Conception graphique : Sterenn Bourgeois et Marina Smid
Mise en pages : Marina Smid
Relecture : Valérie Poge

© Le Pommier 2014

Tous droits réservés

978-2-7465-1574-1

170 bis, boulevard du Montparnasse 75014 Paris
www.editions-lepommier.fr

Ce document numérique a été réalisé par Nord Compo.

Pourquoi nous avons eu envie de croquer la pomme

L’eau des rivières et des fleuves, des nappes souterraines et des sources est très appréciée : les économistes y voient une ressource naturelle potentiellement source de profit, les hydrologues et hydrogéologues voient des bassins versants et des aquifères, les chimistes et les physiciens enfin voient dans H₂O une molécule aux propriétés extraordinaires. Quant aux écrivains et aux poètes, ils y trouvent une éternelle source d’inspiration.

Les deux auteurs de ce livre se sont passionnés pour les multiples facettes de l’eau, qui est à la fois boisson, milieu de vie aquatique, de natation et de nautisme, qui alimente les fontaines et les jets, sert de miroir, de moyen de défense et de répression, de puissance qui fait tourner les moulins et les turbines. Ils ont considéré que si l’eau pouvait servir à désaltérer, à mouiller, à dissoudre, à délayer, à laver, à mettre en nage, à faire flotter ou voguer, à cuire, à chauffer, à arroser, à éteindre les incendies, à soigner les curistes, à peindre l’aquarelle, à inonder et à noyer, à pousser Archimède, à réfléchir Narcisse, à sauver Moïse, à perdre Ophélie… alors il était juste de consacrer ce livre au risque d’en manquer.

L’hydrologue et l’hydrogéologue se préoccupent d’acquérir des connaissances sur le cycle de l’eau, de les organiser sous forme de modèles permettant de quantifier aussi précisément que possible les flux et les stocks utilisables, en fonction des usages prévus. Ils doivent aussi organiser ces connaissances et ces chiffres pour le grand public car l’eau concerne chacun d’entre nous. S’adresser au grand public nous a poussés à réagir à certains messages médiatiques, parfois trop simplificateurs, parfois exagérés, parfois tout simplement faux. Ainsi les problèmes d’eau locaux sont-ils trop souvent présentés comme étant globaux, et les solutions partielles comme étant générales.

Ce livre, qui s’adresse à un public non scientifique, a une double ambition : être accessible sans être simpliste. Pour reprendre l’expression d’Albert Einstein, il s’agit en quelque sorte d’être aussi simple que possible, mais pas plus.

QUI SONT DONC LES AUTEURS ?

Jean Margat est né à Paris en 1924, l’année où Jean Renoir réalise La Fille de l’eau, la dramatique histoire de la fille d’un marinier mort noyé. C’est aussi l’année où, à Paris, la crue de la Seine manque de peu d’égaler son record de 1910, et où Avignon et Orange sont inondées par des pluies diluviennes. Après avoir étudié la géologie sur les rives de la Meurthe à Nancy, Jean Margat part travailler en tant que jeune hydrogéologue au Maroc. Cela explique qu’il se soit ensuite passionné pour les zones arides, collaborant avec la FAO et l’Unesco. Rentré en France en 1962 – l’année où l’Elbe inonde Hambourg et où la sécheresse dévaste le sud-ouest de la France –, il a ensuite travaillé de nombreuses années au BRGM (Bureau des recherches géologiques et minières), où il a notamment réalisé la carte hydrogéologique de la France. Il est aussi l’auteur d’ouvrages de synthèse sur les ressources en eau et les eaux souterraines dans le monde.

Vazken Andréassian est né à Paris en 1969, l’année où Neil Armstrong se pose sur la Lune (sans y trouver d’eau) et où l’ouragan Camille dévaste la Virginie, avec des pluies « si fortes que l’on trouva des oiseaux noyés dans leur nid ». Il a étudié à l’Institut national agronomique puis à l’École nationale des eaux et forêts et à l’université d’Arizona. En 1995 – une année de graves inondations en Bretagne et dans le nord de la France –, il entre au Cemagref pour y travailler sur la modélisation des crues. En 2014, à l’instant où nous écrivons ces lignes, il y est toujours… mais les crues n’ont pas cessé pour autant.

Au coeur de la pomme

L’eau est-elle une ressource naturelle ?

Évaluer les ressources de la nature nécessite une réflexion préalable sur la nature de ces ressources. L’eau, une ressource renouvelable… mais encore ?

QU’EST-CE QU’UNE RESSOURCE ?

Étymologiquement, l’eau est bien l’élément ressource par excellence : ressource vient en effet de resourdre, qui signifie « rejaillir ». C’est bien sûr le regard utilitaire porté par les hommes sur les éléments de la nature qui en fait des ressources… de la même façon qu’un regard sécuritaire les fait percevoir comme des dangers.

Malgré son étymologie, le mot « ressource » a longtemps été réservé aux moyens financiers : le concept de ressource en eau n’apparaît en Occident qu’au début du XXe siècle, à la suite de la prise de conscience de la rareté de l’eau, du risque d’en manquer et donc de la nécessité d’évaluer précisément les écoulements pour la gérer au mieux. Et qui dit « gestion » dit infrastructures de prélèvement, de stockage et de transport de l’eau : pour concevoir ces aménagements, il faut alors évaluer aussi précisément que possible les quantités d’eau que la nature offre, leur localisation et leur variation. Cette tâche est de la responsabilité des hydrologues – qui s’intéressent plus généralement aux eaux à la surface de la terre, celles qui stagnent dans les lacs et courent dans les rivières – et des hydrogéologues – spécialisés dans les eaux qui circulent dans les nappes souterraines. Mesurée par les hydrologues et les hydrogéologues, évaluée par les économistes, l’eau peut alors être utilisée à bon escient.

L’EAU EST-ELLE UNE MATIÈRE PREMIÈRE COMME LES AUTRES ?

Même si le mot « ressource » renvoie à une conception utilitariste, il est essentiel de comprendre que l’eau diffère nettement des autres matières premières minérales, telles que le charbon et les minerais :

D’une part, parce qu’elle est (en grande partie) renouvelable, en raison de son cycle naturel : l’eau des océans (et des continents) s’évapore et alimente les nuages, les précipitations qui s’abattent sur les continents alimentent à leur tour les fleuves et les nappes souterraines, dont l’eau retourne à la mer ;

D’autre part, parce que les différentes fonctions que remplit l’eau dans la nature ne sont pas séparables et que celle-ci ne peut donc pas être réduite au seul statut de matière première inerte à prélever : l’eau est utile à l’humanité dans la nature (elle a des usages in situ sur lesquels nous reviendrons plus loin) et elle est aussi un milieu de vie pour toutes les espèces aquatiques ;

Ensuite parce qu’à la différence des minerais, l’eau a une fonction exclusive pour laquelle elle n’est tout simplement pas substituable (elle est indispensable à l’ensemble des espèces vivantes à la surface de la terre) ;

Également parce que de l’eau douce peut être « produite » par dessalement à partir d’eau de mer, sans limitation quantitative ;

Enfin parce que l’eau est la seule matière première dont l’utilisation, après son extraction, a des effets en retour sur le « gisement » : une partie parfois très importante de l’eau prélevée dans le milieu naturel y retourne après utilisation (avec toutefois une altération de ses qualités : composition chimique et température). Ainsi, la « ressource » offerte par les eaux de la nature, c’est aussi la capacité de reprendre et de restaurer les eaux usées qui leur sont retournées.

Pour ces cinq raisons, l’eau (et l’évaluation de ses ressources) doit jouir d’un statut tout à fait particulier et elle ne peut être traitée comme une simple ressource minérale.

L’EAU : UNE RESSOURCE ESSENTIELLEMENT RENOUVELABLE

Revenons à présent sur cette propriété très intéressante des ressources en eau, leur caractère renouvelable. Les cours d’eau coulent depuis des siècles et continueront à s’écouler pour les siècles à venir. La raison en est simple : fleuves et rivières sont alimentés par les pluies, qui reviennent d’une année sur l’autre, en quantités plus ou moins variables. C’est parce que la relative régularité du climat assure le renouvellement de l’écoulement des rivières que leur eau constitue une ressource renouvelable.

Les pluies peuvent également s’infiltrer dans le sous-sol, où elles alimentent les nappes souterraines. L’eau de ces nappes n’est pas stagnante, elle est aussi en mouvement, et un écoulement souterrain se produit depuis les nappes vers les rivières ou les océans. Chaque année, les eaux d’infiltration réalimentent la nappe peu ou prou et renouvellent sa réserve : la ressource en eau souterraine est elle aussi renouvelable.

Eaux souterraines et eaux de surface sont donc assez régulièrement réalimentées : il s’agit dans les deux cas d’une eau courante, même si la vitesse de déplacement varie énormément. De façon imagée, on pourrait dire que l’eau des rivières voyage sur une étroite voie rapide et que l’eau des nappes souterraines circule sur la lente mais large voie aquifère (« porteuse d’eau »).

Le caractère renouvelable de la ressource en eau a une influence sur son mode d’évaluation : dans la mesure où elle correspond à un flux (un débit de rivière ou de nappe souterraine), on l’exprime généralement en mètres cubes par seconde (une quantité d’eau écoulée par unité de temps). Mais ce débit peut varier selon les saisons et on a donc pris l’habitude pour contourner ce problème de traduire la ressource « naturelle » par ce que l’on appelle le module du cours d’eau (c’est-à-dire le débit moyen calculé sur un grand nombre d’années). Le module représente alors le débit qui s’écoulerait dans le lit à tout moment, si le débit de la rivière était constant. Le module d’une rivière dépend bien entendu de l’endroit où l’on se place sur le cours d’eau : ainsi le module de la Loire est-il de 360 m³/s à Orléans et de 850 m³/s près de son embouchure. En France, c’est le Rhône la rivière la plus abondante en eau : à Beaucaire, juste avant son entrée dans le delta, le module du Rhône atteint 1 700 m³/s. Dans le monde, les modules des fleuves varient à l’extrême : le record mondial est l’Amazone avec plus de 110 000 m³/s ; et beaucoup de petits fleuves débitent moins de 1 m³/s et ne sont même pas permanents.

Les nappes souterraines ont aussi des flux moyens très variés selon leur étendue et leur recharge. En France, les nappes souterraines régionales les plus abondantes (nappes de la craie d’Artois et de Picardie, nappe d’Alsace, nappe des sables des landes d’Aquitaine, nappes des plateaux du Jura et des Grands Causses…) peuvent débiter chacune en moyenne plus de un milliard de m³ annuels. Mais attention : la plus grande part de ces écoulements souterrains rejoint les cours d’eau en surface, il ne s’agit donc pas de ressources supplémentaires.

Il faut noter qu’il existe des cas rares de nappes d’eau souterraine, qui datent parfois de plusieurs milliers ou dizaines de milliers d’années, dont le renouvellement est tellement lent qu’il est indécelable à l’échelle humaine. Ces nappes offrent une ressource utilisable qui, à l’instar du pétrole et du charbon, ne sera pas renouvelée après utilisation : on parle alors de « ressource en eau fossile », par analogie avec les gisements de charbon, qui est formé de végétaux fossilisés. L’évaluation de ces nappes fossiles se fait en volume (m³), comme pour le pétrole, et non plus en flux. Leur exploitation s’apparente également à celle des hydrocarbures : on parle alors d’exploitation minière de l’eau souterraine (elle ne représente des volumes importants que dans un petit nombre de pays, essentiellement l’Arabie saoudite, l’Algérie et la Libye).

RESSOURCES : EAUX COURANTES OU VOLUMES STOCKÉS ?

Les ressources en eau renouvelables sont déterminées par des flux, qui coexistent avec des stocks d’eau douce contenue naturellement dans les lacs et dans certaines couches géologiques, et artificiellement dans les retenues des barrages. Dans le cas des stocks, on parle parfois de « réserves », mais il est essentiel de ne pas confondre ressources renouvelables et réserves. Bien sûr, en français comme dans de nombreuses langues étrangères, « réserve » et « ressource » sont souvent utilisés comme équivalents. Mais, si dans le cas des minerais et des hydrocarbures « ressources » et « réserves » sont des concepts voisins, le cas de l’eau est bien différent, et les stocks d’eau douce continentale, s’ils permettent à nos prélèvements de s’affranchir un peu des variations naturelles des flux, ne peuvent être comptabilisés de la même façon.

Cette distinction entre flux et stock est essentielle pour une gestion durable de la ressource en eau. Elle permet d’expliquer des situations en apparence paradoxales, où il apparaît que des pays avec des réserves en eau importantes peuvent être relativement pauvres en ressource renouvelable et vice versa. Expliquons ce paradoxe avec un exemple financier proche de nous : on peut être riche avec un revenu de 1 000 € par mois et un château de 10 millions d’euros dont on a hérité ; on peut aussi être riche avec un revenu de 10 000 € par mois mais aucun héritage. Ces deux types de richesse ne sont pas comparables : dans un cas, on a des réserves financières très importantes et un flux financier mensuel faible, dans l’autre, on n’a pas de réserves mais un flux financier élevé.

Pour étendre la comparaison, on pourrait dire que le premier cas est typiquement celui des eaux souterraines : revenu petit ou moyen, grosse trésorerie. Le deuxième cas est celui des eaux de surface : revenu moyen ou gros, mais pas du tout de trésorerie. Cette distinction se retrouve dans les grands lacs naturels. Ainsi le lac Léman a un volume stocké de 89 km³ alors que le Rhône qui le traverse n’apporte qu’un flux renouvelable de 8 km³/an : le flux représente donc un onzième du stock - en d’autres termes, le Rhône met onze ans à renouveler l’eau du lac Léman. Le lac de Constance a un volume stocké de 48 km³ (alors que le Rhin qui le traverse n’apporte qu’un flux renouvelable de 12 km³/an, le flux représente donc un quart du stock). Enfin le lac Baïkal (le plus grand de tous les lacs d’eau douce par son volume) a un volume stocké de 23 000 km³ (alors que l’Angara qui le traverse n’apporte qu’un flux renouvelable de 66 km³/an, le flux ne représente qu’un trois cent cinquantième du stock).