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L'eau, l'or bleu
Les impacts de l'homme sur l'eau (II) L'extraction de granulats des fleuves Avec l'expansion des villes et des routes à partir de la seconde moitié du XXe siècle, la réalisation des grands projets d'équipement publics a nécessité l'emploi d'énormes quantités de sables et de graviers pour le terrassement ou la préparation des mortiers et bétons. Il n'existe que de deux sources d'approvisionnement : soit les carrières creusées à flanc de colline soit le lit des cours d'eau. La première solution est surtout utilisée pour extraire les belles pierres de construction y comprises décoratives (petit granit, marbre, ardoise, etc). Globalement, les graviers représentent une petite fraction des activités d'une carrière. Dans tous les cas, le public verrait d'un très mauvais oeil qu'on détruise ses paysages mosans ou rhénans pour fabriquer des cailloux ! Le lit des grands fleuves est donc une ressource toute indiquée, a priori sans inconvénient et qui semble inépuisable. Certains fleuves se sont ainsi transformés durant des décennies en véritables carrières tant en France, en Belgique ou en Allemagne. C'est ainsi qu'à la fin des années 1970, on extrayait jusqu'à 12 millions de tonnes de matériaux de la Loire, 80 fois plus qu'un siècle plus tôt ! Aujourd'hui les autorités ont compris que cette exploitation n'était pas sans inconvénients et on n'extrait plus que 2 millions de tonnes de matériaux par an, c'est tout de même encore 13 fois plus qu'en 1860.
La Belgique est plus raisonnable et n'exploite plus le lit des fleuves sauf exception (travaux de drainage). La société Gralex par exemple extrait plus d'un million de tonnes de graviers chaque année mais ils proviennent de deux carrières flamandes, Massmechelen et Boorsem. On sait aujourd'hui que le creusement d'une partie du lit d'un grand fleuve induit plusieurs effets pervers. On assiste tout d'abord à une augmentation localisée de la vitesse du courant et donc de l'érosion du fait que les matériaux situés en amont migrent et viennent combler les creux. Cette érosion permet au lit de retrouver un niveau équilibré, mais elle provoque aussi un enfoncement du lit sur toute sa longueur. Ensuite on constate des enfoncements de plusieurs mètres suite à des prélèvements inconsidérés. Cette érosion peut également entraîner le déshabillage et le déchaussement des piles de ponts à l'origine d'accidents parfois graves comme l'effondrement du pont Wilson à Tours un dimanche d'avril en 1978 dont on voit le résultat à gauche, ainsi que sur cette vue générale. Enfin, l'enfoncement du lit peut aussi conduire à l'assèchement de certains milieux aquatiques, créant des bras morts ou des zones inondables en période de crue, lesquels ne sont plus mis en eau régulièrement en raison de leur surélévation par rapport au niveau du fleuve. Bref, l'extraction de granulats menace tous les aménagements fluviaux et nuit aussi à la vie aquatique. Elle déstabilise les fonds, détruit les microhabitats, augmente la turbidité de l'eau, et finalement cela coûte très cher à la communauté quand les autorités prennent conscience qu'ils doivent réhabiliter le site à coûts de millions d'euros. Ainsi le réaménagement et la gestion du bassin de la Loire ont coûté 15 millions d'euros à la collectivité entre 2002 et 2006. Les effets de la déforestation Une superficie équivalente à 5 fois la Belgique soit quelque 150000 km2 de forêts disparaîtraient chaque année dans le monde au profit de l'agriculture intensive.
Or, l'écosystème de la forêt joue un rôle essentiel dans les processus de ruissellement, d'infiltration et d'évapotranspiration et par voie de conséquence il affecte la pluviosité d'une région, car les racines des arbres retiennent l'eau dans les sols, et leurs feuilles en transpirant produisent et maintiennent une certaine humidité dans l'air. Lorsque trop d'arbres sont abattus, le régime des pluies diminue, le ruissellement augmente et l'érosion des sols s'accélère, la terre n'étant plus retenue par les racines. Toute déforestation perturbe donc le cycle de l'eau, contribuant à la désertification de certaines régions peu arrosées du globe. En outre, du fait de l'érosion des sols, les fragments arrachés sont entraînés vers les cours d'eau, dont ils relèvent le fond des lits. C'est ainsi que vers l'an mil par exemple, la déforestation des forêts d'alpages transformés en pâturages a élevé le niveau du Rhône en amont de Lyon d'environ un à deux mètres ! Enfin, la disparition des forêts alluviales qui jouent un rôle de filtre entre le milieu terrestre et les rivières, supprime un moyen naturel d'épuration des eaux, notamment vis-à-vis des nitrates. Une épaisseur de 30 mètres de forêt alluviale par exemple, suffit à empêcher la quasi-totalité des nitrates d'atteindre les eaux de la rivière. Le remembrement, qui consiste à détruire haies, talus et fossés autrefois mis en place par les agriculteurs pour limiter l'érosion, réduit la parcellisation des terres agricoles et facilite la mécanisation. Ce phénomène s'est accéléré depuis les années 1970, favorisant à son tour le ruissellement et l'érosion des sols quand il ne provoque pas des inondations dans les parcelles résidentielles. L'irrigation Quand on pense à l'irrigation, on imagine des terres agricoles bien vertes sans imaginer qu'à l'autre bout de la chaîne on est peut-être en train de condamner tout un écosystème. Comme les barrages, l'irrigation peut être la meilleure comme la pire solution si elle est mal gérée. L'irrigation présente deux inconvénients majeurs pour les milieux aquatiques dont elle dépend : elle lui soutire de grandes quantités d'eau et peut accélérer la désertification de certaines régions. En conséquence on constate une crise socio-économique et de graves problèmes de santé dans la population qui doit survivre dans la région sinistrée. Nous allons prendre trois exemples emblématiques de cette situation : le lac Songor, le lac Tchad et la mer d'Aral. Le lac Songor Selon l'UNESCO, le lac Songor situé dans la zone côtière au sud du Ghana couvrait plus de 511 km2 en 2011. Il combine des écosystèmes marin, estuarien, d'eau douce et d'eau saumâtre, avec des mangroves, des îles et des fragments de forêts protégées par les communautés. Le lac constitue la principale source de subsistance des communautés locales et alimente également les champs alentours. La région est également une ressource pour le tourisme mais dont le potentiel reste encore largement inexploité.
Mais depuis 1990 l'irrigation excessive des terres aux alentours du lac Songor sont en train de condamner cette ressource et la biodiversité qui en dépend. L'eau s'est tellement évaporée qu'un site d'extraction de sel a été installé dans la partie ouest du lac. On prédit que dans moins d'une génération, ce lac n'existera plus. Le lac Tchad Dans le monde, l'irrigation représente environ 70% des prélèvements d'eau douce. Mais toute cette eau ne parvient pas aux plantes car les pertes sont importantes, surtout lorsqu'il s'agit de techniques d'irrigation traditionnelles. Or, celles-ci sont employées sur les deux tiers des surfaces irriguées du monde. Ces pertes sont dues soit à des fuites sur canalisations soit à l'évaporation de l'eau qui stagne sur les sols. On estime qu'en Afrique, environ 40 à 60% de l'eau d'irrigation est ainsi perdue. Cette importante ponction dans les réservoirs naturels a des effets négatifs à l'échelle locale. Ainsi, le lac Tchad représentait autrefois la plus grande réserve d'eau douce du continent africain. Aujourd'hui sa superficie est inférieure à 1500 km2, 20 fois plus petite qu'en 1968 ! Voici une photographie prise à cette époque. Selon l'USGS, alors que la tendance globale est un lac en diminution, la partie nord reçoit encore de l'eau, mais cela varie considérablement. En 2021, les niveaux d'eau sont restés inférieurs à la moyenne entre 1900 et 2010 et bien inférieurs à ce qu'ils étaient dans les années 1960.
Dans une génération, ce lac risque de se transformer en désert car les agriculteurs des pays limitrophes puisent toujours plus d'eau pour irriguer leurs champs et lutter contre la sécheresse grandissante qui s'accentue dans cette région du monde. En l'espace de trois générations ces populations vont parvenir à détruire ce que la nature avait préservé durant des millions d'années. Mal conduite, l'eau d'irrigation produit également des catastrophes dans les cultures. Si l'eau d'irrigation n'est pas drainée, elle peut stagner dans les champs où elle va s'évaporer lentement, laissant en dépôt derrière elle les sels dissous qu'elle contient. Progressivement, cet excès de sels va stériliser les terres qui devront être abandonnées. De la mer d'Aral au désert d'Aralkum Le pompage excessif d'eau fluviale à des fins d'irrigation peut aussi progressivement conduire à l'assèchement des territoires situés plus en aval. A ce titre, la catastrophe écologique de la mer d'Aral est réellement dramatique. Située à l'est de la mer Caspienne, dans les années 1960 la mer d'Aral était encore la quatrième mer intérieure du monde avec une superficie de 67300 km2, soit l’équivalent de deux fois la Belgique. Aujourd'hui, elle sa superficie s'est réduite de plus de 90% et elle est parvenue à un point de non retour. Comment en est-on arrivé là ? Dans les années 1960, pour développer la culture irriguée du coton dans la région désertique du Kazakhstan et en Ouzbékistan, le gouvernement soviétique décida de détourner la majeure partie des eaux des deux fleuves qui alimentaient la mer d'Aral, l'Amou-Daria et le Syr-Daria. En l'espace de 40 ans, ces prélèvements considérables ont abaissé de 15 mètres le niveau de la mer, le rivage recula de 100 km et sa surface diminua de 40%. Dans le même temps, sans apport d'eau douce, la concentration de sel a augmenté, si bien que la salinité de la mer d'Aral est passée de 10 g/L en 1950 à 32 g/L en 2005, rejoignant la salinité de l'océan. La faune peu habituée a une tel milieu a presque entièrement disparu. Parmi toutes les espèces vivants de la mer d'Aral, 73 espèces d'oiseaux, 70 espèces de mammifères et 24 espèces de poissons ont soit péri soit déserté la région. En 2014, la superficie de la mer d'Aral représentait moins de 10% de sa superficie d'il y a un siècle. La mer d'Aral est devenue un désert écologique !
L'assèchement progressif de la mer d'Aral est une catastrophe régionale sur les plans économique et environnemental. Beaucoup de villages et de bateaux auparavant en bordure de mer ressemblent aujourd'hui avec des vaisseaux fantômes échoués dans une mer de sable ainsi qu'on peut le voir sur les photographies assez surréalistes présentées ci-dessous ainsi que sur cette photographie. Malgré une tentative dérisoire dans les années 1990 de réalimenter la mer d'Aral, en 1991 les dernières usines de poissons surgelés travaillant pour d'autres régions du pays ont fini par fermer leurs portes. Depuis le début de la régression de la mer d'Aral, du fait que la région n'est plus soumise au doux climat tempéré engendré par la mer intérieure, du point de vue climatique on constate une forte évaporation de l'eau, jusqu'à 1700 mm par an ainsi qu'une chute de 10% de l'humidité de l'air. Durant l'hiver la température moyenne de l'air a chuté de plusieurs degrés et en été la température augmente de 2 à 3°C, portant localement la température à 49°C à l'ombre tandis qu'en hiver, la nuit la température peut tomber jusqu'à -35°C ! Les tempêtes de sable sont plus fréquentes, plus longues et les rafales de vents plus intenses. Depuis quelques années on observe également des tornades de sable. Les vents soufflent plus fort sur la côte ouest avec une vitesse moyenne de 20 à 25 m/s (72 à 90 km/h) avec une fréquence estimée à plus de 50 jours par an. En parallèle, comme si cette catastrophe écologique ne suffisait pas, une mauvaise gestion de l'irrigation et une utilisation abusive d'engrais et de pesticides ont conduit à la salinisation des sols et à la désertification d'immenses étendues dans la région. Couplé à l'évaporation et au retrait des eaux, en 1976 la quantité de sel et de poussière s'accumulait dans la mer d'Aral au taux d'environ 200 kg par hectare. En 1996, elle atteignait 700 kg/ha et 1100 kg/ha en 2000. Il va sans dire que toute la région est brûlée par le sel et est devenue stérile. La qualité des eaux souterraines s'est également dégradée et le niveau des nappes phréatiques a fortement baissé.
Aujourd'hui toute la région du bassin d'Aral dans un rayon d'environ 1200 km entre Ashkhabad et Tashkent est sinistrée. Quand on voit son étendue, cela paraît inimaginable. Le processus de dégradation du bassin d'Aral a progressivement affecté les sphères socio-économiques. En 1976, il y avait entre 500 et 600000 riverains affectés par les premiers signes d'assèchement de la mer Aral. En 2000, la crise économique qui en résulta toucha entre 3.5 et 7 millions d'habitants ! Les premières victimes de la crise furent les populations les plus vulnérables, les enfants, les femmes et les malades. La région présente aujourd'hui le plus haut taux de mortalité infantile de l'ex-Union soviétique avec 75 enfants décédés pour 1000 nouveaux-nés et 12 femmes décédées pour 10000 naissances. Les maladies, les infections parasitaires, notamment le typhus, l'hépatite et la parathyroïde accompagnent toujours la pauvreté et ont tendance à augmenter dans la région. Dans l'épicentre de la catastrophe écologique, l'anémie, les dysfonctionnements de la glande thyroïde, des reins et les maladies de foie sont très répandues. Les maladies de sang, oncologiques (cancers), l'asthme et les maladies cardiaques ont progressé. Les recherches médicales ont démontré que l'incidence et l'augmentation de ces maladies dépendaient directement de cette catastrophe écologique. Au début des années 2000, on ne donnait pas cher de l'avenir de cette région. On estimait que dans moins d'un siècle, au taux d'exploitation d'alors, la mer d'Aral aurait disparu et serait à l'image du désert du Kara-Kum. Mais les politiciens ont essayé de réparer les erreurs du passé. En effet, grâce à un financement de la Banque Mondiale, le gouvernement essaye tant bien que mal de préserver ce qui reste de l'ancienne mer d'Aral voire de la réalimenter. En 2005, un barrage fut construit dans le Nord qui a permis de remonter de 6 mètres le niveau des eaux. En 2009, la mer d'Aral avait récupéré 30% de sa superficie et 15 espèces de poissons ont repeuplé ses eaux. Mais on craint qu'elle ne retrouve jamais sa superficie et sa splendeur d'antan. Le réchauffement climatique Enfin, il y a le problème du réchauffement climatique. Les gaz à effet de serre sont des gaz qui retiennent la chaleur dans l'atmosphère comme une serre retient la chaleur du Soleil.
Les gaz émis naturellement par la biosphère participant à ce réchauffement sont la vapeur d'eau, le dioxyde de carbone, le méthane, le protoxyde d'azote, l'oxyde d'azote et l'ozone. A cette liste il faut ajouter des dizaines de composés émis par les activités humaines, notamment les CFC, le protoxyde d'azote, etc. Leur capacité de réchauffement et leur durée de résidence dans l'atmosphère sont très variables. Leur concentration suit une évolution exponentielle et présente un effet retard qui peut dépasser un siècle. Le premier gaz à effet de serre est la vapeur d'eau qui contribue jusqu'à 70% de l'effet de serre total. Elle augmente en même temps que la chaleur. Le deuxième gaz à effet de serre par son importance mais le premier d'origine anthropique est le dioxyde de carbone (CO2). Il représente 60% du renforcement de l'effet de serre d'origine artificielle. Sa concentration fut pratiquement constante jusqu'au début de l'ère industrielle. Sa concentration dans l'atmosphère était de 0.028% soit 280 ppm (parties par million en volume) en 1750. Elle est passée à 315 ppm en 1958, 345 ppm en 1984 et à 367 ppm en 1999. L'Europe occidentale subit quotidiennement des pics qui oscillent entre 350 et 450 ppm, principalement en Angleterre et en France et la concentration augmente tous les jours malgré les actions positives de certains pays. Enfin, citons le méthane (CH4) ou "gaz des marais". Il contribue à raison de 20% des gaz à effet de serre de longue durée d'origine artificielle. Si nous continuons à polluer l'air au taux actuel, vers 2100 le rayonnement de la Terre pourrait globalement augmenter entre 3 et 8 W/m2 selon que le scénario est optimiste (500 ppm de gaz carbonique) ou pessimiste (1000 ppm). Dans ces conditions, il va de soi que dans cent ans il est probable que la physionomie et le climat du monde seront très différents d'aujourd'hui. Nous avons des exemples historiques aux quatre coins du monde où l'effet du changement climatique a décimé des civilisations en Afrique du Nord, en Asie Mineure (civilisation de l'Oxus), en Asie centrale (Mongolie) ou encore sur la côte ouest de l'Amérique du sud (Nazsca), conduisant parfois des peuples entiers à l'extinction, sans oublier le réchauffement climatique que subit l'Europe à l'époque médiévale. En tous ces lieux, aujourd'hui les paysages ne sont plus verdoyants comme ils étaient il y a 1000 ou 2000 ans mais désertiques et balayés par des vents aussi érosif que du papier émeri. Tout majestueux qu'ils soient ils nous rappellent qu'aussi puissante soit une civilisation, notre économie est tributaire du climat et qu'il est prudent de le ménager. Pour plus de détails, consultez l'article consacré à l'effet de serre et celui sur la climatologie. Prochain chapitre
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