Le cycle de l eau. Évaporation. Condensation. Précipitations

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2 1 L eau circule sur toute la surface de la Terre sous forme de nuages, de pluies, de rivières, d océans. 2 En s évaporant sous l effet du soleil, l eau des océans, des rivières, des lacs et des végétaux forme les nuages. 3 L eau des nuages retombe sur la Terre sous forme de précipitations. 4 Une partie de l eau s enfonce sous la terre pour former les nappes : c est l infiltration. 5 L autre partie de l eau rejoint les océans grâce aux rivières et aux fleuves : c est le ruissellement. Le cycle de l eau Sous l effet du soleil, l eau de mer s évapore et s élève dans l atmosphère. 1 Évaporation L évaporation se fait également à partir de la terre : les rivières, les lacs, les sols, les animaux, les hommes et surtout la végétation alimentent les nuages en vapeur d eau. 2 Condensation Les gouttelettes se rassemblent pour former des nuages ou du brouillard. 3 Précipitations 79 % des pluies tombent sur les océans. Quand les conditions climatiques changent, les gouttes s alourdissent et tombent en pluie ou neige selon la température. 21 % des pluies tombent sur la terre ferme, puis elles s infiltrent ou ruissellent. 4 Retour à la mer Évaporation : quand l eau passe de l état liquide à l état gazeux. Condensation : quand l eau passe de l état gazeux à l état liquide. Nappe : grande étendue d eau enfouie dans le sol. L autre partie s infiltre dans le sol et vient alimenter les nappes souterraines, essentielles pour la culture et la vie. C est cette eau qui s écoule dans les sources et approvisionne les puits. 4

3 1 70 % de la surface de la Terre est recouverte d eau. C est pour cela qu on l appelle la «Planète bleue». 2 Plus de 97 % de cette eau est salée (mers, océans et banquises). 3 Moins de 3 % de cette eau est douce (pas salée). Elle se trouve dans les glaciers, sous la terre, sur la terre (lacs, étangs, cours d eau...) et dans l air (nuages, pluie, vapeur...). 4 Toute cette eau douce provient principalement des précipitations. Eau douce et eau salée Il y a millions de milliards de tonnes d eau sur Terre (la même quantité depuis que la Terre existe) dont : Eau salée 97,17 % Eau douce 2,83 % C est une toute petite part de l eau sur Terre mais c est celle qui nous est essentielle pour boire, nous laver et faire pousser les plantes. Dans les glaciers 76 % Les glaciers continentaux se trouvent aux deux pôles (particulièrement en Antarctique et au Groenland). Ce sont les restes des immenses calottes glaciaires qui recouvraient une grande partie de la Terre pendant les glaciations. Ils constituent la plus grande réserve d eau douce de la planète. Les glaciers de montagne sont formés de neige accumulée qui s est transformée en glace. Elle recouvre plus des 2/3 de la surface de la Terre dans les océans, les mers et les banquises (partie gelée des océans polaires). C est grâce à elle que la vie existe. Elle s est peu à peu salée au contact des roches et minéraux. En surface 1,46 % Dans l air 0,03 % C est l eau que l on trouve en suspension dans l atmosphère : les nuages, la vapeur, la brume. Ce sont les lacs, les étangs, les mares, les puits, les flaques Ces plans d eau se remplissent grâce aux pluies, aux nappes souterraines ou aux cours d eau (fleuves, rivières ). Ils prennent souvent naissance dans les montagnes sous forme de torrents. Les rivières se jettent dans les fleuves, qui coulent jusqu aux mers et aux océans. Sous la terre Calotte glaciaire : masse de glace qui recouvre parfois le sol, parfois tout un continent (l Antarctique). Glaciation : période pendant laquelle se sont formés les glaciers. Fonte : transformation de la neige ou de la glace en eau. 22,5 % Les eaux souterraines peuvent être près de la surface (les nappes phréatiques) ou en profondeur (les nappes profondes ou captives). Elles proviennent de la fonte des neiges et des pluies. 5

4 1 Les eaux souterraines proviennent de l infiltration des eaux de pluie dans le sol. 2 Elles y forment des nappes. Les nappes phréatiques sont celles qui sont les plus proches de la surface du sol. 3 Il existe aussi des nappes plus profondes et des cours d eau souterrains. 4 Après avoir capté et traité ces eaux dans des usines de production d eau potable, l homme s en sert pour sa consommation. Les eaux souterraines L infiltration L eau de pluie s infiltre dans le sol en passant par toutes les fissures de la terre ou de la roche. Elle se débarrasse ainsi de ses impuretés et remplit les espaces vides avant d être arrêtée par une couche imperméable. La source C est un endroit où les eaux souterraines sortent naturellement du sol et s écoulent à la surface. C est donc souvent le lieu de naissance d un cours d eau. Les rivières souterraines Dans les roches tendres, ou quand de grandes failles fendent la roche, des cours d eau souterrains se forment. Ils peuvent creuser de gigantesques grottes ou des réseaux qu explorent les spéléologues. Les nappes souterraines L eau infiltrée s accumule sous la terre et forme des réservoirs, qu on appelle des «nappes» et qui peuvent s étendre sur des centaines de kilomètres. On les capte pour notre consommation d eau. Il existe 2 sortes de nappes souterraines : Infiltration : passage de l eau à travers le sol. Fissure : petite fente dans une roche. Imperméable : que l eau ne peut pas traverser. Capter : pomper de l eau. 1 Les nappes phréatiques Ce sont les nappes qui se trouvent le plus près de la surface du sol. C est l eau que l on trouve au fond des puits. 2 Les nappes profondes ou captives Ce sont les nappes qui se trouvent en profondeur. Elles sont ainsi mieux protégées de la pollution. 6

5 1 L eau qui coule du robinet provient soit directement d un captage, soit d une usine de production d eau potable. 2 L eau pompée dans les nappes profondes subit une filtration et une chloration. L eau prélevée dans les rivières ou les lacs est toujours traitée en usine pour devenir potable. 3 Plusieurs étapes de nettoyage sont nécessaires pour rendre cette eau propre à la consommation et améliorer sa couleur et son goût. 4 Ces étapes peuvent varier selon le niveau de pollution de l eau pompée. Les étapes de la production d eau potable 1 Le captage L eau est ici pompée dans une rivière. Elle est conduite par une canalisation jusqu à l usine de production. 2 Le dégrillage Circuit de l eau À son entrée dans l usine, l eau traverse une grille de barreaux, espacés d environ 5 centimètres les uns des autres, qui stoppe les plus gros déchets (branches, plastiques ). 3 Le tamisage L eau continue son chemin et traverse un grillage plus serré, le tamis, qui retient les petits déchets comme les mégots de cigarette ou les allumettes. 4 La décantation On verse ensuite un produit coagulant dans l eau. Les impuretés se regroupent et forment de petits paquets qui tombent au fond du bassin de décantation. L eau devient plus claire. 5 La filtration sur sable L eau traverse une épaisse couche de sable qui arrête les dernières petites impuretés visibles. 7 La filtration au charbon actif L eau passe à travers une couche de grains de charbon. Dedans, de bonnes bactéries mangent les morceaux de matières organiques encore présents. L eau est maintenant potable. 6 L ozonation Un gaz, l ozone, est diffusé dans l eau pour supprimer les impuretés invisibles : virus et bactéries sont détruits, les matières organiques sont cassées en morceaux. Matière organique : morceau d organisme vivant en décomposition. Potable : que l on peut boire sans risque pour la santé. Désinfectant : qui détruit les microbes. Normes : ensemble de règles à respecter. 8 La chloration Pour que l eau conserve sa bonne qualité en parcourant les canalisations de l usine aux consommateurs, on ajoute du chlore, un désinfectant. 7 Les contrôles Le service des eaux qui a la responsabilité de l usine effectue régulièrement des contrôles pour vérifier que l eau est conforme aux normes. De plus, l État réalise des contrôles dont les résultats doivent être affichés dans les mairies.

6 1 Une fois l eau traitée en usine, il faut la stocker car la consommation n est pas régulière. 2 Il existe plusieurs types de réservoirs : les réservoirs au sol, enterrés ou surélevés (les châteaux d eau). 3 Les châteaux d eau permettent de faire monter l eau à tous les étages d une maison située plus bas que le réservoir. 4 Les tuyaux des canalisations transportent l eau, de l usine aux consommateurs, en passant par les réservoirs. Les réservoirs Usine de production d eau potable Ils servent à stocker temporairement l eau potable (car la consommation est très différente selon l heure ou le jour) avant qu elle soit distribuée. Ils peuvent être au sol, enterrés ou surélevés artificiellement (les châteaux d eau). Les réservoirs au sol ou enterrés Ils sont situés dans les zones les plus hautes de la ville pour que l eau s écoule toute seule vers les consommateurs. Ils possèdent une grande capacité de stockage. Pour respecter le paysage, ils sont parfois enterrés. Les châteaux d eau En terrain plat, ils permettent de créer une différence de niveau artificielle. Ce sont de grandes tours avec un réservoir à leur sommet. Les canalisations Elles transportent l eau, de l usine aux habitations, en passant par les réservoirs. En France, le réseau compte plus de km de canalisations, soit plus de 20 fois le tour de la Terre. La distribution de l eau est pilotée à partir d un centre de contrôle qui surveille 24 h/24 la consommation, le niveau des réservoirs ou encore la qualité de l eau. Pendant 1 2 la nuit (quand la consommation est basse), l eau est poussée vers le haut par des pompes. L eau reste stockée dans la partie haute du château d eau. Il y a là de à mètres cubes d eau. Canalisation : gros tuyau qui transporte l eau. Stocker : faire des réserves. Artificielle : fabriquée par l homme et non par la nature. L organisation de la distribution d eau En France, le service de l eau est assuré par les communes, souvent avec l aide de sociétés privées spécialisées. Elles apportent leur savoir-faire technique pour rendre l eau potable, pour la distribuer et pour faire fonctionner les installations d évacuation et de dépollution des eaux usées. 3 L eau descend à la demande grâce à son propre poids vers les canalisations qui la transportent jusqu aux consommateurs. 8

7 1 Il ne se passe pas une journée sans que nous utilisions de l eau. 2 Au 19 e siècle, en France, on utilisait en moyenne 10 litres d eau par jour et par personne. 3 Aujourd hui, on utilise près de 137 litres d eau par jour et par personne pour boire, se laver, laver le linge ou arroser son jardin. 4 L équipement des maisons et des immeubles en eau courante est un progrès récent. 5 L eau potable est issue d une usine de traitement puis distribuée dans les habitations par un réseau de canalisations souterraines. Combien de litres d eau? Aux toilettes Tirer la chasse d eau 6 à 12 litres L eau à la maison Dans la salle de bains Un bain 150 à 200 litres Une douche de 4 à 5 minutes 60 à 80 litres Une toilette au lavabo 5 litres Dans la cuisine Lave-linge 35 à 60 litres par lessive Vaisselle à la main 10 à 12 litres par lavage Lavevaisselle 12 à 16 litres Boire et cuisiner 10 litres Dans le jardin Lavage d une voiture 200 litres Le compteur Il mesure la quantité d eau utilisée dans la maison. Il permet de calculer combien il faudra payer pour la facture du service de l eau. Arrosage du jardin 15 à 20 litres par m2 Service de l eau : ensemble des activités liées à la distribution et au traitement de l eau. Remplissage d une piscine de à litres 10 Les collecteurs Ils transportent l eau qui a été utilisée des habitations jusqu aux stations d épuration.

8 1 L assainissement, c est le fait de dépolluer les eaux usées, celles dont on s est servi, afin que ces eaux n aillent pas polluer les cours d eau et les sols. 2 L eau sale est acheminée par les collecteurs jusqu aux stations d épuration. 3 Là, elle est dépolluée puis déversée dans les cours d eau. 4 Dans les maisons isolées et les campagnes peu peuplées, l assainissement se fait grâce aux fosses septiques. La dépollution des eaux usées Les collecteurs Les eaux usées venues des maisons, des immeubles, des bureaux et des usines sont rejetées dans les tuyaux enterrés du réseau d'assainissement, appelés «collecteurs». Ces tuyaux les conduisent jusqu'aux stations d'épuration. Dans les grandes villes, on parle d'égouts. Le réseau français mesure environ km. Dégrillage et dessablage À la campagne ou pour les maisons isolées, il n'y a souvent pas de collecteurs. Les eaux vont alors dans une fosse septique, un système qui permet à l'eau de peu à peu se purifier grâce à la décantation et au filtrage naturel du sol. 1 Les fosses septiques Le bassin d'orage Il stocke une partie des eaux pendant les fortes pluies pour éviter le mélange entre eaux usées et eaux de pluie, ce qui pourrait faire déborder les collecteurs. L'eau est ensuite envoyée à la station de dépollution pour y être traitée. La station de dépollution Les eaux usées arrivent dans la station d'épuration pour être nettoyées et dépolluées. Elles pourront ainsi être rejetées dans les cours d'eau sans les polluer. Traitements biologiques Dégraissage Décantation Clarification Acheminer : conduire vers le lieu de traitement. Collecteur : tuyau qui reçoit les eaux usées. Fosse septique : réservoir où les déchets sont évacués puis rendus liquides par des bactéries. Le prix de l'eau Près de la moitié de la somme payée par ceux qui utilisent l'eau va aux services de production et de distribution d'eau potable. Plus d'un tiers va aux services de dépollution des eaux usées ; moins d'un quart aux taxes publiques qui servent surtout à payer la lutte contre la pollution. Taxes et redevances Collecte et traitement des eaux usées 17 % 37 % 46 % Production et distribution d'eau potable 15

9 1 Dans une commune, c est le maire qui est responsable de l eau et de l assainissement. Mais il confie souvent ce travail à des entreprises privées qui s occupent de fournir l eau à tous. 2 Les personnes employées dans les usines de traitement travaillent à rendre l eau potable. 3 Les employés qui s occupent du réseau de distribution surveillent l acheminement de l eau jusqu au robinet. 4 Le service clientèle relie le client aux services de distribution. Les métiers de l eau potable Le réseau Usine de production d eau potable Le responsable réseau vérifie avec son équipe l état des canalisations, de l usine jusqu au robinet. Il s occupe aussi de faire installer de nouvelles canalisations. Le chasseur de fuites inspecte les canalisations avec des appareils spéciaux et repère les fuites grâce aux bruits. Dans l usine d eau potable Le chef d usine est responsable de tous les traitements effectués sur l eau. Il supervise son équipe. L électromécanicien répare les machines en panne et en installe de nouvelles. Il règle également les installations électriques. Le préleveur d eau prélève des petites quantités d eau dans des flacons qu il donne au contrôleur qualité. Le contrôleur qualité analyse dans son laboratoire les flacons d eau pour vérifier que l eau est bien potable. Le chercheur améliore les techniques pour filtrer, traiter, analyser l eau et pour mieux entretenir et réparer les canalisations. Assainissement : dépollution des eaux usées. Réseau (ici) : ensemble de tuyaux qui sont reliés entre eux. Les services à la clientèle Le chargé de clientèle Le service clientèle relie le client aux services de distribution. Il existe aussi des métiers liés à la dépollution des eaux usées comme chef d'usine, égoutier Le releveur de compteur passe dans les habitations pour regarder sur le compteur la quantité d eau utilisée. Ce chiffre permet ensuite de calculer le montant à payer, mais aussi de détecter une fuite si la consommation a brutalement augmenté d un relevé à l autre.

10 1 Les besoins en eau sur Terre augmentent 2 fois plus vite que la population mondiale. 2 L eau est une ressource normalement renouvelable à l infini. Mais comme on la consomme de plus en plus, elle devient rare et précieuse. 3 Pour ne pas gaspiller l eau, il existe quelques gestes simples à effectuer au quotidien. 4 N abandonnons pas dans la nature ou dans la rue des déchets qui, tôt ou tard, peuvent polluer l eau. L eau, c est précieux! Ne pas laisser couler l eau Arrêter l eau quand on se brosse les dents et quand on se savonne. Prendre une douche plutôt qu un bain Un bain consomme jusqu à cinq fois plus d eau qu une douche de 5 minutes. Entretenir sa tuyauterie Contrôler l état général et réparer les fuites d eau. Un robinet qui goutte perd jusqu à 120 litres d eau par jour, une chasse d eau 600 litres. Moins polluer Ne pas jeter les restes d aliments, les emballages ou les produits toxiques dans les éviers et les toilettes. Réduire les doses de lessive, de produit vaisselle et utiliser de préférence des produits biodégradables. Réduire l arrosage Arroser son jardin ou laver sa voiture moins souvent pendant l été pour préserver les nappes phréatiques. Arroser le soir pour éviter l évaporation de l eau sous l effet de la chaleur. Récupérer l eau de pluie des gouttières et utiliser un arrosoir plutôt qu un tuyau. Bien utiliser les appareils électroménagers Fuite : eau qui s échappe anormalement. Toxique : dangereux pour l organisme. Biodégradable : qui se décompose naturellement. Faire marcher son lave-vaisselle et son lave-linge uniquement lorsqu ils sont pleins. Remplacer les vieilles machines par des récentes qui consomment deux fois moins d eau. 22