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L'exploitation de l'eau

Des besoins insatiables (II)

Usages domestiques

Les utilisations domestiques de l'eau sont vitales pour l'homme et sont également les plus anciennes. Ce ne sont toutefois pas les plus importantes, record détenu par les techniques irrigation. On y reviendra.

Même si l'utilisation de l'eau à des fins domestiques a longtemps été réduite faute de disponibilité (source, fontaine, lavoir, etc), l'eau potable a rapidement été utilisée pour la consommation et pour nettoyer. Disponible à domicile depuis plus d'un siècle mais chez plusieurs milliards d'habitants depuis quelques décennies à peine, cette eau disponible chez soi 24 heures sur 24 a facilité tous les travaux domestiques et a transformé la vie des foyers.

On estime qu'aujourd'hui nous consommons 35 fois plus d'eau qu'au XVIIIe siècle ! De ce fait, nous l'avons domestiquée et appris à l'exploiter de très nombreuses manières en commençant par la rendre disponible sous diverses formes en créant fontaines, baignoires, douches, lavabos, bidets, toilettes, bains-bulles, etc. Au XVIIIe siècle on inventa le premier lave-linge qui sera perfectionné en 1901. Le lave-vaisselle mécanique sera inventé en 1850 et équipé d'un moteur électrique en 1912. C'est en 1913 qu'on inventa le frigidaire.

Si en se lavant au lavabo on ne consomme que quelques litres d'eau, entre 5 et 20 litres pour une toilette, on estime qu'une douche de quelques minutes consomme de 30 à 80 litres d'eau tandis qu'un bain varie entre 150 et 200 litres. De la même manière, il est beaucoup plus économique de laver sa voiture avec un seau plutôt qu'avec une lance d'arrosage.

Quant aux extra, tel le remplissage des piscines, leur consommation d'eau à toutes les caractéristiques du produit de luxe ou du gadget dont on abuse pour épater son voisinage; leur capacité s'évalue à plusieurs milliers de litres d'eau et elles ne sont généralement utilisée que quelques jours par an dans nos pays tempérés. Quand on crée des terrains de golf dans le désert par exemple et qu'on s'assure que le green reste vert 365 jours par an (tel le Jebel Ali club de Dubai ou les parcours de Las Vegas ou de quelques pays d'Afrique notamment), ce n'est même plus du gaspillage mais des caprices de milliardaires qui ne savent plus comment gaspiller leur argent. A chacun de juger de l'intérêt de ces investissements et des dépenses somptuaires qui les accompagnent.

Du gazon anglais au milieu du désert ! L'étonnant golf Jebel Ali de Dubai, le snobisme par 41° à l'ombre en juillet. Il a coûté la modique somme de 1.7 milliards de dollars. Pour l'hôtel et l'accès au golf comptez entre 64 et 240 euros/nuit. Voici une vue plus générale et une vue aérienne. Ce golf s'étend sur 51 ha à 40 km de Dubai en plein désert, à 2.5 km de la fameuse île Jebel Ali Palm. Documents Lux Hotels, Middle-East Online et Spot Image (Airbus).

Le contraste est en tous cas scandaleux quand on constate que la majorité des habitants du globe ne disposent même pas du minimum de confort vital et pataugent littéralement dans les eaux souillées alors que les riches et les habitants des pays occidentaux gaspillent l'eau sans compter, sans commune mesure avec l'utilisation qu'en font les plus démunis.

A ce sujet, on estime qu'en France chaque habitant consomme en moyenne 137 litres d'eau par jour, ce qui est une valeur élevée. Dans le monde, la consommation moyenne est estimée à 40 litres par jour. En moyenne un petit agriculteur vivant sous les Tropiques consomme 10 litres d'eau par jour, un commerçant européen consomme 240 litres en moyenne tandis qu'un citadin américain consomme plus de 600 litres d'eau par jour pour ses besoins personnels et faire marché son économie ! Rappelons que la consommation d'essence ou de diesel suit exactement les mêmes tendances : plus on est riche plus on consomme et plus on gaspille ! Il est grand temps que nous agissions tous dans la perspective d'un développement durable.

Utilisation de l'eau par les plantes et les arbres

Tout agronome ou écologiste vous dira que dans le monde vivant, les plantes et en particulier les herbes sont les plus grandes consommatrices d'eau (et de lumière et d'éléments minéraux), au point de mettre en péril la survie des arbrisseaux durant les premières années de leur vie. Il existe toutefois depuis les années 1990 des méthodes développées en Allemagne et en Suisse où les herbes favorisent la croissance des arbres sans faire appel aux herbicides. Ces méthodes innovantes font appel à l'ingénierie écologique.

En poids total, les plantes sont constituées entre 80 et 95 % d'eau et trouvent les éléments nécessaires à leur développement dans les sols par l'intermédiaire de leur réseau racinaire. A titre de comparaison, les arbres, beaucoup plus denses et plus secs, ne contiennent au maximum que 52 % d'eau (peuplier noir), les bois exotiques étant les plus secs.

A l'inverse des animaux, les plantes n'ont pas de système métabolique capable de pomper l'eau et la diriger vers les différents éléments de leur structure. L'eau pénètre uniquement par un mécanisme passif hydrostatique et est véhiculée par la sève. C'est ensuite la poussée racinaire (différence de potentiel hydrique entre l'extérieur et l'intérieur des racines) et l'aspiration foliaire (transpiration) qui font monter la sève brute le long des tiges ou des ramures jusqu'au feuillage. Ce phénomène très important est appelé l'évapotranspiration et contient deux composantes : l'évaporation physique et la transpiration biologique.

A consulter : Les arbres (bases de données, forum, ...)

A gauche, coupe transversale d'un bois de chêne à la limite entre deux cernes (bois d'été en-dessous, bois d'hiver au-dessus). Voici la légende. On reconnait le parenchyme (petites alvéoles) entourant quelques gros vaisseaux assurant la conduction. Le parenchyme sert à la fois de tissu de nutrition, de réserve d'eau (cactus) ou de remplissage. Transformé en parenchyme foliaire (chloroplaste), il assure également la photosynthèse. Voici une autre photographie. A droite gouttes de pluie sur une variété de feuille d'érable. Documents U.PMC, U.Dresde et Notre Univers.

Notons que la capillarité seule permet des montées de liquide mais elle est incapable d'agir sur plusieurs mètres voire des dizaines de mètres. Il faut également que la cohésion des molécules d'eau dans la colonne de sève soit suffisamment forte pour assurer une montée de sève continue. Sans cohésion inter-moléculaire, la sève ne pourrait jamais monter jusqu'à la cime des arbres.

La plante a besoin d'eau pour assurer la photosynthèse des substances organiques dont elle a besoin pour se développer. C'est la raison pour laquelle, par manque d'eau, les cactus se développent très lentement.

A l'image de la transpiration humaine, l'évapotranspiration des plantes permet de réguler leur température mais de plus elle favorise la circulation de la sève. Dans un phénomène inverse à la transpiration, les stomates permettent à la plante d'absorber le dioxyde de carbone de l'atmosphère pour réaliser la photosynthèse. En revanche, à l'inverse de ce qui se passe chez les animaux, l'évapotranspiration des plantes ne participe pas au nettoyage de l'organisme.

Dans nos pays tempérés où l'humidité des sols est importante, les végétaux transpirent proportionnellement à la quantité d'énergie solaire qu'ils reçoivent et diffèrent peu d'une espèce à l'autre. La transpiration est d'autant plus importante que la plante est en période de croissance. C'est pour cette raison que nous avons dit précédemment que les herbes peuvent mettre la survie des arbrisseaux en danger.

La plante perd principalement son eau par évapotranspiration au niveau des pores microscopiques qui tapissent les feuilles (stomates).

Teneur en eaux du bois

Bois

Eau (%)

Bois

Eau (%)

Peuplier noir

52

Chêne

35

Peuplier d'Italie

48

Bouleau

31

Tilleul

47

Frêne

29

Sapin

45

Sycomore

27

Aune

41

Cormier

27

Hêtre

40

Charme

19

Lorsque l'air est trop chaud ou les sols sont trop secs, si la plante manque d'eau, ses stomates se ferment progressivement, limitant la transpiration foliaire. Mais cette fermeture des stomates limite aussi la photosynthèse, ralentissant d'autant la croissance de la plante. C'est ce qui explique pourquoi la plupart des plantes du désert vivent des dizaines voire des centaines d'années mais d'une vie toute végétative et ralentie. En cas de sécheresse temporaire, les plantes sont capables de réduire de moitié leur transpiration sans que cela n'entraîne de conséquences, si ce n'est la formation d'un peu moins de bois dans les arbres.

Certaines espèces des pays chauds limitent la perte d'eau soit en modifiant leur tronc (baobab, cactus, etc) qui se gorge d'eau soit en modifiant les feuilles pour les espèces dites succulentes (Kalanchoe, Aloe, etc.). Pour éviter la perte d'eau par évaporation, les plantes utilisent plusieurs stratégies :

- Elles étendent leur réseau de racines qui peuvent atteindre plusieurs dizaines de mètres dans les régions arides

- Elles recouvrent les feuilles de poils fins qui assurent le rôle d'isolant et retiennent l'humidité

- Elles perdent leurs feuilles au début de la saison sèche

- Elles ne développent plus de feuilles. Dans ce cas c'est la tige qui assure la photosynthèse

- Elles transforment leurs feuilles en épines, sur lesquelles l'humidité se condense. Cette méthode protège non seulement la plante des herbivores mais les gouttelettes ainsi formées tombent au pied de l'arbre où les racines les aspirent.

A consulter : Les fleurs carnivores - La Drosera

A gauche, les fameux baobabs de Madagascar. Notez qu'ils peuvent être beaucoup plus feuillus comme en témoigne cette photographie prise dans le parc national Kruger. Au centre, une Kalanchoe thyrsifolia (rouge) et des Aloe framesii. A droite, une magnifique dionée proche de la sous-espèce muscipula "Royal Red". Voici une galerie concernant la drosera carnivore. Documents Made in Afrika et Sarracenia.

Certaines fleurs carnivores ajoutent à cette stratégie des techniques de chasse en se confectionnant des pièges sous forme d'alvéoles où l'eau mêlée de sucs digestifs attire les proies aussi sûrement qu'un repas gratuit, à la seule différence que l'insecte se rendra vite compte que les rôles sont inversés !

Toutefois, toutes ces stratégies de luttes pour survivre se font au détriment de la croissance des plantes ce qui est confirmé une fois de plus par la longévité des espèces vivant dans les régions arides. Il n'y a pas de miracle, pour croître et se multiplier, les plantes ont besoin de beaucoup d'eau et de lumière. Ceci tombe juste à propos pour aborder la question de l'irrigation.

Dernière partie

L'irrigation des cultures

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