Eau douce

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L'eau occupe presque le trois-quarts de la surface de la Terre sous la forme d'océans surtout, mais aussi sous la forme de cours d'eau, de lacs, de neige et de glaciers. On en trouve également dans l'atmosphère et sous-terre. Plus de 97 % de l'eau de la Terre est salée, le reste étant de l'eau douce sous diverses formes.

L'eau douce se définit comme une eau qui contient généralement moins de 1000 milligrammes par litre de solides dissous. Environ 99,9 % de l'eau douce de la planète se trouve dans les glaciers, dans les champs de glace, ou encore sous la terre. Cependant, le mince pourcentage d'eau douce que nous connaissons provient de l'eau de surface (lacs, rivières et terres humides), de l'eau atmosphérique ou de l'eau souterraine. Selon certaines estimations, l'eau souterraine, répartie sur toute la surface du globe, formerait une épaisseur de 120 mètres. En comparaison, le volume d'eau de surface des lacs, des cours d'eau, des réservoirs et des marécages n'atteindrait qu'un quart de mètre. Les scientifiques estiment la quantité d'eau douce mondiale à plus d'un milliard de kilomètres cubes.

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L'eau douce est vitale : elle nourrit les plantes et les animaux de presque tous les écosystèmes, même ceux du désert. Les écosystèmes aquatiques illustrent peut-être le mieux l'importance de l'eau douce : les lacs, les étangs, les cours d'eau, les ruisseaux et les terres humides aident à la survie d'une grande diversité d'espèces et jouent un rôle écologique essentiel.

Pour l'être humain, l'eau douce constitue un élément fondamental. Non seulement elle est nécessaire à l'agriculture, aux poissons et aux forêts, ressources dont dépend la société pour se nourrir, se vêtir et s'abriter, mais elle sert également au transport et à la production d'énergie, elle gouverne les types de peuplement, elle offre de nombreuses possibilités d'activités récréatives et inspire l'expression artistique et culturelle.

L'eau dans le monde

Figure 1 illustre bien l'infime portion que représente l'eau douce par rapport à la quantité totale d'eau de la planète, ainsi que la petite portion d'eau douce qui n'est ni de la glace, ni de l'eau souterraine. (L'« eau souterraine » se définit comme l'eau qui se trouve sous la surface de la nappe phréatique; l'eau qui se présente sous forme d'humidité du sol est considérée comme de l'eau de surface).

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Figure 1 : Les ressources en eau dans le monde

Le Canada compte parmi les nations privilégiées en ce qui concerne les ressources en eau douce. Alors qu'il abrite à peine 0,5 % de la population mondiale, son territoire contient environ 9 % des ressources mondiales en eau renouvelables (c'est-à-dire l'eau renouvelée à court terme grâce aux précipitations). Les tableaux 1 et 2 ci dessous font état des réserves d’eau douce et d’eau salée de la planète.

Tableau 1 : Volume d'eau salée sur la Terre

Tableau 2 : Volume d'eau douce sur la Terre

* Les marais, les terres humides et l'eau incorporée dans le biote sont souvent des mélanges d'eau douce et d'eau salée.
Note : les totaux ont été arrondis.

Le cycle hydrologique

L'eau est unique parmi les substances présentes dans l'environnement, puisqu'elle revêt les trois formes de la matière : l'état solide, l'état liquide et l'état gazeux. L'eau douce et l'eau salée existent toutes deux à l'état liquide, mais à la forme solide ou gazeuse, il n'y a que de l'eau douce. À l'état solide, on trouve les glaciers, les champs de glace et la neige; à l'état liquide, l'eau de surface, l'humidité du sol et l'eau souterraine (eau située sous la surface de la nappe phréatique); et finalement, à l'état gazeux, la vapeur d'eau. Les précipitations tombent sous la forme de pluie, de neige et de brume.

Chacune de ces formes d'expression de l'eau douce occupent une place particulière dans l'écologie et dans les applications qu'en font les humains. Cette illustration du cycle hydrologique (Figure 2) montre les mouvements et les changements d'état sucessifs de l'eau dans l'environnement.

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Figure 2 : Le cycle hydrologique

Le cycle hydrologique est la circulation continue de l'eau, avec changements d'état, entre l'atmosphère et les écosystèmes terrestres et aquatiques, mettant en jeu des phénomènes de condensation, de précipitation, d'évaporation et de transpiration.

• Évaporation / transpiration : Au Canada, 40 % des précipitations en moyenne retournent à l'atmosphère par évaporation et transpiration. La transpiration se définit comme le processus par lequel une plante dégage de la vapeur d'eau dans l'atmosphère, généralement par ses feuilles.
• Percolation dans le sol : L'eau descend dans le sol par les pores et les fissures du sol et de la roche, jusqu'à la surface de saturation. L'eau peut remonter, par l'action capillaire, ou se déplacer verticalement ou horizontalement sous la surface de la terre jusqu'à ce qu'elle rejoigne des eaux de surface.
• Ruissellement : L'eau s'écoule à la surface des terres jusqu'aux ruisseaux et aux lacs; plus la pente est prononcée et moins le sol est poreux, plus le volume du ruissellement sera important. L'écoulement de surface s'appelle « ruissellement » avant qu'il ne rejoigne un cours d'eau normal ou un chenal d'écoulement. Le ruissellement est particulièrement visible en région urbaine, parce qu'une grande partie de la surface est recouverte d'asphalte et de béton. En bout de ligne, le ruissellement rejoint les cours d'eau, puis les océans.

S'il est vrai que le cycle de l'eau crée un équilibre entre l'évaporation et les précipitations, il n'en demeure pas moins qu'une étape du cycle est « gelée » au cours de l'hiver dans les régions plus froides. Au Canada, par exemple, la plus grande partie des précipitations est simplement emmagasinée sur le sol, sous forme de neige ou de glace. Au printemps, au moment de la fonte des neiges, d'immenses quantités d'eau sont libérées rapidement, provoquant un ruissellement massif et, souvent, des inondations. Nous reviendrons plus loin sur la question des inondations.

L'eau, les écosystèmes et le développement durable

Dans la nature, rien n'existe en vase clos. Les organismes vivants, y compris l'humain, sont liés les uns et autres et ont besoin de leur environnement non biotique. On appelle ces relations complexes des écosystèmes. Non seulement l'eau est vitale, mais elle interagit sans cesse avec l'air, la terre et les organismes vivants qui l'entourent. Elle est également essentielle au bon fonctionnement de tout écosystème.

Pour atteindre un développement durable et une économie durable, il est nécessaire de comprendre le fonctionnement des écosystèmes. Le développement durable est un principe de gestion qui consiste à se servir des ressources et de l'environnement pour répondre aux besoins du présent sans compromettre la capacité des générations futures à satisfaire les leurs. Afin que le développement soit vraiment durable, il faut y intégrer les aspects sociaux, économiques et environnementaux. Les ressources en eau du Canada doivent être mises en valeur en harmonie avec les écosystèmes naturels, de façon à ne pas les épuiser ni à décimer les populations de plantes et d'animaux qui en dépendent dans le seul but d'obtenir des gains à court terme au détriment des générations futures. La croissance économique à long terme dépend d'un environnement sain.