001
Biosphère	0,0006	0,00004

Le cycle de l'eau (connu scientifiquement sous le nom de cycle hydrologique) se rapporte à l'échange continu de l'eau entre l'hydrosphère, l'atmosphère, l'eau des sols, l'eau de surface, les nappes phréatiques et les plantes.

Le volume approximatif de l'eau de la Terre (toutes les réserves d'eau du monde) est de 1 360 000 000 km³. Dans ce volume :

• 1 320 000 000 km³ (97,2 %) se trouvent dans les océans,
• 25 000 000 km³ (1,8 %) se trouvent dans les glaciers et les calottes glaciaires,
• 13 000 000 km³ (0,9 %) sont des eaux souterraines,
• 250 000 km³ (0,02 %) sous forme d'eau douce dans les lacs, les mers intérieures et les fleuves,
• 13 000 km³ (0,001 %) sous forme de vapeur d'eau atmosphérique à un moment donné.

L'eau liquide est trouvée dans toutes sortes d'étendues d'eau, telles que les océans, les mers, les lacs, et de cours d'eau tel que les fleuves, les rivières, les torrents, les canaux ou les étangs. La majorité de l'eau sur Terre est de l'eau de mer. L'eau est également présente dans l'atmosphère en phase liquide et vapeur. Elle existe aussi dans les eaux souterraines (aquifères).

Physique

Article détaillé : Molécule d'eau.

Propriétés

La température de vaporisation de l'eau dépend directement de la pression atmosphérique comme le montrent ces formules empiriques :

• Pression normalisée dans la troposphère (0–11 km) : $Pression [Pa] = 101325 \times \left(\frac{288 - 0,0065 \cdot Altitude[m]}{288}\right)^{5,255}$
• Point d'ébullition : $Point~d'\acute ebullition [K] \approx 27,312 \times \ln(Pression [Pa]) + 58,358$

Son point d'ébullition est élevé par rapport à un liquide de poids moléculaire égal. Ceci est dû au fait qu'il faut rompre jusqu'à 3 liaisons hydrogènes avant que la molécule d'eau puisse s'évaporer. Par exemple, au sommet de l'Everest, l'eau bout à environ 68 °C, à comparer aux 100 °C au niveau de la mer. Réciproquement, les eaux profondes de l'océan près des courants géothermiques (volcans sous-marins par exemple) peuvent atteindre des températures de centaines de degré et rester liquides.

• L'eau est sensible aux fortes différences de potentiel électrique. Il est ainsi possible de créer un pont d'eau liquide de quelques centimètres entre deux béchers d'eau distillée soumis à une forte différence de potentiel^[9].
• Un nouvel « état quantique » de l’eau a été observé quand les molécules d’eau sont alignées dans un nanotube de carbone de 1,6 nanomètre de diamètre et exposée à une diffusion de neutrons. Les protons des atomes d’hydrogène et d’oxygène possèdent alors une énergie supérieure à celle de l’eau libre, en raison d’un état quantique singulier. Ceci pourrait expliquer le caractère exceptionnellement conducteur de l’eau au travers des membranes cellulaires biologiques^[10].
• A très faible concentration, l'eau peut transporter des signaux (ondes électromagnétiques produites par résonance, par les molécules composant certaines séquences de l'ADN). Ce phénomène a été découvert avec un ADN bactérien de Mycoplasma pirum (souvent associée au VIH). Il semble issu d'une résonance provoquée par le fond électromagnétique ambiant des ondes de très basse fréquence. L'ADN génomique de la plupart des bactéries pathogènes contient des séquences pouvant générer de tels signaux^[11]. Ceci pourrait conduire à développer des système de détection très sensible pour des infections bactériennes chroniques dans les maladies humaines et animales^[11].
• Radioactivité : elle dépend des métaux et minéraux et de leurs isotopes présent dans l'eau, et peut avoir une origine naturelle ou artificielle (retombées des essais nucléaires, pollutions, fuites...). Elle est en France suivie par l'IRSN, y compris pour l'eau du robinet^[12].

Radiolyse

La radiolyse de l'eau est la dissociation, par décomposition chimique de l'eau (H₂O) (liquide ou de vapeur d'eau) en hydrogène et hydroxyde respectivement sous forme de radicaux libres H et OH, sous l'effet d'un rayonnement énergétique intense (rayonnement ionisant par exemple). Elle a été expérimentalement démontrée il y a environ un siècle. Elle se fait en passant par plusieurs stades physicochimiques et à des conditions particulières de température et de pression, de concentration du soluté, de pH, de débit de dose, de type et énergie du rayonnement, de présence d'oxygène, de nature de la phase de l'eau (liquide, vapeur, glace). C'est un phénomène encore incomplètement compris et décrit qui pourrait, dans le domaine du nucléaire, des voyages dans l'espace ou pour d'autres domaines, avoir dans le futur des applications techniques nouvelles^[13].

Référence dans le système métrique

Référence massique

À l’origine, un décimètre cube (litre) d’eau définissait une masse de un kilogramme (kg). L’eau avait été choisie car elle est simple à trouver et à distiller. Dans notre système actuel de mesure – le système international d’unités (SI) – cette définition de la masse n’est plus valable depuis 1889, date à laquelle la première Conférence générale des poids et mesures définit le kilogramme comme la masse d’un prototype de platine iridié conservé à Sèvres. Aujourd’hui à 4 °C, la masse volumique est de 0,99995 kg/dm³. Cette correspondance reste donc une excellente approximation pour tous les besoins de la vie courante.

Référence de température

Le système centigrade (à ne pas confondre avec le degré Celsius - voir ci-dessous) fixe le degré 0 sur la température de la glace fondante et définit comme degré 100 la température de l’eau en ébullition sous pression atmosphérique normale. L’échelle est ensuite graduée en 100 °. C’est ainsi que la température normale du corps humain est en moyenne de 37 °.

Le système Fahrenheit fixe le point de solidification de l’eau à 32 °F et son point d’ébullition à 212 °F.

Le kelvin est une mesure absolue de température thermodynamique qui est égale à 1/273,16 fois la température du point triple de l’eau.

Le système Celsius est défini arbitrairement par une translation de 273,15 K par rapport au kelvin, pour se rapprocher au plus près du degré centigrade.

Formule donnant la température finale Tf d'un mélange de deux volumes d'eau liquide V1 et V2 différents ou de deux masses d'eau liquide M1 et M2, ayant respectivement des températures différentes respectives T1 et T2. (températures, masses et volumes exprimés dans les mêmes unités de mesure).

Tf=(M1*T1+M2*T2)/(M1+M2) en cas de mélange de masses d'eau (plus exact que de passer par les volumes) ou Tf=(V1*T1+V2*T2)/(V1+V2) n'est alors qu'approximative du fait de la différence de densité : de 3 % entre 0 et 80 °C, de 6 % entre 0 et 110 °C.

Ces calculs restent valabres pour tout liquide ou gaz avec la même réserve sur le volume.

Article détaillé : Molécule d'eau.

Référence de densité

Article détaillé : densité.

Utilisations

Article détaillé : Ressource hydrique.

En France, l’activité humaine qui consomme le plus d’eau est la production d'énergie avec 59 % de la consommation totale, viennent ensuite la consommation humaine (18 %), l'agriculture (irrigation) (12 %) et l'industrie (10 %)^[14].

D'un point de vue économique, le secteur de l'eau est généralement considéré comme partie prenante du secteur primaire car il s'agit de l'exploitation d'une ressource naturelle, il est même parfois agrégé au secteur agricole^[15].

Agriculture

L’agriculture est le premier secteur de consommation d’eau, notamment pour l’irrigation.

Aujourd’hui, l’agriculture absorbe plus de 70 % de l’eau consommée. Cette consommation conséquente dans ce secteur peut s’expliquer par différentes raisons :

• l’élevage dont le régime alimentaire implique la mobilisation de grandes quantités d’énergie et d’eau par ration produite.
• l’irrigation massive dans le but d’assurer des rendements maximums.
• l’accroissement de la population qui nécessite la production de plus grandes quantités de denrées alimentaires.
• des régimes alimentaires plus riches dus à une orientation croissante du mode de vie « à l’occidental ».

De ce fait, au début des années 1960, les agriculteurs, pour accroître de manière conséquente leurs rendements, ont eu recours à l’agriculture intensive (utilisation d’engrais chimiques, de pesticides et de produits phytosanitaires). Cette agriculture intensive a eu pour conséquence de polluer les eaux des sols avec de fortes concentrations en azote, phosphore et molécules issues des produits phytosanitaires. Aujourd’hui, les traitements pour éliminer ces polluants sont complexes, onéreux et souvent difficiles à appliquer. Par conséquent, on s’oriente donc vers d’autres pratiques agricoles plus respectueuses de l’homme et de l’environnement comme l’agriculture « intégrée » ou « biologique ».

Industrie

L’eau est aussi utilisée dans beaucoup de processus industriels et de machines, tels que la turbine à vapeur ou l’échangeur de chaleur : on peut ajouter à cela son utilisation comme solvant chimique. Le rejet d’eau usée dans l’industrie et non traitée provoque des pollutions. La pollution inclut les rejets de solutions (pollution chimique) et les rejets d’eau de refroidissement (pollution thermique). L’industrie a besoin d’eau pure pour de multiples applications, elle utilise une grande variété de techniques de purification à la fois pour l’apport et le rejet de l’eau.

L’industrie est aussi grande consommatrice d’eau ; en Asie du Sud-Est et Pacifique, elle représente plus de 30 % des prélèvements d’eau^[16]. Dans ces régions l'industrie assure désormais 48 % du PIB total et cette proportion est en augmentation constante. La pollution et les déchets industriels mettent en danger les ressources en eau parce qu'ils dégradent et détruisent des écosystèmes à travers le monde. Ce phénomène menace la sécurité de l'eau^[17]. En France, environ 60 % des prélèvements d’eau (industrie) servent au refroidissement des centrales nucléaires. En Suisse, malgré l’accroissement de la population depuis 1975, la consommation totale a diminué : en 1981, 500 litres par habitant et par jour étaient consommés ; en 2011, cette consommation est de 350 litres environ. Cette baisse est due notamment aux efforts de l'industrie^[18]. Une bonne gestion de l’eau est donc possible avec une maîtrise des coûts^[19].

Lutte contre les incendies

Article détaillé : Lutte contre l'incendie.

C’est parce que les combustibles se combinent avec l’oxygène de l’air qu’il brûlent et dégagent de la chaleur. L’eau ne peut pas brûler puisqu’elle est déjà le résultat de la réaction de l’hydrogène avec l’oxygène.

Elle éteint le feu pour deux raisons, la première étant que lorsqu’un objet est recouvert d’eau, l’oxygène de l’air ne peut pas parvenir jusqu’à lui et activer sa combustion ; la seconde, et c’est la principale, est que l’eau peut absorber et retenir une grande quantité de chaleur lorsqu’elle se vaporise. De ce fait, la température de l’objet qui brûle s’abaisse au-dessous de son point d’ignition.

Alimentation humaine

Robinet public

L’accès à l’eau est un besoin vital pour toutes les espèces, mais nombreux sont les animaux qui n’apprécient pas son contact direct. Ce qui explique que les fleuves aux berges artificielles et canaux soient des barrières écologiques importantes.

• Eau potable
• Eau du robinet
• Eau en bouteille
• Eau de source
• Eau minérale
• Eau gazeuse
• Eau plate

Ces eaux font l'objet de divers suivis de qualité. On y recherche un certain nombre de polluants ou substances indésirables, dont depuis peu pour les médicaments qu'elles pourraient contenir^[20]

Politique et économie

Dans les zones où les nappes sont polluées, rares ou inexistantes, les retenues sur rivières ont été très utilisées, non sans contribuer à la fragmentation écologique des cours d'eau, quand des barrages sont infranchissables (Ill : Réservoir d'Itzelberg, sur la rivière Brenz en Allemagne).

La protection de ce bien commun qu'est la ressource en eau a motivé la création d'un programme de l'ONU (« UN-Water »), et d'une évaluation annuelle « Global Annual Assessment of Sanitation and Drinking-Water  » (GLAAS)^[21], coordonné par l'OMS.

La multiplicité de ses usages fait de l'eau une ressource fondamentale des activités humaines. Sa gestion fait l’objet d'une surveillance permanente et affecte les relations entre les États.

En France, les nombreux acteurs de l'eau et leurs missions diffèrent selon les départements et les territoires. Il existait 5 polices de l'eau aujourd'hui coordonnées par les Missions interservice de l'eau (MISE). Les Agences de l'eau sont des établissements publics percevant des redevances qui financent des actions de collectivités publiques, d'industriels, d'agriculteurs ou d'autres acteurs pour épurer ou protéger la ressource en eau. La distribution d'eau potable est un service public gérée au niveau communal ou EPCI, soit directement en régie, soit déléguée à une société privée (affermage, concession). L'ONEMA remplace le conseil supérieur de la pêche, avec des missions étendues.
La nouvelle « loi sur l'eau et les milieux aquatiques » (LEMA) de 2007 modifie en profondeur la précédente loi et traduit dans la législation française la « directive cadre de l'eau » (DCE) européenne.

La gestion de l’eau couvre de nombreuses activités :

• la production agricole (irrigation et drainage) ;
• la production d'eau potable ;
• l'assainissement (ou épuration) ;
• la production d'énergie et le transport ;
• la restauration, protection et gestion des milieux naturels et forestiers (zones humides et milieux aquatiques).

La France est le pays des grandes entreprises de l'eau (Suez, Véolia...). Celles-ci prennent une importance mondiale depuis les années 1990. Mais avec le Grenelle de l'Environnement et du grenelle de la mer, et sous l'égide de personnalités telles que Riccardo Petrella, la question de l'eau comme bien public reste posée.
Un colloque^[22] a en 2009 porté sur la régulation et une plus grande transparence des services d'eau en France.

La production d'eau potable

Articles détaillés : Eau potable et Eau potable en France.

De l'eau relativement pure ou potable est nécessaire à beaucoup d’applications industrielles et à la consommation humaine.

Épuration, assainissement

Article détaillé : Épuration des eaux.

L'assainissement et l'épuration sont les activités de collecte et traitement des eaux usées (industrielles, domestiques, ou autres) avant leur rejet dans la nature, afin d’éviter la pollution et les nuisances sur l’environnement. L'eau après un premier traitement souvent est désinfectée par ozonation, chloration ou traitement UV, ou encore par microfiltration (sans ajout de produit chimique dans ces derniers cas).

Problématique de l'eau en montagne

Les montagnes couvrent une part importante de la Terre. En Europe (35,5 % du territoire en Europe, (90 % en Suisse et en Norvège) et plus de 95 millions d’Européens y vivaient en 2006. Elles sont de véritables châteaux d’eau et jouent un rôle capital dans la gestion des ressources aquifères car elles concentrent une part importante des précipitations et tous les grands fleuves et leurs principaux affluents y prennent leur source.

En montagne, l'eau est une richesse écologique mais aussi source d'hydroélectricité et de commerce (mise en bouteille d’eau minérale), et le support de sports et loisirs en eaux vives. En Europe, 37 grandes centrales hydrauliques sont implantées en montagne (sur 50, soit 74 %) auxquelles s’ajoutent 59 autres grandes centrales sur 312 (18,9 %).

Les montagnes présentent des situations particulières, car elles sont tout d’abord des zones de risques :

• Avec la pente et le relief, conjugués à une végétation souvent rase et fragile du fait d’un climat plus rude, elles sont des zones d’intenses érosions et de concentration rapide des eaux qui forment les crues et les inondations qui peuvent être ravageuses pour les parties basses des bassins et des plaines. Le phénomène est accentué par le surpâturage et la déforestation, par l’imperméabilisation du sol par les constructions, les aires de stationnement et les routes, en particulier dans les zones de fort développement urbain et touristique.
• À l’inverse, l’abandon des secteurs les plus difficiles par les populations qui pratiquent des activités économiques traditionnelles comme le pastoralisme, a pour conséquences l’arrêt de l’entretien et la destruction des ouvrages collectifs, des zones de terrasses et des systèmes de drainage.

Mais l’eau en montagne, est surtout une source de richesse et de développement. Une meilleure valorisation de ce potentiel par l’aménagement du territoire peut être la source de nouvelles richesses pour l’économie des zones de montagne, mais dans le cadre d’un comportement économe et responsable. Avec le réchauffement climatique, les situations d’évènements extrêmes comme les sécheresses, les inondations et l’érosion accélérée, risquent de se multiplier et d’être, avec la pollution et le gaspillage, d’ici une génération un des principaux facteurs limitant le développement économique et social dans la plupart des pays du monde.

Selon les experts réunis à Megève en mars 2007 dans le cadre de l’« Année internationale de la montagne » avec la participation de la FAO, de l’UNESCO, du Global Water Partnership et du Réseau international des organismes de bassin, afin de tirer un diagnostic et de formuler les propositions présentées au forum mondial de l’eau de Kyoto (mars 2003) : « La « solidarité amont-aval » reste trop faible : il vaut mieux aider les montagnes dans le cadre de politiques intégrées de bassins, pour qu’ils assurent la gestion et l’équipement nécessaires des hauts bassins versants. (…) Il est impératif en effet de conduire en montagne des actions particulières renforcées d’aménagement et de gestion pour mieux se protéger contre les inondations et l’érosion, lutter contre les pollutions et optimiser les ressources en eau disponibles pour les partager entre les usagers, tant en amont que dans les plaines en aval. »

Problématique de l'eau et l'urbanisme

Certains territoires connaissent un développement important induit par la mise en service d’infrastructures routières nouvelles, et un certain niveau de dynamisme économique. En France, les documents d’urbanisme sont révisés fréquemment pour permettre la construction d’espaces nouveaux. Or, l'extension des territoires urbanisés génère des impacts sur l’environnement : accroissement des prélèvements pour l’alimentation des populations en eau potable, augmentation des rejets (eaux pluviales et eaux usées), fragmentation des milieux naturels... Ceux-ci ne sont pas toujours correctement appréhendés au niveau des documents d'urbanisme, qui structurent et planifient l'espace. Ces réflexions ont été au cœur du « Grenelle de l’Environnement ». Ces impacts doivent être pris en compte en amont, dès la définition des projets structurant à l’échelle d’un territoire. Aussi convient-il de les intégrer dans l’élaboration des documents de planification urbaine (plans locaux d’urbanisme, cartes communales...). Des nombreuses publications (articles, guides...) existent sur le sujet :

Géopolitique : la « guerre de l'eau »

Inégalité d'accès à l'eau potable

Part de la population ayant accès à l'eau potable.

L'ONU estime qu'en 2025, 25 pays africains devraient souffrir de pénurie d'eau ou de stress hydrique

La Terre est à 72 % recouverte d'eau. 97 % de cette eau est salée, et 2 % emprisonnée dans les glaces. Il n'en reste qu'un petit pourcent pour irriguer les cultures et étancher la soif de l'humanité tout entière^{[réf. nécessaire]}.

En 2007, sur 6,4 milliards d'êtres humains, plus d'un milliard n'a pas du tout accès à l'eau potable et plus de 2,5 milliards ne disposent pas de système d'assainissement d'eau^{[réf. nécessaire]}. Aujourd'hui, dans le monde, 2 milliards d'êtres humains dépendent de l'accès à un puits^{[réf. nécessaire]}. Il faudrait mobiliser 30 milliards de dollars par an pour répondre au défi de l'eau potable pour tous, quand l'aide internationale est à peine de 3 milliards^{[réf. nécessaire]}.

Selon l'ONG « Transparency International », la corruption grève les contrats de l'eau dans de nombreux pays entraînant des gaspillages et des coûts excessifs pour les plus pauvres^[23].

Selon l'ONU, à cause de la surexploitation des nappes et de l'augmentation des besoins, en 2025, 25 pays africains seront en état de pénurie d'eau (moins de 1000 m3/hbt/an) ou de stress hydrique (1000 à 1700m3/hbt/an)^[24].

Conséquences sanitaires du manque d'eau potable

L'impossibilité d'accès à l'eau potable d'une grande partie de la population mondiale a des conséquences sanitaires graves. Ainsi, un enfant meurt toutes les 5 secondes ; des millions de femmes s'épuisent en corvées d’eau ; entre 40 et 80 millions de personnes ont été déplacées à cause des 47 455 barrages construits dans le monde -dont 22 000 en Chine-^[25]. Plus de 4.000 enfants de moins de 5 ans meurent chaque jour de diarrhées liées à l’absence d’assainissement et d’un manque d’hygiène^[26] ; chaque année, 443 millions de jours de scolarité sont perdus à cause d'infections transmises par l'eau insalubre^{[réf. nécessaire]}.

Inégalité de consommation d'eau dans le monde

File d'attente devant une citerne d'eau.

La consommation d'eau est très inégale selon les niveaux de développement des pays :

• 3000 m³/habitant/an dans les pays européens^[27].
• 9985 m³/habitant/an aux États-Unis ^[28].
• 200 m³/habitant/an dans des pays en développement comme l'Angola ou l'Éthiopie^[27].
• 20 litres par jour par habitant au Mali ou à Haïti ^[27].

Les associations humanitaires pointent du doigt ces disparités. Un Américain utilise 600 litres d'eau par jour et un Européen 200, quand un Africain doit survivre avec moins de 30 litres^{[réf. nécessaire]}.

Consommation d'eau par l'agriculture

L'agriculture des pays développés est mise en cause pour sa consommation intensive d'eau :

• Au début du XXI^e siècle, 70 % des prélèvements d'eau effectués sont destinés à l'agriculture vivrière ou d'exportation pour le marché mondial^[27] ;
• Il faut 13 000 litres d'eau pour produire un kilogramme de bœuf^[29].

Solutions envisagées

Des solutions existent pour économiser la consommation d'eau, même en menant le mode de vie d'un habitant d'un pays développé. Ainsi, 57 litres par jour et par personne suffiraient à deux retraités vivant dans leur écovillage du Queensland (Australie). Leur maison ne fonctionne qu'à l'eau de pluie (lessive, arrosage, toilette…)^{[réf. nécessaire]}.

Symbolique

Pavillon islandais de l’Expo 2000 de Hanovre.

• L’eau, élément vital pour l’homme, est la boisson naturelle par excellence. Aussi, la consommation optimale d'eau, à température ambiante de 20 °C, pour l'individu adulte en activité moyenne (1900 à 2400 kcal/j), serait d'au moins 1,5 litre^{[réf. nécessaire]}. Ce minimum varie selon les pays : aux États-Unis, il est recommandé de boire environ 3 litres. 73 % des Français ne boiraient pas suffisamment^[30]. Cependant, aucune étude ne prouve qu'il est nécessaire de boire une quantité déterminée d'eau lorsqu'on n'a pas soif^[31],[32].

• L'eau est aussi un symbole de la tradition française dans la célébration des 100 ans de mariage (même si à ce jour aucun couple n'a été recensé comme ayant atteint ce stade)

• L’eau est un des quatre éléments classiques mythiques avec le feu, la terre et l’air, et était vue par Empédocle comme l’élément de base de l’univers. Les caractéristiques de l’eau dans ce système sont le froid et l’humidité.

• Dans la symbolique occidentale, l’eau symbolise la purification, le renouveau : par exemple, l’eau bénite du baptême, l’eau coulante d’un fleuve.

• C’est aussi l’un des cinq éléments chinois avec la terre, le feu, le bois et le métal, associé au Nord et à la couleur noire, et l’un des cinq éléments japonais.

• Dans la théorie des humeurs corporelles, l’eau était associée au flegme, aussi dénommée pituite en physiologie antique.

• L’eau est un des quatre éléments avec le feu, la terre et l’air et étaient vus par Bouddha comme les éléments de base de l’univers. Les caractéristiques de l’eau dans ce système sont le lien, le transport, la transmission, la communication, la synthèse. Les molécules d'eau s'allient et se délient des milliards de fois à chaque seconde. Du point de vue de l'unité dans l'approche symbolique, les quatre éléments forment une unité, 1, qui peut être perçue comme la quintessence des quatre éléments. Dans cette perception, la symbolique de la terre (le solide, la structure), du feu (la température) et de l'air (le mouvement) peuvent être vu dans l'eau.

L’eau a longtemps revêtu plusieurs aspects dans les croyances et les religions des peuples. Ainsi, de la mythologie gréco-romaine aux religions actuelles, l’eau est toujours présente sous différents aspects : destructrice, purificatrice, source de vie, guérisseuse et protectrice.

L’eau destructrice

L’eau revêt cet aspect-là notamment lorsqu’on parle de fin du monde ou de genèse. Mais cela ne se limite pas aux religions monothéistes. Ainsi, dans l’épopée de Gilgamesh, une tempête qui dura six jours et sept nuits était à l’origine des inondations et de la destruction de l’humanité. Les Aztèques ont eux aussi cette représentation de l’eau puisque le monde du Soleil d’Eau placé sous le signe de l’épouse de Tlaloc est détruit par un déluge qui rasera même jusqu’aux montagnes. « Et l’Éternel dit : J’exterminerai de la face de la terre l’homme que j’ai créé, depuis l’homme jusqu’au bétail, aux reptiles, et aux oiseaux du ciel ; car je me repens de les avoir faits. » : c’est par cela qu’est désignée la fin du monde dans la genèse judéo-chrétienne, et d’ajouter : « Les eaux grossirent de plus en plus, et toutes les hautes montagnes qui sont sous le ciel entier furent couvertes. » (La genèse, (VI, 7)/ (VII, 19)). Le mythe des aborigènes d’Australie est, quant à lui, attaché à l’idée de punition et non pas de destruction, puisqu’une grenouille géante aurait absorbé toute l’eau et asséché la terre mais aurait tout recraché en rigolant aux contorsions d’une anguille. Les marées contribuent lentement aux phénomènes d'érosion et d'engraissement sur les littoraux mais ce sont les grandes inondations et tsunamis qui marquent périodiquement les esprits. Depuis l'ère industrielle, de nombreuses usines et autres facteurs de risques ont été concentrés dans les vallées et sur les littoraux, faisant que le risque technologique peut se combiner avec les risques liés aux manques ou excès d'eau. Le Genpatsu shinsai est par exemple au Japon l'association du risque nucléaire au risque de Tsunami, l'occurrence simultanée de deux événements de ce type aggravant fortement leurs conséquences respectives.

L’eau purificatrice

Cet aspect donne à l’eau un caractère presque sacré dans certaines croyances. En effet, outre la purification extérieure que confère l’eau, il y a aussi cette faculté d’effacer les difficultés et les péchés des croyants à son contact et de laver le croyant de toute souillure. Les exemples sont nombreux, allant de la purification dans le Gange dans l’hindouisme (où beaucoup de rituels sont exécutés au bord de l’eau tels que les funérailles) ou les ablutions à l’eau dans l’Islam jusqu’au baptême dans le christianisme ou l’initiation des prêtres shintoïstes.

L’eau guérisseuse et protectrice

A proximité du tombeau de Daniel en Ouzbekistan, de l'eau de source est bue et emportée par les pélerins.

Outre l’aspect purificateur, l’eau s’est étoffée au cours des siècles et des croyances d’une faculté de guérison. Plusieurs signes de culte et d’adoration datant du néolithique ont été retrouvés près de sources d’eau en Europe. Longtemps, des amulettes d’eau bénite ont été accrochées à l’entrée des maisons pour protéger ses occupants du Mal. On considère que le contact avec certaines eaux peut aller jusqu’à guérir de certaines maladies. L’exemple le plus proche est celui du pèlerinage à Lourdes en France où chaque année des milliers de gens se rendent pour se baigner dans sa source. Parmi les cas de guérison par l’eau de Lourdes, 67 ont été reconnus par l’Église catholique. Du point de vue de la science, les propriétés curatives ont été démontrées puisqu'aujourd’hui l’hydrothérapie est courante dans les soins de certaines maladies. Les rituels thérapeutiques christianisés des bonnes fontaines en constituent une autre illustration^[33].

L’eau dans les cultures, mythes et religions

Les sciences laissent penser que l’eau est indispensable à la vie. La mythologie et certaines religions ont lié l'eau à la naissance, à la fécondité, à la pureté ou purification. Plusieurs dieux et déesses romains et grecs sont issus des eaux : ainsi Océan, un Titan, le fleuve qui entoure le monde et son épouse Téthys, une titanide, tous deux issus de l’eau, donnèrent naissance aux dieux fleuves et à plus de trois milles Océanides, leurs filles. D’autres plus célèbres ont leur vie liée à l’eau tels Vénus (« celle qui sort de la mer »), Amphitrite (déesse de la mer), Poséidon ou Nérée (divinité marine).

Notes et références

1. ↑ Masse molaire calculée d’après Atomic weights of the elements 2007 sur www.chem.qmul.ac.uk.
2. ↑ ^{a, b et c} (en) « eau » sur NIST/WebBook
3. ↑ (en) W. M Haynes, Handbook of chemistry and physics, CRC, 2010-2011, 91^e éd., 2610 p. (ISBN 9781439820773), p. 14-40 
4. ↑ (en) Marvin J. Weber, Handbook of optical materials, CRC Press, 2003 (ISBN 9780849335129) [lire en ligne] 
5. ↑ water sur ChemIDPlus
6. ↑ Programme BCPST
7. ↑ Chanson de Roland, éd. J. Bédier, 1831 : Li val parfunt et les ewes curant
8. ↑ PhysicalGeography.net. CHAPTER 8: Introduction to the Hydrosphere. Retrieved on 2006-10-24.
9. ↑ Futura-sciences ; Source avec vidéos illustrant le "pont d'eau" ], consulté 2011/04/25
10. ↑ La Recherche n°451, avril 2011
11. ↑ ^{a et b} Luc Montagnier, Jamal Aïssa, Stéphane Ferris, Jean-Luc Montagnier and Claude Lavalléee ; Electromagnetic signals are produced by aqueous nanostructures derived from bacterial DNA sequences ; Interdisciplinary Sciences: Computational Life Sciences Volume 1, Number 2, 81-90, 2009 ; DOI:10.1007/s12539-009-0036-7 (Résumé)
12. ↑ IRSN, [ La qualité radiologique de l'eau du robinet en France], 2008-2009. PDF, 43 pages, février 2011
13. ↑ Christiane Ferradini, Jean-Paul Jay-Gerin, La radiolyse de l'eau et des solutions aqueuses : historique et actualité ; Revue canadienne de chimie, Volume 77, numéro 9, septembre 1999 (Résumé)
14. ↑ Chiffres de la consommation d'eau en France par secteur sur le site Eaufrance
15. ↑ Enseignement agricole - Des débouchés principalement dans les métiers de l'aménagement paysager et de la production agricole sur INSEE. Consulté le 17 février 2010
16. ↑ Banque Mondiale 2002 & UN-Water
17. ↑ L'eau, une responsabilité partagée, 2^e rapport mondial des NU sur la mise en valeurs des ressources en eau
18. ↑ http://www.bafu.admin.ch/umwelt/indikatoren/08525/08663/index.html?lang=fr
19. ↑ plateforme d'information sur le développement durable: http://cms2.unige.ch/isdd/spip.php?article299
20. ↑ ANSES, Campagne nationale d’occurrence des résidus de médicaments dans les eaux destinées à la consommation humaine Ressources en eaux brutes et eaux traitées, Rapport ANSES
21. ↑ GLASS, 2008
22. ↑ Colloque organisé à l’Assemblée nationale le 12 mars 2009, à l’initiative de la Fondation France-Libertés, de la Fédération des distributeurs d’eau indépendants (FDEI) et des Entreprises publiques locales de l’eau, regroupées au sein de l’association Arpege (Propositions faites lors du colloque et programme)
23. ↑ Le Figaro du jeudi 26 juin 2008, page 20
24. ↑ Rapport GEO 2000
25. ↑ source = l'eau et ses enjeux - François ANCTIL, « commission mondiale des barrages », WCD Press releases & Annoucements, 2000. Consulté le 11 mai 2009
26. ↑ Appel de l'OCDE à investir dans les infrastructures de l'eau
27. ↑ ^{a, b, c et d} L. Carroué, D. Collet, C. Ruiz, La Mondialisation, éd. Bréal
28. ↑ Atlas de la Banque Mondiale 2003-2004, ESKA, 2004
29. ↑ Voir sources dans Eau virtuelle
30. ↑ Étude CREDOC publiée le 20 mars 2008
31. ↑ (en) Dan Negoianu and Stanley Goldfarb, « Just Add Water » sur http://jasn.asnjournals.org/, Journal of the American Society of Nephrology, 2008-04-02. Consulté le 25 juillet 2009.
32. ↑ UFC-Que Choisir (Numéro 460), qui conseille de boire l'eau lorsque le besoin se fait sentir
33. ↑ Les fontaines à thérapie en France sont présentées dans L'eau et le sacré, les cultes thérapeutiques autour des fontaines en France du Moyen Âge à nos jours, Brigitte Caulier, Beauchesne, presses de l'université Laval ([[Spécial:Ouvrages de référence/2-7010-1214-7<|ISBN 2-7010-1214-7<]])

Voir aussi

Bibliographie

• Olivier Hoedeman et Satoko Kishimoto, L’Eau, un bien public, Paris, [Charles Léopold Mayer], janvier 2011, 322 p. (ISBN 978-2-84377-158-3) [lire en ligne] [présentation en ligne] 

• Erik Orsenna, L'Avenir de l'eau, Fayard, 2009 (ISBN 9782213634654) 
• Hans Silvester, Bernard Fischesser, Marie-France Dupuis-Tate, L’Eau entre ciel et terre, Paris, éditions de la Martinière, 2000 (ISBN 2732425583) [présentation en ligne] 

• Mohamed Larbi Bouguerra, Les Batailles de l'eau : pour un bien commun de l'humanité, éditions de l'Atelier (en coédition avec onze éditeurs francophones de dix pays), 2003, 240 p. (ISBN 270823692X) [lire en ligne] [présentation en ligne] 

Articles connexes

Sur les autres projets Wikimedia :

• « Eau », sur Wikimedia Commons (ressources multimédia)
• « Eau », sur le Wiktionnaire (dictionnaire universel)
• « Thèmes photographiques : l'eau », sur Wikibooks (livres pédagogiques)

Sciences

• pluie, rosée, goutte, liquide, cours d'eau, mer, océan, nappe phréatique, brouillard, nuage, brume, glace, neige.
• Diagramme de phases de l'eau
• inondation, sécheresse, soif
• canular du monoxyde de dihydrogène
• Teneur en eau, hygrométrie, humidité
• Épuration des eaux, Dessalement
• Pollution de l'eau, pollution marine, Pollution de l'eau par les produits phytosanitaires, turbidité
• Dans le Wikilivre de Tribologie, des données concernant le Frottement sur la glace

Utilisations

• Prix de l'eau potable,
• Thalassothérapie

Gestion et réglementation

• Directive cadre sur l'eau, Schéma directeur d'aménagement et de gestion des eaux (SDAGE) et Schéma d'aménagement et de gestion des eaux (SAGE), Parc naturel marin
• Agence de l'eau
• Police de l'eau
• Technicien de rivière
• Eau virtuelle

Liens externes

• « L’eau douce : une ressource précieuse », dossier Sagascience du CNRS
• Conférence sur les propriétés physiques et chimiques de l'eau par Bernard Cabane à l'Université de tous les savoirs
• Une Eau Pure, guide de la consommation d'eau
• Les agences de l'eau en France , tout savoir sur l'eau
• (en)Portail de l'ONU sur l'eau
• (en)Portail de la CEE-ONU sur l'eau