Activités humaines et Environnement. Quels sont les enjeux de l exploitation de l eau par l être humain?

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1 Activités humaines et Environnement Quels sont les enjeux de l exploitation de l eau par l être humain?

2 Activité 1 L eau douce : ressource naturelle fragile. Le collège d Aups se trouve à proximité du territoire du Verdon qui abrite un lac artificiel créé dans le but de fournir de l eau potable et de l énergie aux habitants des régions alentour. Au cours des EPI, nous verrons quels sont les enjeux à l échelle locale de la gestion de l eau du Verdon. Au cours de cette activité, nous allons déterminer quels sont les enjeux à l échelle mondiale de la gestion de l eau douce pour les êtres humains. L accès à l eau potable DOC.2 DOC.1 Disponibilité de l eau sur Terre pour les humains. Pour ses usages, l être humain n utilise que les eaux douces issues des eaux de surface et des nappes phréatiques. Les utilisations quotidiennes de l eau d un Burkinabé et d un Français. L OMS préconise 50L d eau/jour/personne. Confort réel atteint > 100L. DOC.3 Les facteurs modifiant la quantité et la qualité de l eau (exemple de l agriculture) DOC.4 Evolution de la mer d Aral (Asie centrale) A partir des années 1960, l eau des 2 rivières alimentant la mer d Aral a été utilisée pour irriguer les champs de coton (5263 L d eau pour obtenir 1kg de coton). DOC.6 DOC.7 Origine des pesticides dans l organisme. Effets des pesticides sur la santé. DOC.5 Nombre et quantité de pesticides retrouvés dans les cours d eau du sud-ouest de la France en Eau avec + 5µg/L de pesticides impropre à la consommation. CONSIGNE : A partir des documents, réalise un paragraphe argumenté montrant que l eau est une ressource utile, limitée et fragile. J ai réussi si : J ai réalisé un calcul mathématique pour déterminer le % d eau puis le volume d eau disponible pour l Homme (doc.1) J ai repéré l utilité de la ressource eau (doc.2) A partir des documents 2 et 3, j ai établi l inégalité de la répartition de l eau disponible sur la Terre. J ai comparé les 2 cartes disponibles (doc.4) pour définir un facteur modifiant la quantité d eau disponible. J ai mis en relation les informations de 3 documents (docs 5, 6 et 7) pour montrer quel facteur peut modifier la qualité de l eau et indiquer les effets négatifs sur la santé humaine.

3 CORRECTION L eau disponible pour l homme est une ressource très limitée car elle représente = 0.95% de l eau sur Terre soit 0.95/100 * 1386 milliards de km 3 = milliards de km3. Pourtant il s agit d une ressource très utile : boisson, cuisine, hygiène dont la disponibilité est inégale sur Terre (ex : l eau est en abondance modérée en France alors qu elle se trouve en pénurie au Burkina Faso). L eau est également une ressource fragile : - - Si elle est surexploitée. L utilisation non raisonnée de l eau des 2 rivières alimentant la mer d Aral, pour les besoins en agriculture (irrigation des champs de coton), a conduit à l assèchement presque total de cette mer entre 1989 et Si elle est polluée. Les pesticides suremployés dans certaines formes d agriculture non raisonnées se retrouvent dans les cours d eau puis dans les circuits d eaux potables destinés à l être humain. Les pesticides contenus dans l eau potable se retrouve dans l organisme ce qui entraîne des effets négatifs sur la santé (troubles respiratoires, affections de la peau et à long terme cancers, troubles du fonctionnement cérébral, diminution de la fertilité ). Compétence : Je réalise une opération mathématique pour déterminer la quantité d eau sur Terre disponible pour l Homme. J exploite des documents (cartes) pour établir l inégalité de la ressource eau et révéler quels facteurs ont un impact sur la quantité et la qualité de l eau. Pour satisfaire ses activités quotidiennes (boisson, cuisine, hygiène ) l être humain prélève de l eau douce. L eau est inégalement répartie à la surface de la Terre : tous les êtres humains n ont pas le même accès à l eau douce. L eau douce, ressource limitée, est parfois mal utilisée par différents comportements et par certaines techniques d irrigation des cultures. Elle est aussi une ressource fragile qui peut être polluée par les rejets des habitations, de l industrie et de l agriculture non raisonnée.

4 Activité 2 : La gestion durable de l eau L eau douce est une ressource naturelle utile, limitée et fragile car elle peut être gaspillée ou polluée par les activités humaines. Comment gérer durablement les ressources en eau? Conséquences de l assèchement de la mer d Aral Les vingt-huit espèces endémiques de poissons du lac ont disparu, tuées par les quantités colossales de pesticides accumulées au fond du bassin. Evolution de la mer d Aral (Asie centrale) A partir des années 1960, l eau des 2 rivières alimentant la mer d Aral a été utilisée pour irriguer par aspersion les champs de coton (5263 L d eau pour obtenir 1kg de coton). Avec l évaporation de l eau, ces pesticides tapissent désormais le lit desséché de la mer d Aral. Entraînés à plusieurs kilomètres des rivages par de violentes tempêtes de sable, ils ont également contaminé les populations alentour. Dans cette région, le taux de mortalité infantile est l un des plus élevés au monde, les cancers et les cas d anémies sont en constante augmentation. 2 types d arrosage d un champ de Maïs. L irrigation d un champ par aspersion en climat chaud entraîne une grande perte en eau car l eau projetée s évapore en tombant au sol. L irrigation au goutte-à goutte apporte aux plantes uniquement l eau dont elles ont besoin directement à la base du plant. Efficacité comparée de différents modes d irrigation Traces de pesticides dans l urine d enfants de moins de 6 ans. Volume d eau nécessaire à la production d un kg de différentes espèces végétales. CONSIGNE : A partir des documents, indique quelles solutions auraient du être envisagé pour empêcher l assèchement de la mer d Aral et ainsi éviter ce désastre écologique. J ai réussi si : J ai identifié le mode d irrigation le plus adéquat pour limiter le gaspillage de l eau. J ai montré qu il faut adapter le type de culture aux conditions locales pour économiser l eau.

5 J ai identifié le type d agriculture qui limite les pollutions de l eau et donc protège la santé. CORRECTION Pour empêcher l assèchement de la mer d Aral, il aurait fallu revoir la manière d irriguer les champs agricoles. Le choix le plus économique aurait du se porter sur l irrigation au goutte à goutte dont l efficacité potentielle se situe entre 85-95%. Au contraire, l irrigation utilisée par aspersion est beaucoup moins efficace (60 à 80% selon le type d aspersion) car l eau projetée s évapore en partie avant de toucher le sol. Il aurait aussi éventuellement fallu revoir le type de culture réalisée en Asie centrale. En effet, on se rend compte que pour produire 1 kg de coton il faut 5263L d eau!!! Là où il ne faudrait «que» 454 L pour 1kg de maïs en grain et 590L pour produire 1kg de blé. Le choix d une production intensive de coton est irraisonné et a conduit à une surexploitation de l eau supérieure aux ressources disponibles. La réduction de la quantité d eau de la mer d Aral a concentré les pesticides utilisés pour la production du coton. Des conséquences néfastes sur la santé des individus sont apparues. Pour limiter la pollution de l eau par les pesticides, il faut au mieux choisir une agriculture biologique (pesticides < 5µg/L d urine) ou à défaut choisir le pesticide B (5 µg/l d urine) aux dépens du pesticide A (41µg/L d urine). Correction exercice. 1. Les bandes enherbées en bordure de champ est un dispositif qui vise à retenir les produits phytosanitaires et ainsi éviter la pollution des cours d eau. 2. Ce dispositif montre son efficacité car plus la largeur de la bande enherbée est grande plus le % de produits phytosanitaires retenus est grand (70% pour une bande de 6m contre 90 % pour une bande de18m). Compétence : Je compare les données de différentes méthodes de production agricole pour trouver une solution au gaspillage et à la pollution de l eau (et ainsi éviter des désastres écologiques comme l assèchement de la mer d Aral). Des solutions, à l échelle individuelle et collective, existent pour limiter le gaspillage de l eau (irrigation au goutte-à-goutte ) ou sa pollution (bandes enherbées, agriculture raisonnée pour l utilisation des pesticides ). Les stations d épuration permettent de dépolluer partiellement les eaux usées avant qu elles soient rejetées dans les cours d eau.

6 Activité 3 : Impacts des activités humaines sur les écosystèmes Au cours des différentes interventions réalisées dans le cadre de l EPI «L eau et le Verdon», nous avons pu établir les conséquences de la construction des barrages amenant à la création du lac artificiel de Sainte-Croix. Tu es maintenant un expert scientifique concernant les impacts des activités humaines. Un projet de construction d un barrage est envisagé afin de maîtriser le débit d une rivière et faciliter l irrigation des cultures. Avant d autoriser le projet, le Conseil régional commande une étude scientifique pour déterminer les impacts de ce projet sur les écosystèmes environnants. CONSIGNE : A partir des documents suivants, expose un point de vue argumenté concernant les impacts de la construction d un barrage sur les écosystèmes de la région.

7 J ai réussi si : J ai mis en évidence les écosystèmes impactés par le barrage (docs 1 et 5). J ai montré l effet que la construction du barrage peut avoir sur la teneur en dioxygène de l eau de la rivière (docs 2, 6 et 8). J en ai déduis les impacts sur la biodiversité locale (docs 3 et 4). La construction d un barrage dans la région aura pour conséquence une réduction de 2 écosystèmes : la forêt et les zones humides. La rivière actuelle est un cours d eau froide (12 C) et agitée ce qui donne un taux en dioxygène de 11mg/L. Le fond de la rivière est composé de sable, galets et rochers. La construction du barrage va arrêter le courant et l eau devenu calme sera plus chaude (jusqu à 27 C l été). Or, le graphique montre que la teneur en dioxygène diminue quand la température augmente (11mg/L à 12 C et 8mg/L pour 27 C). Le fond de la rivière change notamment en aval où les galets et le sable sont emportés par le courant. Ces modifications de l environnement vont impacté les saumons et larves de plécoptère. Les saumons adultes ne pourront franchir le barrage et les alevins ne pourront pas se cacher dans la partie aval car les galets (zone de cache et source de nourriture) sont emportés par le courant. Les larves de plécoptère ont besoin d une eau dont la teneur en dioxygène dépasse les 8.5mg/L. Or, avec la construction du barrage, l été, les eaux vont se réchauffer fortement et la teneur en dioxygène baisser à 8mg/L ce qui peut causer la mort des larves. En modifiant les écosystèmes (création des barrages du Verdon), les êtres humains peuvent subvenir à leurs besoins (eau, production d énergie, tourisme ). La construction d un barrage rompt la continuité écologique des cours d eau ce qui a des impacts négatifs sur les espèces (isolement des populations les rendant vulnérable aux maladies, diminuant la réussite de la reproduction, ainsi que la possibilité de fuite ou recolonisation après catastrophes (crues, pollutions )). La restauration de la continuité du colostre, affluent du Verdon, vise à rétablir les écosystèmes naturels passés. L introduction d une nouvelle espèce (écrevisse américaine) a bouleversé les relations entre espèces au sein du cours d eau. L écrevisse à pattes blanches se trouve ainsi menacée. Un plan local de sauvegarde a été mis en place.

8 FICHE DE REVISION N 4 A la fin du chapitre je sais : Je réalise une opération mathématique pour déterminer la quantité d eau sur Terre disponible pour l Homme. J exploite des documents (cartes) pour établir l inégalité de la ressource eau et révéler quels facteurs ont un impact sur la quantité et la qualité de l eau. Je compare les données de différentes méthodes de production agricole pour trouver une solution au gaspillage et à la pollution de l eau (et ainsi éviter des désastres écologiques comme l assèchement de la mer d Aral). J exploite des documents pour exposer un point de vue argumenté concernant les impacts de la construction d un barrage sur les écosystèmes de la région.