Stress hydrique global

     Plus de 1.4 milliard de personnes vivent dans des bassins hydriques où des niveaux de prélèvement excessifs (stress) menacent l’environnement. Schématiquement la ressource en eau se répartit entre les besoins des écosystèmes naturels (alimentation de la faune et croissance de la flore) et les besoins humains (agriculture, production d’énergie, matière première industrielle…). On comprend donc que lorsque la part destinée aux humains croit (démographie, développement économique…),  cela ne peut se faire qu’au détriment de la satisfaction des besoins des écosystèmes. Or moins d’eau c’est moins de croissance végétale pour moins de séquestration du carbone. 

D’après source : International Water Management Institute (IWWI), World Resources Institute (WRI), World Conservation Union (IUCN )

     Malgré tout nous artefacts, il n’y a pas de produit de substitution à l’eau. D’un côté nous avons une offre variable dans le temps (saison sèche/humide) et l’espace (désert/forêt), rendue localement moins prévisible du fait du changement climatique. De l’autre une demande certaine, aujourd’hui croissante dans le temps et l’espace. Au final, des conditions de marché très particulières qui ne répondent pas à nos modèles économiques standards. Pour l’heure le rééquilibrage entre l’offre et la demande humaine s’effectue principalement à travers le marché mondial des denrées agricoles (on estime à 1 000 litres le volume d’eau nécessaire à produire un kilogramme de matière brute végétale).

D’après source : WBCSD  

     Notre civilisation repose tout autant sur la disponibilité de la ressource en eau  que ces devancières. Pire encore, avec le niveau d’intégration qui est à présent le notre, tout stress local sur la ressource est susceptible d’entrainer, par des effets en cascade, de graves crises au niveau global. Ce qu’illustre assez bien le schéma ci-dessous.

D’après source : WBCSD  

La question de l’eau est déjà « ici et maintenant » et nul pays n’échappera (directement ou indirectement) à une crise.

D’après source : WBCSD  

La connection entre l’atmosphère et les eaux souterraines

     Nous savons que les plantes chlorophyllienne (i.e. les plantes vertes) pratiquent une transaction permanente « eau contre carbone » à travers le processus de la photosynthèse. Au niveau de la feuille, pour que le CO2 capté dans l’air puisse pénètrer, il est nécessaire que de l’eau captée dans le sol s’en échappe simultanément (par les stomates). Cette transpiration explique pourquoi les plantes ont des besoins en eau si importants par rapport à leur volume. Si l’ordre de grandeur moyen est très variable d’une plante à l’autre, on estime ainsi à 1 000 litres le volume d’eau transpirée pour produire un kilogramme de matière brute végétale à partir du CO2 atmosphèrique.

De par cette activité, la couverture végétale constitue le principal circuit d’échange entre l’atmosphère et les ressources en eau du sol. La vidéo suivante, en anglais, examine ce lien essentiel à l’équilibre des différents écosystèmes : les relations entre déforestation, type de couvert végétal, modification des ressources en eau et captation du carbone atmosphérique.

L’approvisionnement en eau de la ville de Paris

    C’est la municipalité qui est responsable de l’eau à Paris, celle-ci organise le service public, veille à ses performances et à l’évolution des prix. Au niveau de la gestion des risques, quatre lacs réservoirs situés sur la Marne, l’Aube, la Seine et l’Yonne protègent la région parisienne contre les inondations et soutiennent un débit suffisant de la Seine et de la Marne en période de sécheresse. L’article suivant présente les principales caractéristiques des services et réseaux de la ville liés à l’eau tels que décrits dans le rapport de présentation du plan local d’urbanisme de la ville de Paris.

Le réseau d’eau potable de la ville

     Pour le compte et sous le contrôle de la municipalité, la Société anonyme de Gestion des Eaux de Paris (SAGEP)  produit l’eau potable de la Ville de Paris. Pour ce faire, elle capte l’eau dans les sources ou la pompe dans la Seine et la Marne (50% du total) à partir des trois usines de production de Joinville, Orly et Ivry. Les usines d’Ivry et d’Orly traitent l’eau de la Seine et l’usine de Joinville traite l’eau de Marne. Ces usines utilisent un processus de potabilisation par filtration biologique lente. Une succession de trois bassins filtrants permet de clarifier l’eau. Puis l’eau, débarrassée de la plupart de ses micro-organismes est affinée par une ozonation et une filtration sur charbons actifs en grains. Chaque usine produit en moyenne 120 millions de litres d’eau par jour, jusqu’à 300 millions de litres en cas de besoin.  

Plus de la moitié de l’eau qui coule dans les robinets parisiens provient de sources situées dans un rayon de 80 à 150 km autour de la capitale. Ce qui est une garantie tant en terme de sécurisation des approvisionnements que d’économie d’énergie, les eaux étant acheminées par aqueducs jusqu’à Paris par voie gravitaire (transport passif). Le système assure donc un approvisionnement en eau même en cas de pénurie électrique.

Potabilisée, traitée, l’eau est alors transportée jusqu’à Paris et conservée dans cinq grands réservoirs : à Saint Cloud pour les eaux de l’Ouest, aux Lilas et à Ménilmontant pour les eaux des usines d’Ivry et de Joinville, à l’Hay les Roses pour les eaux d’Orly et à Montsouris pour celles du Sud. L’ensemble des réservoirs a une capacité de stockage de près d’une journée et demie de consommation. De là, les eaux sont réparties dans Paris depuis le centre de contrôle et de commande de l’eau à Paris.

C’est dans ces derniers que la société Eau et Force Parisienne des Eaux pour la rive gauche et la Compagnie des eaux de Paris pour la rive droite, délégataires de la Ville de Paris, prélèvent l’eau pour la distribuer aux usagers jusqu’au compteur de leur immeuble. La distribution tient compte de la topographie de la ville. Le réservoir de Montsouris, situé à une altitude plus basse que les autres réservoirs, alimente les zones les plus basses de la Capitale. Les quartiers proches de la Seine reçoivent ainsi des sources du Sud. L’Ouest parisien reçoit les eaux des sources de l’Ouest stockées dans le réservoir de Saint-Cloud. Les eaux de surface alimentent les autres zones c’est à dire le Sud, le Nord et l’Est de Paris. Les buttes de Montmartre, Belleville, Passy nécessitent un relevage des eaux, pour garantir la pression au pied des immeubles. Celle-ci doit être de 3 bars, soit l’équivalent d’une colonne montante de 30 mètres. Les immeubles plus hauts sont équipés de surpresseurs.

En amont de sa production, après sa potabilisation ou encore avant et pendant sa distribution, l’eau fait l’objet de multiples contrôles afin de garantir aux Parisiens une qualité sanitaire irréprochable. Le Centre de Recherche, d’Expertise et de Contrôle des Eaux de Paris – CRECEP, laboratoire de la ville agréé par le ministère de la Santé, surveille, sur mission de l’État et de la Ville, la qualité des eaux produites par la SAGEP et contrôle les eaux de sources et de rivière.

Réseau d’assainissement des eaux usées et des eaux pluviales

     Lorsqu’elle ressort des habitations, l’eau s’écoule dans les égouts. C’est alors à la section de l’assainissement de Paris- SAP -service de la ville de gérer la collecte des eaux usées et pluviales dans tout Paris, de veiller au bon fonctionnement, d’entretenir et de moderniser régulièrement les égouts parisiens. Les eaux usées, mais également une partie des eaux de pluies sont alors acheminées jusqu’à l’une des quatre usines d’épuration du Syndicat Interdépartemental pour l’Assainissement de l’Agglomération Parisienne (SIAAP) dont Paris fait partie.

Construit à partir de la seconde moitié du XIXE siècle selon les plans d’Eugène Belgrand le réseau d’assainissement de Paris représente une longueur totale de 2 430 km, dont 180 km d’émissaires et de collecteurs constituant le réseau principal au sens de l’hydraulique. Il draine une surface totale d’environ 8 000 hectares et dessert une population résidente estimée à 2,1 millions d’habitants, auxquels s’ajoute une population occasionnelle d’environ 1,4 million d’habitants de la banlieue venant travailler à Paris intra-muros.

Ce réseau transporte chaque jour de temps sec environ un million de m3 d’eaux usées. Il s’agit d’un réseau en quasi-totalité de type « unitaire », c’est-à-dire qu’il collecte dans les mêmes ouvrages les eaux usées et les eaux pluviales. Seul le nouveau quartier Paris Rive Gauche construit autour de la Bibliothèque Nationale de France dispose d’un réseau séparatif.

Le fonctionnement du réseau est largement gravitaire : les eaux s’écoulent grâce aux pentes données aux ouvrages. Six stations de pompage relèvent toutefois en permanence les eaux des quartiers bas des 12e, 13e et 16e arrondissements (Mazas, Chamonard, Tolbiac-Masséna, Austerlitz, Watt et Auteuil). Trois autres stations assurent plus particulièrement la protection du réseau d’assainissement en période de crue de la Seine (Cité, Montebello et Alma), sachant que les stations permanentes sont toutes équipées de pompes supplémentaires pour les périodes de crues.

Le réseau et ses différents ouvrages sont assez largement dimensionnés et l’existence de 45 déversoirs d’orages rejetant directement en Seine les eaux excédentaires permettent d’éviter les mises en charge excessives et les inondations lors des fortes pluies. Ce réseau assure 3 fonctions essentielles :

• la collecte des eaux usées et des eaux de ruissellement de Paris intra-muros, et leur transport jusqu’aux « émissaires », canalisations de grand diamètre assurant leur évacuation vers les ouvrages d’épuration interdépartementaux exploités par le SIAAP ;

• le transport d’effluents venant de départements amont (Val de Marne et Seine Saint Denis) vers ces mêmes émissaires ;

• la fonction de galerie technique du fait de son caractère visitable et de ses dimensions. En abritant généralement des conduites d’eau potable et non potable, et dans certains ouvrages, des conduites d’eau glacée pour climatisation, des câbles très basse tension ou des fibres optiques, l’utilisation en galeries multiréseaux permet ainsi de limiter les ouvertures de tranchées en surface à l’occasion des travaux de pose ou de modernisation ;

     Une fois collectées, les eaux usées de Paris sont envoyées vers les stations d’épuration du SIAAP pour y être traitées avant leur rejet au milieu naturel en Seine. Compte tenu de connexions existantes entre les émissaires assurant ce transport, les eaux usées parisiennes peuvent être traitées à la station Seine centre (Colombes : 240 000 m3/jour) ou Seine aval (Achères : 2 100 000 m3/jour). La station Seine centre mise en service en 1998 assure une épuration très performante des pollutions carbonée, azotée et phosphatée, alors que Seine aval, de conception plus ancienne, est en cours de modernisation pour améliorer ses performances.

Les eaux pluviales contiennent une pollution différente de celle des eaux usées, mais non négligeable. Elles sont moins riches en matière organique et en azote, mais contiennent de grandes quantités de matières en suspension sur lesquelles sont fixés des micros polluants persistants comme les métaux lourds et certains hydrocarbures (HAP, PCB). Le ruissellement des eaux sur les chaussées urbaines et certaines toitures métalliques explique pour une large part cette pollution spécifique.

Le réseau étant unitaire, les eaux de ruissellement sont mélangées avec les eaux usées, et traitées avec elles à la station tant que le réseau n’est pas saturé, ou rejetées en Seine en cas de saturation. Il faut noter que, dans le cas du traitement, les micros polluants ne sont pas traités par la station et se retrouvent dans les boues, ce qui rend leur nécessaire élimination de plus en plus difficile, notamment par la filière de la valorisation agricole qui est le mode d’élimination le plus utilisé par le SIAAP.

Le programme de modernisation de l’assainissement parisien adopté par le Conseil de Paris en 1990, d’une durée de 20 ans, a placé la protection de la Seine et la réduction des déversements de temps de pluie parmi ses tout premiers objectifs. Il n’est pas envisageable d’augmenter la capacité du réseau pour l’adapter aux volumes à transporter, sachant que les stations d’épuration n’auraient pas elles-mêmes la possibilité de traiter les débits de pointe qui se présenteraient. Le programme prévoit de traiter le problème plus à l’amont, par la construction de bassins de stockage retenant les eaux excédentaires pendant la durée de l’événement pluvieux et les restituant au réseau lorsque celui ci a retrouvé une certaine capacité disponible après la pluie. Par ailleurs, l’équipement des déversoirs d’orage par des vannes de régulation automatisées, largement réalisé aujourd’hui, permet d’empêcher le déversement tant qu’il n’y a pas mise en charge excessive et risque d’inondation.

Les ouvrages de stockage d’eaux unitaires aménagés à ce jour représentent un volume total de 35 000 m3 (17 000 m3 dans le bassin Proudhon construit en bordure du Parc de Bercy, 16 000 et 2 000 m3 dans les déversoirs d’orage Proudhon et Buffon, spécialement aménagés pour le stockage des eaux). Les eaux pluviales recueillies sur le nouveau quartier Paris Rive Gauche, équipé d’un réseau séparatif, sont quant à elles stockées dans le collecteur construit sous les quais et décantées avant d’être rejetées dans la Seine.

Le réseau d’eau non potable à Paris

     Il existe à Paris un réseau d’eau non potable destiné essentiellement au service public municipal pour le nettoyage des rues et des égouts ainsi que pour l’arrosage des espaces verts et pour les besoins ponctuels de certains industriels.

L’eau est puisée en Seine (usine d’Austerlitz et d’Auteuil) ou dans le Canal de l’Ourcq (usine de la Villette) et est distribuée, sans autre traitement qu’un dégrillage suivi, dans la plupart des usines, d’un tamisage. L’eau non potable est stockée dans des réservoirs d’une capacité globale de 181 000 m3 et dont les principaux sont les réservoirs de Passy, de Villejuif et de Ménilmontant.

Sur le web

Lire l’interview de Bruno Portier, auteur du docu-fiction d’anticipation « Paris 2011″ : http://www.linternaute.com/paris/magazine/chat/06/bruno-portier/bruno-portier-chat.shtml

Notions de base sur les pollutions aquatiques

     A partir de quelles variables ou « indicateurs » fixe-t-on les valeurs limites de rejets des eaux usées (eaux domestiques, effluents industriels et agricoles…) dans les milieux aquatiques ? Les rejets ou effluents liquides sont principalement caractérisés à partir des paramètres suivants.

Tout d’abord, leur DCO ou demande chimique en oxygène. C’est la quantité d’oxygène nécessaire aux oxydants chimiques forts afin de dégrader (oxyder) les substances organiques et minérales contenus dans les rejets. Elle permet ainsi d’évaluer globalement la charge polluante totale des eaux usées.

Leur DBO, ou demande biologique en oxygène. Celle-ci correspond à la quantité de d’oxygène nécessaire aux micro-organismes aérobies de l’eau pour oxyder les matières organiques, dissoutes ou en suspension dans l’eau. Ce paramètre constitue un bon indicateur de la teneur en matières organiques biodégradables des rejets.

Au final, il convient d’évaluer l’ensemble de ses demandes « étrangère » en oxygène qui une fois rejetées dans le milieu vont constituer des besoins additionnels venant concurrencer ceux de la faune et de la flore aquatique, à offre constante. Ainsi un rapport DCO / DBO relativement élevé indique la présence d’une importante quantité de matières non biodégradables. Celles-ci seront lentement dégrader par le dioxygène (oxydant faible) dissous dans l’eau, constituant ainsi une demande à long terme sans contrepartie ou presque.

     La température. Les conditions d’équilibres du milieu aquatique requièrent que la température des rejets aqueux n’excède pas les 30 °C. En effet, l’oxygénation de l’eau (offre en oxygène) se fait, soit à travers la photosynthèse des végétaux aquatiques (abortion de CO2 et rejet d’O2), soit par la dissolution de l’oxygène atmosphérique. Ce dernier processus étant favorisé à température moyenne.

Par ailleurs une hausse de la température est susceptible d’accélérer le processus dit d’eutrophisation. Dans des eaux peu courantes, ce phénomène se caractérise par une prolifération des algues de surface. Par suite, cette accumulation empêche la lumière de parvenir aux couches inférieures, bloquant ainsi leur photosynthèse et précipitant une chute de l’offre en oxygène etc etc…

L’eutrophisation est principalement favorisée par la surabondance de nutriments tels que les nitrates et phosphates (les principaux rejets agricoles). Cependant une hausse des températures favorisant l’efficacité photosynthétique des algues, celle-ci accélère encore le phénomène. Une température trop élevée est donc possiblement une double cause d’accroissement de la demande en oxygène dans les milieux aquatique.

Cartes des  » zones sensibles à l’eutrophisation  » de 1987 et 1994 d’après source INRA

     Les MES, ou matières en suspension dans l’eau. Leur abondance favorise la réduction de la luminosité (turbidité de l’eau). A une certaine concentration, on assiste alors à une baisse de l’activité photosynthétique précipitant la chute de l’offre en oxygène dissous et entrainant en retour une réduction de la production biologique du milieu. Par ailleurs les effets mécaniques des matières en suspension sont également importants (colmatage des branchies, sédimentation, décantation etc…).

L’un des facteurs limitant de la faune et de la flore des milieux aquatiques est donc bien la disponibilité en oxygène dissous dans l’eau (respiration, dégradation des matières…). Chacun des écosystèmes correspond donc, entre autres facteurs, à un certain type de partage de cette quantité d’oxygène, résultat de la compétition que se livre les espèces pour sa captation.

Dès lors tout apport extérieur visant à accroitre la demande en oxygène (pollution industrielle et domestique), à favoriser un type d’organisme ou une espèce au profit d’une autre (pollution agricoles), est susceptible de bouleverser profondément les équilibres dans les échanges de flux et matière, cela de sorte à très rapidement remettre en cause  la structure biologique du milieu.

Processus d’eutrophisation des milieux aquatiques

L’écosystème

Notion de base sur les écosystèmes

     Un écosystème est un complexe dynamique composé de communautés de plantes, d’animaux et de microorganismes et de la nature inerte, sujet à des interactions en tant qu’entité fonctionnelle. Les écosystèmes varient énormément en taille, en durée de vie et en fonction. Un bassin temporaire dans le creux d’un arbre et un bassin océanique sont tous deux des exemples d’écosystèmes. Définition d’après groupe de travail sur le cadre conceptuel de l’Évaluation des écosystèmes pour le Millénaire.

    Les communautés de plantes, d’animaux et de microorganismes sont autrement dénommés biocénose. Celle-ci se caractérise par une chaîne alimentaire (ou trophique), allant du producteur primaire (le végétal fabriquant de la matière organique à partir de l’énergie lumineuse, du CO2 de l’air et des ions minéraux du sol), aux divers consommateurs (de l’herbivore au super prédateur), en passant par les divers décomposeurs en charge d’assurer le retour de la matière organique sous forme minérale dans le sol. La nature inerte est également connue sous l’appellation de biotope. Celle-ci regroupe l’ensemble des caractères géographiques et physico-chimiques de l’écosystème (climat, nature du sol, relief, eau…). Pour analyser et décrire un écosystème donné, on utilise la notion de facteur écologique. Est dit facteur écologique, tout élément du milieu extérieur susceptible d’affecter le développement des êtres vivants.

A ce titre, on distingue plusieurs types de facteurs écologiques:

• les facteurs biotiques, liés aux composantes biologiques (biocénose), interactions du vivant sur le vivant, intraspécifique (au sein de la même espèce) et interspécifique (entre deux espèces différentes ou plus) ;

• les facteurs abiotiques, liés aux conditions physico-chimiques du milieu (biotope).

Un facteur écologique joue le rôle de facteur limitant lorsqu’il conditionne les possibilités de succès d’un organisme dans ses tentatives de colonisation d’un milieu. Ce facteur peut être limitant tant par son absence que par son excès. Chaque être vivants présente donc vis-à-vis des facteurs écologiques des limites de tolérances entres lesquelles se situe la zone de tolérance et l’optimum écologique. Ainsi la valence écologique d’une espèce représente sa capacité à supporter les variations plus ou moins grandes d’un facteur écologique.

Les facteurs écologiques peuvent donc agir de différentes façons sur la biocénose. Ils vont notamment intervenir sur :

• l’aire de répartition biogéographique des espèces ;

• la densité des populations ;

• l’apparition de modifications (comportement, métabolisme) adaptatives.

Ainsi lorsque la présence de telle ou telle espèce nous renseigne sur les caractéristiques de son milieu, celle-ci sera appelée bio-indicateur (coquelicot sur sol calcaire ensoleillé, bruyère en sous-bois sur sol acide…). Les caractéristiques propres (un biotope impliquant telle type de biocénose et inversement) à chaque écosystème permettent un zonage tel que celui reproduit sur la page suivante à l’échelle des écorégions. Dès lors pour chaque type écosystème, il est possible d’associer à ce zonage : un mode de fonctionnement, des biens et des services produits, des risques et menaces connus….

Source : Millenium Ecosystem Assessment

    Les êtres humains, en tant que partie intégrante[1] des écosystèmes, tirent bénéfices des « biens et services » produit par le fonctionnement des  écosystèmes. Les services produits par les écosystèmes comprennent les services de prélèvement tels que celui de la nourriture et de l’eau; les services de régulation comme la régulation des inondations, de la sécheresse, de la dégradation des sols, et des maladies ; les services d’auto-entretien tels que la formation des sols, le développement du cycle nutritionnel; enfin les services culturels tels que les bénéfices d’agrément, les bénéfices d’ordre esthétiques et les autres avantages non matériels. Ces différents « services » résultent du fonctionnement des écosystèmes, c’est-à-dire de l’ensemble des réactions biogéochimiques[2] affectant la biosphère et se caractérisant par des échanges permanant de matière et d’énergie le long des différents cycles (eau, carbone, azote…) et chaines alimentaires.

Du fait des différents cycles (ici celui de l’eau), tous les écosystèmes sont fortement ouverts les uns aux autres. Il existe cependant des frontières plus ou moins poreuses dénommées écotones. La lisière d’un bois le séparant d’une parcelle agricole, une haie coupe vent en sont de bons exemples. Comme toute frontière ces zones sont d’importants lieux de transit et d’échange, connaissant une diversité biologique accrue du fait du mélange des qualités des divers écosystèmes la composant. L’un des écotones les plus connu est la zone humide, zone de transition entre les milieux terrestres et aquatiques. Celles-ci constituent un vaste réseau interconnecté d’échange incluant les lacs, rivières, marais et les régions côtières. Dans le monde, on estime à minima qu’elle couvre une surface sensiblement équivalente à 25 fois le territoire français, cela bien que durant le 20ème siècle, plus de 50% des zones humides[3] d’Amérique du Nord, d’Europe et Australie aient été détruites du fait de l’urbanisation, des infrastructures de transport, du surpompage…

Services fournis par les zones humides

Approvisionnement
Nourriture	Poisson, fruits, céréales
Eau douce	Réservoir
Fibre et combustible	Bois énergie
Biochimie	Médicament
Biodiversité	Matériel génétique
Régulation
Climat	Régulation température et précipitations
Cycle de l’eau	Recharge des nappes souterraines
Epuration de l’eau	Filtration des polluants
Régulation de l’érosion	Rétention des sols
Régulation des risques naturels	Contrôle des inondations
Pollinisation	Habitat
Support
Formation des sols	Rétention des sols
Cycle des nutriments	Stockage, recyclage des nutriments

Les différents services fournis selon le type d’écosystème

Apports méthodologique de l’approche écosystémique

     Au niveau d’un cadrage initial, il est possible de découper un territoire en sous unités fonctionnelle (écozones) et d’ainsi utiliser le concept d’écosystème comme grille de lecture structurante des évaluations.

Les conditions de vie et de production d’une collectivité dépendent toujours directement ou indirectement des services fournis par les écosystèmes locaux (eau, nourriture, bois, fibre, matériel génétique…). Aujourd’hui, le développement des transports à grande vitesse associés à une énergie peu chère, rendent possible la consommation de certains biens et services produits par des écosystèmes distants, d’où la notion de ville « hors-sol » allant capter son eau parfois à plusieurs milliers de kilomètre. Cependant la question de la durabilité et du coût global de tels systèmes d’approvisionnement lointains demeure en suspend.

En effet, les projections démographiques et la nécessaire poursuite de la croissance économique mondiale[4] vont encore accentuer la consommation de biens et services pour une offre ou capacité environnementale au mieux constante, à priori déjà saturée. A titre d’exemple les études prospectives menées dans le cadre du « Millenium Ecosystem Assessment » nous enseignent que la demande en nourriture (donc en service de prélèvement, d’auto-entretient…) pourrait croître de 70 à 80% sur les 50 prochaines années. Avec quels écosystèmes ?

Cette demande croissante engendrera nécessairement des difficultés plus grandes pour les collectivités au niveau de l’accès aux ressources et augmentera pour tous le coût de la sécurisation des approvisionnements, d’où le concept de vulnérabilité territoriale.

Vulnérabilité territoriale et évaluation

      Du fait de l’interconnexion de tous les écosystèmes, se croise sur un même territoire des échelles de temps hétérogènes. L’environnement global (climat, grands cycles biogéochimiques) qui évolue sur la longue période, l’environnement local (production de biomasse) sur la moyenne, les collectivités humaines sur la courte période. L’exemple suivant nous montre comment une déforestation exercée même à longue distance d’un territoire, peut par effets successifs, avoir un impact non négligeable sur l’environnement local ce dernier.

Que dire également du changement climatique, véritable producteur d’incertitudes affectant l’environnement global. Ces temporalités et frontières mouvantes au sein des territoires renforcent le besoin prospectif des analyses.

Pour tenir compte de ces dépendances et interconnections multiples, des temporalités et distances de contamination variables, l’approche écosystèmique des territoires parait la plus pertinente.

Conclusion et synthèse

    Retenons donc qu’il existe des relations directes et indirectes entre vulnérabilité de l’environnement, au sens de l’ensemble des écosystèmes présent sur un territoire, et vulnérabilité  des collectivités humaines qui y sont inclus et vivent pleinement, sur un territoire, des biens et services procurés par ses écosystèmes.

Source : Millenium Ecosystem Assessment

    Illustrant cette approche, le Global Environmental Change and Human Security Project a cartographié les régions soumises à un fort stress écologique associé à une vulnérabilité du bien-être des populations. Pour ce faire a été développé un index, ‘‘index of vulnerability’’, résultat de l’agrégation de 12 indicateurs et dont la matrice d’analyse est représentée ci-dessous.

Indicateurs composants l’index de vulnérabilité
Food import dependency ratio, Water scarcity, Energy imports as percentage of consumption, Access to safe water, Expenditures on defense versus health and education,	Human freedoms, Urban population growth, Child mortality, Maternal mortality, Income per capita, Degree of democratization, Fertility rates.

Source : International Human Dimensions Programme on Global Environmental Change

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[1] L’être humain a donc lui aussi une valence écologique, celle-ci est artificiellement largement étendue par la maîtrise de l’énergie et les outils techniques.

[2] Les interactions existantes entre les différents êtres vivants (facteur biotique) vont de pair avec un mixage permanent avec des substances organiques et minérales (facteur abiotique), absorbés par les organismes vivants pour leur croissance et reproduction, puis rejetés sous forme de déchets. Ce recyclage permanent d’éléments (en particulier carbone, oxygène, azote et l’eau) est appelé cycle biogéochimique.

[3] 90% en Californie, 67% en France…

[4] Infrastructure de transport, urbanisation, consommation de matières premières…

Un atlas du changement environnemental (UNEP-Google Maps)

Urbanisation de la région de Shenzhen : http://na.unep.net/digital_atlas2/webatlas.php?id=41

Le Programme des nations unis pour l’environnement, en association avec les éditeurs du logiciel Google Earth, propose une cartographie comparée et commentée des différentes zones du monde ayant connu, sur les 20 ou 30 dernières années, les plus grands changements dans l’occupation des sols (urbanisation, déforestation, désertification…).
Voir en ligne : http://na.unep.net/digital_atlas2/google.php

Urbanisation de la région aride de Las Vegas : http://na.unep.net/digital_atlas2/webatlas.php?id=83

Annuaire écologie

L’ouverture du GIEC au temps présent ?

     Les experts du GIEC semblent placer au premier rang des conséquences du changement climatique, les difficultés d’approvisionnement en eau et la problématique de la biodiversité.

Bien qu’il ne soit pas nécessaire d’anticiper les conséquences futures des variations climatiques pour constater dès aujourd’hui les effets de pressions anthropiques excessives sur la ressource en eau et la biodiversité, ce faisant le GIEC ouvre (enfin ?) une voie de dégagement à la mono-communication des calculs climatiques.

Si le changement climatique, entendu au singulier, est un formidable producteur d’incertitude dans l’équation générale drivant les aménagements humains, il n’en demeure pas moins en l’état des connaissances une force globale et abstraite capable d’influer sur les variables réelles que sont l’accès à la ressource en eau, les stocks de la « banque mondiale » génétique, etc. 

Or la vulnérabilité présente de ces variables est encore assez largement indépendante des variations climatiques futures. Et comme ces variables sont porteuses en elles-mêmes d’un potentiel d’atténuation de ces variations, elles en sont donc tout autant des causes que des conséquences.

     La question est donc : quel seront les « états » (qualitatif et quantitatif) futurs des ressources en eau et de la biodiversité ? États à partir desquels les variations climatiques s’exprimeront plus ou moins violement. Il convient ainsi et dès à présent d’apprécier au mieux leurs états actuels, l’ensemble des forces à l’œuvre. Voir à ce titre les remarquables travaux du Millenium Ecosystem Assessment.

D’un point de vue méthodologique, notons que si le GIEC partait de l’hypothèse d’un risque global pour en déduire des conséquences à analyser localement, l’approche du Millenium Ecosystem Assessment, bien que complémentaire, faisait le pari inverse. A savoir qu’à partir de l’observation de la vulnérabilité locale des différents écosystèmes, elle en induit une notion de risque global, sans avoir à raisonner en termes de conséquences, chose bien difficile dans des systèmes ou tout est lié et interagi dans le temps comme l’espace.

Eau et biodiversité ne sont donc pas des conséquences uniquement dérivées de la « question climatique », elles sont des tampons vulnérables, à conjuguer au présent à mesure que leurs états participeront à renforcer ou diminuer les impacts des variations climatiques à venir.

     Le tableau suivant s’appuie sur les données parues dans le monde du 05/04/2007 s’appuyant sur un rapport du WWF « Les 10 plus grands fleuves en danger » (PDF, En). Ici pas besoin de CO2, de courbes et de calculs corrélatifs pour s’expliquer. Pour qu’un hydrosystème fonctionne, il demande une quantité d’eau minimum pour lui-même afin d’éviter les ruptures de cycle entrainant salinisation, eutrophisation, espèces envahissantes, etc. Une quantité d’eau dont il est précisément privé par les dérivations successives (barrages, captages canalisations, endiguements, etc.) Autrement dit, du fait d’un mauvais partage de la ressource en eau entre besoins humain et non-humains.

Quantité et qualité sont bien souvent les deux faces d’un même problème, tout du moins dans le sens suivant : une diminution de la quantité entraine de facto une plus grande concentration des polluants. Ainsi, globalement :

• dans les régions agricoles les prélèvements excessif afin d’irrigation altèrent le débit des cours d’eau, concentrant et restituant des pollutions organiques (nitrates) et chimiques (pesticides) en retour ;
• dans les régions urbaine les prélèvements excessif afin domestiques altèrent le débit des cours d’eau, concentrant et restituant des pollutions organiques (bactériales) et chimiques (micropolluants) en retour ;

• dans les régions industrielles les prélèvements excessifs afin des processus de production altèrent le débit des cours d’eau, concentrant et restituant principalement des pollutions chimiques (métaux lourd) ou thermique (eaux de refroidissement) en retour.