Carte de la pollution de l’eau douce dans le monde

L’eau la plus propre dans la nature est la pluie, évaporée par les eaux de surface, le sol ou les plantes, car elle laisse des contaminants et en recueille relativement peu lorsqu’elle est dans l’atmosphère. Une fois que l’eau touche le sol, elle peut recueillir des composés qui se dissolvent dans l’eau, elle peut transporter d’autres contaminants ou offrir des conditions favorables aux organismes qui pourraient causer des maladies.

Certains de ces contaminants peuvent être présents dans la nature, renforcés par l’activité humaine ou créés tout court par l’activité humaine. Certains contaminants sont abiotiques (non vivants), tels que les métaux lourds et des milliers d’autres produits chimiques plus ou moins toxiques, cancérigènes et persistants, souvent présents seulement à l’état de traces ou biotiques (vivants) tels que les parasites, les bactéries et les virus. Il y a aussi des débris plus importants qui causent des dommages environnementaux à l’eau, comme les déchets, y compris le plastique.

Eau contaminée par des agents pathogènes

Plus de 1,1 milliard de personnes dans le monde ne disposent toujours pas de réserves d’eau à l’abri des agents pathogènes (bactéries, virus, parasites) et 2,4 milliards de personnes ne disposent pas d’un système d’assainissement ou d’évacuation des eaux usées. Cela contribue à environ 5 millions de décès par an. L’un des principaux défis à relever pour que l’eau reste propre et saine pour la consommation humaine consiste simplement à éloigner les matières fécales des eaux usées des réserves d’eau potable et des zones de baignade.

Les pays développés disposent d’infrastructures coûteuses gérées par des techniciens bien formés pour traiter et décontaminer le lisier. Il existe également des systèmes très sophistiqués de nettoyage de l’eau potable. Par exemple, la norme pour l’eau potable aux États-Unis est qu’il n’y a aucune bactérie. En outre, du chlore est ajouté à l’eau pour empêcher la croissance bactérienne dans le réseau de distribution. Enfin, les eaux usées sont contenues dans des tuyaux ou des systèmes qui sont séparés du système d’eau potable.

Cependant, la plupart des pays du monde ne disposent pas de ces infrastructures, ni de l’argent nécessaire pour les créer et les entretenir, ni du système éducatif pour former les techniciens nécessaires. Par conséquent, les eaux usées brutes entrent souvent en contact avec les réserves d’eau de surface et souterraines, souvent utilisées pour boire et se baigner. Ces eaux d’égout brutes peuvent contenir des organismes qui provoquent des maladies, tels que des virus et des bactéries.

Il existe des maladies ou des parasites dévastateurs qui peuvent être propagés par ce type d’eau contaminée, notamment le choléra, l’hépatite, la dysenterie et d’autres maladies qui provoquent des diarrhées. Un jeune enfant vivant dans une région où les soins de santé sont rares ou inexistants peut tout simplement mourir de déshydratation, même d’un cas de diarrhée relativement bénin.

Les agents pathogènes peuvent également constituer un problème dans les pays développés, principalement dans les eaux de surface non utilisées pour la boisson. En général, les niveaux les plus élevés de bactéries et de virus proviennent des eaux de ruissellement transportant les déchets et les nutriments humains et animaux dans les lacs ou la mer. Les virus étant trop difficiles à mesurer, nous avons tendance à surveiller les bactéries et à supposer que les niveaux de bactéries sont liés aux virus ou à d’autres agents pathogènes possibles.

Fondamentalement, si nous trouvons des niveaux élevés de bactéries provenant du tractus intestinal des animaux, en particulier celles qui proviennent des humains, nous concluons que l’eau a été en contact avec des fèces et peut, par conséquent, contenir des agents pathogènes et être dangereuse. Les coliformes sont une famille de bactéries communes dans les sols, les plantes et les animaux. Escherichia coli, est un type commun de coliforme fécal qui vit dans les intestins des humains et d’autres animaux à sang chaud et dans leurs déchets.

La plupart des bactéries proviennent de sources non humaines (rats, ratons laveurs, chiens, cerfs, mouettes), mais on sait que ces animaux se trouvent en plus grande concentration autour des établissements humains. Le paramètre « coliformes totaux » est donc utilisé comme indicateur de pollution, mais le lien entre les coliformes totaux et les maladies humaines n’est pas aussi fort que pour les autres indicateurs. Les niveaux d’E. Coli et d’entérocoques, tous deux présents dans les fèces, sont de meilleurs indicateurs du potentiel de maladie humaine.

Pollution par les métaux lourds

Il n’existe pas de définition fortement acceptée du « métal lourd ». Certains d’entre eux, en fait, ne sont pas si lourds et certains métaux lourds ne sont pas toxiques. Toutefois, nous n’avons pas d’autre terme pour les désigner, et nous continuerons donc à les appeler des métaux lourds.

Le principal problème est que ces métaux (cadmium, mercure, plomb, arsenic, sélénium, zinc, cuivre, béryllium, aluminium, fer, manganèse, bore, molybdène) peuvent être toxiques pour l’homme et d’autres organismes. Certains se lient et interfèrent avec les protéines structurelles, les enzymes et les acides nucléiques des cellules, provoquant des troubles dans les systèmes d’organes tels que le cœur, le cerveau et le cancer.

Certains métaux lourds sont également toxiques pour les plantes. Un des défis des métaux lourds est qu’ils sont des éléments et non des molécules, il n’est donc pas possible de les décomposer comme on peut le faire avec une molécule pour éliminer le problème de sa toxicité. En général, tout ce que vous pouvez faire est d’essayer de les retirer d’une zone et/ou, si nécessaire, d’un approvisionnement en eau.

Des concentrations d’arsenic ont été détectées, aux États-Unis, dans au moins 25 échantillons d’eau et d’eaux souterraines dans un rayon de 50 km.

Les métaux lourds sont présents pour des causes naturelles dans de nombreux écosystèmes. Les activités humaines peuvent les concentrer ou les déplacer vers un endroit où ils peuvent entrer en contact avec des personnes ou d’autres espèces et causer des dommages. Par exemple, une petite concentration de sélénium naturel dans le sol peut être transportée par l’eau d’irrigation vers une zone où l’eau s’évapore, concentrant ainsi le sélénium au point de provoquer un empoisonnement et, par conséquent, des difformités et des décès chez les animaux sauvages.

Même le ruissellement agricole des champs, avec l’évaporation de l’eau contaminée, peut empoisonner une zone avec un ou plusieurs métaux lourds. Le sélénium, le plomb, le bore, le chrome, le molybdène et de nombreux autres éléments et produits chimiques agricoles contaminants peuvent atteindre des concentrations toxiques dans les zones humides et provoquer des empoisonnements, des altérations de la fertilité et de graves malformations à la naissance chez les populations d’oiseaux aquatiques ou d’autres animaux en période de reproduction.

Les décharges telles que les raffineries de pétrole peuvent au contraire libérer dans l’environnement du mercure, une neurotoxine dangereuse, notamment pour le développement des fœtus et des jeunes enfants. Une fois dans l’environnement, le mercure se transforme en méthylmercure toxique et s’accumule dans les organismes qui sont consommés par les poissons. Comme tous les animaux accumulent le mercure plus vite qu’ils ne le rejettent, les concentrations peuvent atteindre des niveaux dangereux dans les poissons et les oiseaux au sommet de la chaîne alimentaire.

Pesticides et autres polluants chimiques

Chaque année, nous utilisons des millions de kilos d’herbicides, de fongicides, d’insecticides, de topicides et d’autres biocides. Ces composés chimiques se retrouvent dans les cours d’eau et les systèmes vivants. Les produits chimiques peuvent être facilement transportés par l’eau lorsqu’ils peuvent se dissoudre dans l’eau elle-même, comme c’est le cas des composés polaires et hydrophiles. Cependant, les composés chimiques peuvent également s’attacher à quelque chose, comme les particules de sol qui peuvent être transportées par l’eau lorsqu’elle se déplace.

Certains de ces produits chimiques sont couramment utilisés pour lutter contre les mauvaises herbes, les insectes et autres nuisibles dans les zones urbaines. On les trouve donc fréquemment à des niveaux relativement élevés dans les analyses d’eau effectuées sur les cours d’eau urbains des pays riches.

Un ou plusieurs pesticides ou produits de leur dégradation ont été détectés, à des concentrations dépassant les normes de qualité pour la vie aquatique, dans des cours d’eau alimentés par des bassins de drainage agricoles et urbains. En outre, des pesticides qui n’avaient pas été utilisés depuis de nombreuses années (par exemple le DDT) ont été détectés dans divers échantillons de poissons et de sédiments. Les pesticides se sont avérés moins courants dans les eaux souterraines, mais ont été détectés dans 50 puits analysés dans les zones urbaines et agricoles.

Les pesticides les plus fréquemment détectés dans les voies navigables américaines sont les suivants :

• Cinq herbicides très utilisés en agriculture : atrazine, métolachlore, cyanazine, alachlore et acétochlore ;
• Cinq herbicides largement utilisés à des fins non agricoles, notamment dans les zones urbaines : simazine, prométhone, tébuthiuron et diuron ;
• Trois des insecticides les plus utilisés : diazinon, chlorpyrifos et carbaryl.

Bien sûr, on peut aussi trouver des situations similaires ou pires dans d’autres pays riches et industrialisés, dont l’Italie, comme nous l’expliquerons dans un autre article. Si l’on s’intéresse ensuite aux milliers d’autres substances chimiques d’origine industrielle ou pétrochimique qui sont potentiellement cancérigènes même en petites quantités, le tableau peut réellement se présenter dans sa réalité brute, mais de telles données quantitatives sont rarement dans le domaine public, surtout lorsque les valeurs sont préoccupantes pour la population.

Surveillance des eaux souterraines

En ce qui concerne notamment les eaux souterraines (qui comprennent donc les aquifères utilisés pour l’approvisionnement en eau), des cartes mondiales utiles sur les niveaux de pollution sont fournies gratuitement sur le portail de l’IGRAC (International Groundwater Resources Assessment Center). En cliquant sur « Information System » dans le menu déroulant, vous pouvez accéder à diverses cartes interactives.

Il convient de noter que 67 % de toutes les eaux souterraines du monde, agrégées, sont utilisées pour l’irrigation, tandis que 22 % sont utilisées à des fins domestiques (eau potable et assainissement) et les 11 % restants sont utilisés par l’industrie. Les eaux souterraines fournissent environ la moitié de l’eau potable et d’irrigation utilisée dans le monde. Il est donc particulièrement important de surveiller la qualité de ces eaux.

Les eaux souterraines sont surveillées dans de nombreuses régions du monde en mesurant le niveau des nappes phréatiques, les taux d’extraction humaine, l’approvisionnement des sources et la qualité de l’eau. Les mesures ponctuelles du niveau des eaux souterraines sont souvent interpolées et combinées avec d’autres données (par exemple, la télédétection et la modélisation) pour évaluer l’état des ressources en eaux souterraines.

Cependant, il y a un manque d’informations sur la surveillance des eaux souterraines au niveau régional et mondial, ce qui empêche une évaluation et une gestion éclairées de l’eau. Reconnaissant la nécessité d’une collecte systématique des données sur les eaux souterraines, l’IGRAC a pris l’initiative de créer un réseau mondial de surveillance des eaux souterraines : le Réseau mondial de surveillance des eaux souterraines (GGMN), un réseau créé pour améliorer la qualité et l’accessibilité des informations de surveillance.

Il est ainsi possible de savoir quels pays dans le monde et à quel niveau sont touchés par la pollution industrielle, urbaine, agricole et dans quelles zones il y a, par exemple, une forte présence de nitrates ou de fluorures, bien qu’aucune information ne soit disponible sur des polluants chimiques plus spécifiques. Malheureusement, l’Italie n’est pas sur la carte, dans le sens où les données de notre pays ne sont pas disponibles, contrairement aux autres grands pays européens, ce qui n’est pas du tout une bonne nouvelle.

Dégradation de la biodiversité dans les rivières

Les rivières maintiennent des ressources biotiques uniques et fournissent des ressources en eau essentielles pour les populations. Les réserves limitées d’eau douce de la Terre et la biodiversité irremplaçable qui y est associée sont vulnérables à la mauvaise gestion des bassins et des cours d’eau par l’homme. Et de multiples facteurs de stress environnementaux, tels que le ruissellement agricole, la pollution et les espèces envahissantes, menacent aujourd’hui, en particulier, les rivières qui desservent quelque 80 % de la population mondiale.

Une excellente analyse publiée dans Nature par C.J. Vorosmarty et al. en 2010 est la première initiative mondiale visant à quantifier l’impact de ces facteurs de stress d’origine humaine sur la sécurité de l’eau et la biodiversité des rivières.

La menace mondiale pour la biodiversité des rivières

Cette étude a révélé que de vastes zones, tant dans le monde développé que dans le monde en développement, atteignent des niveaux de menace tout aussi graves pour leurs ressources en eau douce. Les sources de dégradation de bon nombre des rivières les plus menacées du monde en développement présentent des similitudes frappantes avec celles des rivières dans des conditions similaires dans les pays riches et industrialisés, dont l’Italie. Les facteurs de stress mentionnés au début mettent en danger la biodiversité des habitats fluviaux du monde.

Cependant, les solutions très élaborées traditionnellement pratiquées par les pays industrialisés mettent l’accent sur le traitement des symptômes plutôt que sur la protection des ressources, et s’avèrent souvent trop coûteuses pour les pays les plus pauvres. La dépendance des pays riches à l’égard de remèdes technologiques coûteux pour surmonter leurs problèmes d’eau et fournir des services d’approvisionnement en eau ne contribue guère à atténuer les menaces sous-jacentes, ce qui produit un faux sentiment de sécurité dans les pays industrialisés.

Pour surmonter cette crise mondiale de l’insécurité de l’eau pour les humains et la biodiversité, il faut prévenir délibérément les problèmes plutôt que de simplement compenser les menaces lorsqu’elles se présentent. Il est plus rentable de veiller à ce que les systèmes fluviaux ne soient pas compromis. Cela pourrait être réalisé grâce à une meilleure gestion de l’utilisation des terres, à l’amélioration des techniques d’irrigation et à l’accent mis sur la protection des écosystèmes et des formes de vie qui s’y trouvent.