{"id":6385,"date":"2011-01-12T04:09:51","date_gmt":"2011-01-12T03:09:51","guid":{"rendered":"http:\/\/pro.ovh.net\/~emillena\/blog\/?p=6385"},"modified":"2011-09-20T03:04:40","modified_gmt":"2011-09-20T02:04:40","slug":"sagesse-de-leau-par-gerard-blanc","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.revue3emillenaire.com\/blog\/sagesse-de-leau-par-gerard-blanc\/","title":{"rendered":"Sagesse de l’eau par G\u00e9rard Blanc"},"content":{"rendered":"

(Revue Co\u00c9volutuion. No<\/sup> 10. Automne 1982)<\/p>\n

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La meilleure mani\u00e8re de se conduire peut \u00eatre <\/em><\/p>\n

observ\u00e9e dans le comportement de l’eau<\/em>.<\/p>\n

Tao Te Ching<\/p>\n

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Dans la Chine ancienne, les tao\u00efstes contemplaient l’eau, ouvraient leur c\u0153ur et leur esprit \u00e0 ses enseignements et s’en faisaient une alli\u00e9e pour comprendre le monde. Avec la transformation actuelle de notre pens\u00e9e, influenc\u00e9e entre autre par l’approche syst\u00e9mique, les notions de fluide, de mouvant, d’adaptabilit\u00e9, remplacent celles de solide, de permanent, de stabilit\u00e9, et nous retrouvons les r\u00e8gles et les vertus du comportement de l’eau. Non seulement dans leur dimension \u00e9cologique, mais aussi dans leur dimension humaine. Parce que le flux de l’eau n’ob\u00e9it pas aux d\u00e9sirs humains, il force les hommes \u00e0 joindre leurs efforts pour le contr\u00f4ler, l’employer et le r\u00e9employer au b\u00e9n\u00e9fice de tous. Parce qu’il ignore les divisions trac\u00e9es sur les cartes d’\u00e9tat-major, il implique la coop\u00e9ration entre les groupes humains, car ce qui se passe en amont change la vie en aval et ce qui est d\u00e9sir\u00e9 en aval alt\u00e8re l’activit\u00e9 en amont.<\/strong><\/p>\n

Le mot \u00ab sagesse \u00bb ne doit pas \u00eatre pris ici dans un sens moralisateur. Il s’agirait plut\u00f4t de la sagesse de ces rishis hindous qui ont int\u00e9gr\u00e9 en eux les r\u00e8gles de l’univers, qui les vivent et qui en portent t\u00e9moignage. C’est \u00e0 ce titre que l’eau peut \u00e9ternellement nous donner des le\u00e7ons.<\/strong><\/p>\n

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Le cycle de l’eau<\/strong><\/p>\n

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Le cycle de l’eau est connu depuis des temps tr\u00e8s anciens. Dans l’\u00e9pop\u00e9e indienne du Ramayana, il est pris comme exemple pour illustrer les changements des sentiments humains. Le c\u00e9l\u00e8bre \u00ab on ne se baigne jamais deux fois dans le m\u00eame fleuve \u00bb du grec H\u00e9raclite au VIe<\/sup> si\u00e8cle avant J.-C. n’\u00e9tait pas seulement une image r\u00e9sumant toute une \u00e9cole de pens\u00e9e philosophique, mais aussi une constatation d’un ph\u00e9nom\u00e8ne naturel per\u00e7u par la plupart des cultures humaines et traduit dans de tr\u00e8s nombreux mythes. Pour les enfants des pays temp\u00e9r\u00e9s, le cycle de l’eau est un des ph\u00e9nom\u00e8nes naturels les plus imm\u00e9diats \u00e0 appr\u00e9hender et \u00e0 comprendre, du moins dans ses grandes lignes. Au XVIIe<\/sup> si\u00e8cle, la circulation de l’eau entre l’atmosph\u00e8re et les oc\u00e9ans servait de mod\u00e8le pour expliquer la circulation du sang dans l’organisme qui venait d’\u00eatre (re)d\u00e9couverte par Harvey en 1628 (Fig. 1). Elle poss\u00e8de une port\u00e9e didactique remarquable et permet de pr\u00e9senter simplement, \u00e0 l’aide d’exemples tr\u00e8s connus, le vocabulaire de base et les outils principaux de l’approche syst\u00e9mique.<\/p>\n

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Le syst\u00e8me de l’eau : l’hydrosph\u00e8re<\/strong><\/p>\n

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Toutes les mol\u00e9cules d’eau de la plan\u00e8te, ce que l’on appelle l’hydrosph\u00e8re, forment un syst\u00e8me qui r\u00e9pond tout \u00e0 fait \u00e0 la d\u00e9finition qu’en donne Jo\u00ebl de Rosnay : \u00ab un ensemble d’\u00e9l\u00e9ments en interactions dynamiques, agenc\u00e9s en fonction d’un but \u00bb (Le Macroscope<\/em>, p. 91). L’introduction de la finalit\u00e9 \u2014 le but \u2014 dans cette d\u00e9finition peut surprendre. En fait, le but n’a rien de myst\u00e9rieux et ne traduit aucun projet plaqu\u00e9 de l’ext\u00e9rieur, il se constate a posteriori.<\/p>\n

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L’hydrosph\u00e8re en tant que syst\u00e8me est bien plus que la somme de toutes ces mol\u00e9cules d’eau. D’une part, elle englobe de nombreux autres \u00e9l\u00e9ments de nature tr\u00e8s diverse, comme on le verra par la suite et, d’autre part, c’est un tout non r\u00e9ductible \u00e0 ses parties qui implique l’apparition de qualit\u00e9s \u00e9mergentes que celles-ci, s\u00e9par\u00e9ment, ne poss\u00e8dent pas. Cette notion d’\u00e9mergence conduit \u00e0 une des notions essentielles de l’approche syst\u00e9mique, la notion de hi\u00e9rarchie, qui n’est pas hi\u00e9rarchie de domination de type ma\u00eetre\/esclave, mais hi\u00e9rarchie d’embo\u00eetement, ou de complexit\u00e9, de niveaux d’organisation.<\/p>\n

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L’examen de tout syst\u00e8me n\u00e9cessite qu’avant d’en \u00e9tudier l’int\u00e9rieur, on le situe tout de suite par rapport aux niveaux d’organisation les plus imm\u00e9diats, c’est-\u00e0-dire le niveau imm\u00e9diatement au-dessus (englobant) et le niveau imm\u00e9diatement au-dessous (englob\u00e9). D’un c\u00f4t\u00e9, l’hydrosph\u00e8re est l’une des quatre composantes majeures de la plan\u00e8te Terre avec l’atmosph\u00e8re, la lithosph\u00e8re (les roches) et la biosph\u00e8re (les \u00eatres vivants). D’un autre c\u00f4t\u00e9, elle regroupe de nombreux sous-syst\u00e8mes dans lesquels les mol\u00e9cules d’eau sont organis\u00e9es de fa\u00e7on bien pr\u00e9cise, comme les oc\u00e9ans, les bassins versants des fleuves, les amas de nuages dans l’atmosph\u00e8re ou les nappes phr\u00e9atiques. Ces diff\u00e9rents sous-syst\u00e8mes sont en \u00e9troite interaction les uns avec les autres, et ce sont ces liaisons tr\u00e8s vari\u00e9es qui sont sch\u00e9matis\u00e9es dans la description graphique du cycle de l’eau (Fig. 2).<\/p>\n

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Les interactions entre les \u00e9l\u00e9ments de l’hydrosph\u00e8re \u2014 comme dans la plupart des syst\u00e8mes complexes \u2014 sont non-lin\u00e9aires, c’est-\u00e0-dire qu’il n’est pas possible de trouver des relations de proportionnalit\u00e9 entre des variables physiques ou dans la variation d’une variable physique au cours du temps. Ainsi, par exemple, l’air ne peut contenir qu’une proportion limit\u00e9e de vapeur d’eau (on dit alors qu’il y a 100 % d’humidit\u00e9, ce qui ne veut bien s\u00fbr pas dire qu’il y a 100 % d’eau !) et par cons\u00e9quent la courbe donnant le pourcentage de vapeur d’eau contenue dans l’air au-dessus d’une zone d’\u00e9vaporation ne pourra pas \u00eatre une ligne droite, mais prendra une des formes suivantes. \"\"<\/a><\/p>\n

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Les relations non-lin\u00e9aires entra\u00eenent des comportements tr\u00e8s particuliers difficilement pr\u00e9visibles, caract\u00e9ris\u00e9s par l’\u00e9mergence de propri\u00e9t\u00e9s nouvelles et une grande r\u00e9sistance aux changements.<\/p>\n

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Deux groupes de traits caract\u00e9ristiques permettent de d\u00e9crire de mani\u00e8re tr\u00e8s g\u00e9n\u00e9rale les syst\u00e8mes que l’on observe dans la nature. Ils correspondent aux deux notions compl\u00e9mentaires de structure et de fonction, c’est-\u00e0-dire \u00e0 l’organisation dans l’espace et \u00e0 l’organisation dans le temps.<\/p>\n

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La description structurale<\/strong><\/p>\n

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Sous son aspect structurel, un syst\u00e8me comprend quatre traits principaux :<\/p>\n

\u2014 une fronti\u00e8re qui le s\u00e9pare de son environnement et par laquelle se font les \u00e9changes avec celui-ci. C’est tr\u00e8s net pour un lac, plus flou pour un oc\u00e9an, moins directement visible mais tr\u00e8s bien d\u00e9limit\u00e9 pour le bassin d’une rivi\u00e8re, plus complexe pour l’hydrosph\u00e8re enti\u00e8re ;<\/p>\n

\u2014 des \u00e9l\u00e9ments, plus ou moins homog\u00e8nes, qui peuvent \u00eatre identifi\u00e9s, d\u00e9nombr\u00e9s et class\u00e9s. Ce sont essentiellement les mol\u00e9cules d’eau, sous leurs trois phases solide, liquide et gazeuse. C’est d’ailleurs l’existence de l’eau sous ses trois formes dans la gamme de temp\u00e9ratures et de pressions de l’atmosph\u00e8re qui fait la particularit\u00e9 de la Terre parmi les plan\u00e8tes du syst\u00e8me solaire. Et c’est de la conservation de l’eau sous ses trois phases que provient son cycle ;<\/p>\n

\u2014 des r\u00e9servoirs dans lesquels les \u00e9l\u00e9ments peuvent \u00eatre rassembl\u00e9s et dans lesquels sont stock\u00e9s l’\u00e9nergie, la mati\u00e8re ou l’information. L’\u00e9tude des diff\u00e9rents types de r\u00e9servoirs dans lesquels est stock\u00e9e l’eau est une des branches principales de l’hydrologie, qui est loin d’\u00eatre achev\u00e9e, m\u00eame si l’on conna\u00eet approximativement la r\u00e9partition de l’eau sur Terre (cf. Tableau I) ;<\/p>\n

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\u2014 un\u00a0 r\u00e9seau de transport et de communication qui v\u00e9hicule de la mati\u00e8re, de l’\u00e9nergie ou des informations entre les \u00e9l\u00e9ments. Dans l’hydrosph\u00e8re, ce r\u00e9seau emprunte des m\u00e9canismes physiques tr\u00e8s diff\u00e9rents dont les principaux sont regroup\u00e9s dans le tableau ci-dessous (Tab. II).<\/p>\n

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L’eau circule constamment. Celle qui est contenue dans l’atmosph\u00e8re et dans les cours d’eau est sans cesse renouvel\u00e9e, ce qui fait son importance, malgr\u00e9 les masses relativement insignifiantes concern\u00e9es. L’influence du faible montant d’eau atmosph\u00e9rique, par exemple, est hors de proportion avec sa masse. C’est n\u00e9anmoins le plus grand facteur qui agit sur le rayonnement de l’atmosph\u00e8re, car il r\u00e9gule l’\u00e9quilibre \u00e9nerg\u00e9tique en modifiant l’absorption et la transmission du rayonnement solaire. En plus, le processus d’\u00e9vaporation, de condensation et de sublimation assure l’\u00e9quilibre hydrologique de la terre et de l’atmosph\u00e8re.<\/p>\n

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Flux, vannes, d\u00e9lais, boucles<\/strong><\/p>\n

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L’eau poss\u00e8de un r\u00f4le didactique marquant dans la description fonctionnelle d’un syst\u00e8me, car la terminologie syst\u00e9mique a emprunt\u00e9 directement son vocabulaire \u00e0 l’hydraulique. Sous son aspect fonctionnel, un syst\u00e8me comprend essentiellement :<\/p>\n

\u2014 des flux d’\u00e9nergie, d’informations ou d’\u00e9l\u00e9ments circulant entre les r\u00e9servoirs par le r\u00e9seau de communication. Ces flux s’expriment en quantit\u00e9 par unit\u00e9 de temps, comme des d\u00e9bits, et ils font monter ou baisser le niveau des r\u00e9servoirs.<\/p>\n

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Durant les derni\u00e8res d\u00e9cennies, le flux de l’eau \u00e0 la surface de la terre a fait l’objet de recherches intenses. On s’est aper\u00e7u que l’approche traditionnelle limit\u00e9e au flux terrestre \u00e9tait insuffisante (ce qu’une r\u00e9flexion syst\u00e9mique pr\u00e9voit facilement). Il est cependant tr\u00e8s difficile de mesurer directement l’\u00e9vaporation naturelle. Pourtant le transfert d’eau de la surface \u00e0 l’atmosph\u00e8re d\u00e9termine les caract\u00e9ristiques des masses d’eau, l’\u00e9nerg\u00e9tique de l’atmosph\u00e8re et l’\u00e9volution du cycle hydrologique. La circulation de l’eau affecte de fa\u00e7on tr\u00e8s in\u00e9gale les diff\u00e9rentes r\u00e9gions du globe. Les pr\u00e9cipitations \u00e0 un endroit donn\u00e9 ne d\u00e9pendent pas seulement de l’\u00e9vaporation en ce m\u00eame lieu. Il est probable qu’une mol\u00e9cule parcourt en moyenne 1000 km en une dizaine de jours dans la branche atmosph\u00e9rique du cycle. La pluie, d’un autre c\u00f4t\u00e9, ne tombe sur une r\u00e9gion donn\u00e9e que s’il y arrive tout d’abord un courant a\u00e9rien charg\u00e9 de vapeur d’eau, puis que s’y trouvent des processus ascendants. En comparant \u00e9vaporation et pr\u00e9cipitation dans le monde, on constate que les r\u00e9gions de convergence (o\u00f9 les pr\u00e9cipitations d\u00e9passent largement l’\u00e9vaporation) co\u00efncident (sur les continents) avec les grands bassins fluviaux. Les r\u00e9gions de grande divergence se trouvent surtout dans les zones subtropicales (la \u00ab ceinture de d\u00e9serts \u00bb : Sahara, Arabie, Sonora, etc.). Dans les oc\u00e9ans, les courants marins remplacent en permanence l’eau, de sorte qu’il n’y a pas p\u00e9nurie.<\/p>\n

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On peut se demander d’o\u00f9 vient l’eau qui s’\u00e9vapore, surtout dans les r\u00e9gions arides. En fait, on a d\u00e9couvert de v\u00e9ritables mers souterraines en Iran, en Arabie et en Afrique du Nord ; d’\u00e9normes quantit\u00e9s d’eau sont stock\u00e9es dans des roches poreuses d’o\u00f9 s’\u00e9vaporent jusqu’\u00e0 200000 m3<\/sup> par km2<\/sup> et par an. Au Sahara, sept grands bassins couvrant 4,5 millions de km2<\/sup> contiennent 15300 km3<\/sup> d’eau. Le seul Grand Erg Oriental en Alg\u00e9rie couvre 375000 km2<\/sup> et contient 1700 km3<\/sup> d’eau, essentiellement d’origine fossile, accumul\u00e9e avant la derni\u00e8re p\u00e9riode glaciaire, \u00e0 l’\u00e9poque o\u00f9 le Sahara jouissait d’un climat tropical avec une forte pluviosit\u00e9. Les peuples anciens connaissaient d\u00e9j\u00e0 l’existence de ces vastes r\u00e9servoirs. Par exemple, en Iran, le syst\u00e8me des qanats (canaux souterrains) \u00e9tendu ensuite par les Califes au Moyen Orient et en Afrique du Nord, transportait l’eau des nappes plus \u00e9lev\u00e9es aux r\u00e9gions basses par simple gravit\u00e9 et fournissait encore r\u00e9cemment 75% des besoins en eau de ce pays.<\/p>\n

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\u2014 des vannes qui contr\u00f4lent les d\u00e9bits des diff\u00e9rents flux. Ce sont aussi bien les barrages naturels que la capacit\u00e9 de l’air \u00e0 absorber la vapeur d’eau, la pente d’une rivi\u00e8re ou la vitesse de la fonte des glaces. C’est sur ces \u00ab vannes \u00bb que s’est essentiellement port\u00e9e l’action humaine pour contr\u00f4ler ou tenter de contr\u00f4ler \u00e0 son profit le cycle de l’eau.<\/p>\n

\u2014 des d\u00e9lais r\u00e9sultant des vitesses diff\u00e9rentes de circulation des flux, des dur\u00e9es de stockage dans les r\u00e9servoirs ou des \u00ab frottements \u00bb entre les \u00e9l\u00e9ments du syst\u00e8me. Ils jouent un r\u00f4le tr\u00e8s important dans les ph\u00e9nom\u00e8nes d’amplification ou d’inhibition et conduisent souvent \u00e0 des comportements inattendus ou instables.<\/p>\n

Dans le cas du cycle de l’eau, ces d\u00e9lais sont assez bien r\u00e9sum\u00e9s par les temps de r\u00e9sidence de l’eau dans les diff\u00e9rents types de r\u00e9servoirs (Tab. III).<\/p>\n

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Remarquons que le temps le plus long (les glaces de l’Antarctique) est 2,5 millions de fois plus grand que le temps le plus court. C’est ce qui peut conduire \u00e0 distinguer entre des ressources en eau renouvelables (cycles de 10 jours \u00e0 quelques ann\u00e9es) et des ressources non renouvelables. Mais en fait, dans le cas de l’eau, la seule diff\u00e9rence tient \u00e0 la vitesse de leur cycle de renouvellement.<\/p>\n

\u2014 des boucles qui jouent un r\u00f4le d\u00e9terminant dans le comportement d’un syst\u00e8me en combinant les effets des r\u00e9servoirs, des d\u00e9lais, des vannes et des flux. Le plus important dans le cas de l’eau est bien s\u00fbr le cycle de l’eau lui-m\u00eame, qui peut \u00eatre consid\u00e9r\u00e9 comme le prototype, le mod\u00e8le, des boucles de r\u00e9troaction n\u00e9gatives, sur lesquelles reposent la r\u00e9gulation et la stabilit\u00e9. L’autre type de boucle \u2014 la r\u00e9troaction positive \u2014 correspond \u00e0 l’effet \u00ab boule de neige \u00bb, l’accroissement des divergences. Il est malheureusement tr\u00e8s (trop ?) bien illustr\u00e9 par le m\u00e9canisme inexorable de l’accroissement de la d\u00e9sertification et de la s\u00e9cheresse dans les r\u00e9gions subtropicales. Pourquoi n’y a-t-il pas de v\u00e9g\u00e9tation dans les d\u00e9serts ? Parce qu’il n’y pleut pas assez.<\/p>\n

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Pourquoi ne pleut-il pas dans les d\u00e9serts ? Parce qu’il n’y a pas assez de v\u00e9g\u00e9tation. On reconna\u00eet de plus en plus, en effet, que la d\u00e9sertification modifie localement le climat qui devient de plus en plus sec et intensifie donc la d\u00e9sertification selon un processus d’amplification tr\u00e8s net, m\u00eame si ses m\u00e9canismes ne sont pas tr\u00e8s clairs. Est-ce le manque d’humidit\u00e9, normalement stock\u00e9e par les plantes, qui emp\u00eache les nuages de se transformer en pluie ? Des recherches su\u00e9doises r\u00e9centes semblent indiquer \u00e9galement que la rar\u00e9faction dans l’air des tr\u00e8s fines particules v\u00e9g\u00e9tales soulev\u00e9es par le vent entra\u00eene, elle aussi, une r\u00e9duction des pluies, par l’absence de particules pouvant jouer le r\u00f4le d’un noyau autour duquel viennent se \u00ab cristalliser \u00bb les mol\u00e9cules d’eau de l’atmosph\u00e8re, cr\u00e9ant ainsi une goutte de pluie. Une hypoth\u00e8se plus r\u00e9cente serait qu’un sol d\u00e9nud\u00e9, de couleur claire, n’absorberait pas assez de rayonnement solaire pour faire pleuvoir[1]<\/a>.<\/p>\n

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Lorsque se produit ce genre de ph\u00e9nom\u00e8ne, on ne peut plus appliquer la vieille id\u00e9e issue des sciences physiques \u00ab une cause-un effet \u00bb. Ce genre de raisonnement conduit \u00e0 une impasse lorsqu’on parle de propri\u00e9t\u00e9s d\u00e9pendantes d’un m\u00eame syst\u00e8me. Seuls les \u00e9v\u00e9nements ext\u00e9rieurs au syst\u00e8me (par exemple l’intensit\u00e9 du rayonnement solaire arrivant sur Terre) peuvent \u00eatre la cause d’un effet \u00e0 l’int\u00e9rieur du syst\u00e8me. Il ne s’agit pas de nier la causalit\u00e9, mais d’en \u00e9largir le sens, de d\u00e9passer la simple (et simpliste) vision lin\u00e9aire. La causalit\u00e9 demeure, mais elle se d\u00e9place au niveau sup\u00e9rieur, au-dessus de la simple observation des faits.<\/p>\n

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Le flux de l’\u00e9nergie<\/strong><\/p>\n

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Tout ce qui existe sur Terre est une manifestation du flux et de l’organisation de l’\u00e9nergie. Le syst\u00e8me ferm\u00e9 de la thermodynamique classique \u2014 qui n’\u00e9change ni \u00e9nergie ni mati\u00e8re ni information avec son environnement \u2014 totalement coup\u00e9 du monde ext\u00e9rieur, est une abstraction des physiciens. Tout syst\u00e8me sur terre est au contraire un syst\u00e8me ouvert en relation permanente avec son environnement qui le modifie en permanence et qu’il modifie en retour.<\/p>\n

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Dans le mod\u00e8le fourni par la thermodynamique, aucun moteur ne peut fonctionner sans apport d’\u00e9nergie, aucun cycle ne peut \u00eatre entretenu sans qu’il lui soit fourni de l’\u00e9nergie. Le moteur du cycle de l’eau, comme de la plupart des grands cycles qui se d\u00e9roulent sur notre plan\u00e8te, est bien entendu le soleil. Les radiations solaires fournissent 99 % du bilan \u00e9nerg\u00e9tique de notre plan\u00e8te, le reste se partageant entre l’\u00e9nergie interne du globe (le flux de chaleur dans le noyau) et la gravitation (les mar\u00e9es et l’\u00e9nergie de rotation).<\/p>\n

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La cons\u00e9quence la plus fondamentale de cette consid\u00e9ration presque \u00e9l\u00e9mentaire est que tout changement dans le flux de l’\u00e9nergie qui passe \u00e0 travers un syst\u00e8me se refl\u00e9tera in\u00e9luctablement par un changement dans la forme du syst\u00e8me qui est model\u00e9 et entretenu par ce flux. Il semble pourtant que l’humanit\u00e9 soit parfois r\u00e9ticente \u00e0 comprendre toutes les implications de cette r\u00e8gle essentielle pour vivre sur la plan\u00e8te.<\/p>\n

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La port\u00e9e de cette le\u00e7on est extr\u00eamement g\u00e9n\u00e9rale, mais ici encore l’eau fournit des exemples d’application particuli\u00e8rement frappants. Cependant, pour cela, il vaut mieux quitter l’hydrosph\u00e8re et s’int\u00e9resser \u00e0 des sous-syst\u00e8mes de celle-ci situ\u00e9s \u00e0 un niveau de complexit\u00e9 au-dessous : les bassins versants des fleuves. C’est l’unit\u00e9 de traitement appropri\u00e9e pour \u00e9tudier l’eau dans une r\u00e9gion donn\u00e9e. Un tel syst\u00e8me a l’avantage d’avoir des fronti\u00e8res faciles \u00e0 d\u00e9finir, puisqu’il est assez ais\u00e9 de d\u00e9terminer la ligne de partage des eaux entre deux rivi\u00e8res ou deux mers. On s’aper\u00e7oit aussi que si l’eau est l’\u00e9l\u00e9ment qui sert \u00e0 d\u00e9finir un tel syst\u00e8me, elle est loin d’en \u00eatre l’\u00e9l\u00e9ment le plus important num\u00e9riquement. L’eau courante ne repr\u00e9sente en effet qu’environ 1 % de la surface d’un bassin qui comprend essentiellement les versants des vall\u00e9es des cours d’eau, les lits des rivi\u00e8res, les plaines inondables, les sommets des montagnes, ainsi que tous les \u00eatres vivants, animaux et v\u00e9g\u00e9taux qui y vivent. Chaque bassin est ainsi un organisme original qui ne ressemble \u00e0 aucun autre. Ce sont les flux d’\u00e9nergie et de mati\u00e8re (l’eau et le sol) qui en d\u00e9terminent la forme, l’\u00e9quilibre, la stabilit\u00e9 et la productivit\u00e9 biologique. L’\u00e9tude d’un bassin, c’est l’\u00e9tude de l’utilisation de l’\u00e9nergie par les \u00e9l\u00e9ments vivants du paysage (qui peuvent stocker et transformer l’\u00e9nergie et l’utiliser \u00e0 un autre moment que celui o\u00f9 ils la re\u00e7oivent) et les d\u00e9placements de l’\u00e9nergie et de la mati\u00e8re dans ses parties non-vivantes.<\/p>\n

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Energie potentielle et travail<\/strong><\/p>\n

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Il n’y a pas de production de travail sans concentration pr\u00e9alable d’\u00e9nergie, pr\u00e9sence en un endroit donn\u00e9 d’un r\u00e9servoir d’\u00e9nergie potentielle (par exemple un barrage hydro\u00e9lectrique ou… le soleil !). Cette \u00e9nergie doit ensuite couler de ce r\u00e9servoir vers un puits o\u00f9 elle se d\u00e9sordonne et se disperse. Plus la chute de potentiel est \u00e9lev\u00e9e, plus la quantit\u00e9 de travail produite est grande. Les d\u00e9bits des flux qui s’\u00e9coulent d’un r\u00e9servoir sont d\u00e9termin\u00e9s par l’importance des quantit\u00e9s stock\u00e9es. Pour lib\u00e9rer cette \u00e9nergie, par contre, il faut une tr\u00e8s faible quantit\u00e9 d’\u00e9nergie, l’\u00e9nergie de commande ou information. L’\u00e9nergie de puissance, c’est la pression de l’eau v\u00e9hicul\u00e9e par une canalisation ; l’\u00e9nergie de commande, c’est l’action d’ouvrir le robinet. Cette distinction est tr\u00e8s importante et on en verra des applications quand on examinera les diverses possibilit\u00e9s d’interventions humaines sur les composantes naturelles et culturelles d’un syst\u00e8me.<\/p>\n

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Dans un bassin hydrologique, l’\u00e9nergie est v\u00e9hicul\u00e9e naturellement par l’eau qui mod\u00e8le les formes du paysage et d\u00e9termine les activit\u00e9s des \u00eatres vivants. Le flux de l’\u00e9nergie correspond \u00e0 la transformation de l’\u00e9nergie potentielle en \u00e9nergie cin\u00e9tique qui se produit lorsque l’eau coule des sommets vers la mer \u00e0 travers le bassin en accomplissant un travail d’\u00e9rosion et de transport de s\u00e9diments. Plus de 90 % de cette \u00e9nergie est dissip\u00e9e sous forme de chaleur dans les frottements, mais ce qui en reste peut accomplir un travail d’une ampleur g\u00e9ologique.<\/p>\n

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L’\u00e9quilibre d’un bassin<\/strong><\/p>\n

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Les versants d’un bassin fournissent assez de s\u00e9diments et d’eau courante pour que la rivi\u00e8re puisse les transporter et les entra\u00eener hors du bassin tout au long de son cours. Il faut bien se rappeler que tous les \u00e9l\u00e9ments constitutifs du bassin sont int\u00e9gr\u00e9s les uns aux autres. La forme des versants d\u00e9termine comment est d\u00e9pens\u00e9e l’\u00e9nergie de l’eau qui s’y \u00e9coule. Tous les \u00e9l\u00e9ments vivants du bassin interagissent avec le flux de l’\u00e9nergie et le modifient. Par cons\u00e9quent, la forme d’un bassin est aussi fonction de ce qui y vit. Il semble que ce fait fondamental et tr\u00e8s simple ait \u00e9chapp\u00e9 \u00e0 la pens\u00e9e cloisonn\u00e9e et fragment\u00e9e d’une partie de l’humanit\u00e9, qui a l’air de croire qu’elle peut modifier les parties non vivantes d’un bassin selon ses d\u00e9sirs sans changer tout l’ensemble. Si on d\u00e9boise et qu’on supprime une for\u00eat qui stockait et convertissait auparavant une partie de l’\u00e9nergie solaire qui arrivait en cet endroit, et qui interceptait et transpirait une partie des pluies qui y tombaient, le flux de l’\u00e9nergie sur l’ensemble du bassin est modifi\u00e9 et la forme et la pente des versants doivent changer pour s’ajuster le plus vite possible \u00e0 ce changement. Le profil des pentes, par exemple, est le r\u00e9sultat d’un \u00e9quilibre d\u00e9licat entre l’\u00e9coulement, l’infiltration et l’\u00e9rosion, tous facteurs modifi\u00e9s par le degr\u00e9 de d\u00e9veloppement du sol puisque celui-ci d\u00e9termine la v\u00e9g\u00e9tation qui y pousse. Le d\u00e9veloppement du sol est \u00e0 son tour d\u00e9termin\u00e9 par l’\u00e2ge et la stabilit\u00e9 de la surface, qui sont fonction de l’\u00e9coulement, de l’infiltration et de l’\u00e9rosion ant\u00e9rieures, elles-m\u00eames fonctions de l’\u00e9volution de climat et des \u00eatres vivants. Toutes ces boucles de causalit\u00e9 sont li\u00e9es les unes aux autres, les petites \u00e9tant int\u00e9gr\u00e9es dans les plus grandes pour contribuer \u00e0 l’\u00e9quilibre.<\/p>\n

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Cependant le bouleversement de l’\u00e9quilibre ne peut \u00eatre compens\u00e9 que jusqu’\u00e0 un certain point, au-del\u00e0 duquel le d\u00e9s\u00e9quilibre s’installe. Le processus du d\u00e9boisement des vall\u00e9es est un bel exemple d’une boucle de r\u00e9troaction positive, dans laquelle le plus entra\u00eene le plus, avec des effets \u00e0 des distances g\u00e9ographiques parfois consid\u00e9rables, qui rendent encore plus improbable le retour \u00e0 l’\u00e9quilibre sans catastrophe majeure.<\/p>\n\n\n\n
<\/strong>Le couplage des cycles<\/strong><\/p>\n

Tout syst\u00e8me doit toujours \u00eatre \u00e9tudi\u00e9 en gardant \u00e0 l’esprit le niveau d’organisation imm\u00e9diatement au-dessus dont il fait partie. Il est donc n\u00e9cessaire d’examiner les interactions avec les autres syst\u00e8mes dont est compos\u00e9 ce niveau. Ainsi, le cycle de l’eau doit \u00eatre mis en relation avec les autres grands cycles de la mati\u00e8re sur la plan\u00e8te, ce qui permettra de voir quels sont les points de contact entre eux, et quels sont les m\u00e9canismes qui les relient. C’est ce qu’on appelle les couplages entre les cycles. Par exemple en superposant le cycle du phosphore pr\u00e9sent\u00e9 ci-contre au cycle de l’eau plus haut on voit appara\u00eetre non seulement le r\u00f4le majeur des eaux continentales et des courants oc\u00e9aniques verticaux dans le transport naturel du phosphore, mais aussi les m\u00e9canismes des interventions humaines qui interviennent sur le cycle du phosphore, soit directement par la p\u00eache et l’usage des engrais phosphat\u00e9s, soit indirectement en agissant sur le cycle de l’eau. Beaucoup d’actions humaines en effet accroissent les transferts de phosphore des continents vers les oc\u00e9ans, notamment en accroissant l’\u00e9rosion des sols dans les bassins versants.<\/p>\n

\"\"<\/a><\/p>\n

\u00ab Le phosphore a une importance biologique consid\u00e9rable puisqu’il pr\u00e9sente un constituant essentiel des acides amin\u00e9s. Mais il est assez rare dans l’\u00e9corce terrestre, le phosphore non-organique est mis en circulation par lessivage et dissolution dans les eaux continentales, introduit dans les \u00e9cosyst\u00e8mes par ruissellement ou infiltration. Le d\u00e9versement perp\u00e9tuel des eaux continentales dans les mers au niveau des estuaires fertilise sans cesse ces derniers (ce qui explique la productivit\u00e9 \u00e9lev\u00e9e des deltas et des estuaires). Le phosphore est incorpor\u00e9 \u00e0 la biomasse par les plantes vertes et les phytoplanctons). Il existe aussi un flux du phosphore li\u00e9 \u00e0 la mort des organismes et \u00e0 l’excr\u00e9tion qui va de la biomasse vers l’eau ou les sols. A l’oppos\u00e9, les apports dans le sens oc\u00e9an-continent sont d’importance d\u00e9risoire (oiseaux marins, poissons).<\/p>\n

F. Ramade, El\u00e9ments d’\u00e9cologie appliqu\u00e9e<\/em>, 1978<\/p>\n

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Les lois de l’utilisation de l’\u00e9nergie<\/strong><\/p>\n

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Le cours des rivi\u00e8res et le profil des versants prennent des formes qui s’ajustent tr\u00e8s d\u00e9licatement pour optimiser deux tendances diff\u00e9rentes oppos\u00e9es et compl\u00e9mentaires, qui s’expriment sous forme de lois physiques ou plut\u00f4t de principes valables pour tous les syst\u00e8mes physiques :<\/p>\n

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1) le principe de variance minimum (principe de Le Ch\u00e2telier en thermodynamique, \u00e9nonc\u00e9 \u00e0 la fin du si\u00e8cle dernier) : le bassin tend \u00e0 assumer une forme telle que la d\u00e9pense d’\u00e9nergie y soit la plus constante possible, c’est-\u00e0-dire varie le moins, dans l’espace et dans le temps. Plus g\u00e9n\u00e9ralement, \u00ab un syst\u00e8me r\u00e9pond de mani\u00e8re \u00e0 minimiser les effets des changements, de sorte que sa consommation d’\u00e9nergie varie le moins possible dans l’espace et dans le temps \u00bb. Une perturbation va d\u00e9clencher une s\u00e9rie d’actions qui vont agir en sens inverse pour tenter de r\u00e9tablir l’\u00e9quilibre pr\u00e9c\u00e9dent.<\/p>\n

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Le r\u00f4le de l’urbanisation dans l’augmentation de la fr\u00e9quence des inondations en est une illustration particuli\u00e8rement dramatique. Les constructions diminuent la perm\u00e9abilit\u00e9 des sols et augmentent donc l’\u00e9coulement direct des pluies, lui-m\u00eame renforc\u00e9 par les am\u00e9nagements urbains, caniveaux, \u00e9gouts, etc. Par cons\u00e9quent l’eau circule plus vite et en plus grande quantit\u00e9. De ce fait, lors d’une forte pluie, la hauteur correspondant \u00e0 l’inondation des berges risquera d’\u00eatre atteinte plus fr\u00e9quemment, la rivi\u00e8re compensant l’accroissement du volume d’eau \u00e0 transporter par une augmentation de la largeur. Par cons\u00e9quent, les inondations seront plus fr\u00e9quentes et auront plus d’ampleur. Alors qu’auparavant, c’\u00e9tait peut-\u00eatre une fois tous les 100 ans qu’une pluie exceptionnelle provoquait une inondation grave, celle-ci pourra \u00eatre provoqu\u00e9e par des pr\u00e9cipitations moindres qui ont lieu tous les 20 ans. Et une catastrophe qui survenait tous les 1000 ans surviendra peut-\u00eatre tous les 100 ans. Le principe de Le Ch\u00e2telier semble exiger l’\u00e9limination de ces agents humains qui sont responsables de la perturbation du syst\u00e8me.<\/p>\n

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2) le principe de moindre action (ou principe de Maupertuis en m\u00e9canique, \u00e9nonc\u00e9 par le savant fran\u00e7ais au milieu du XVIIIe<\/sup> si\u00e8cle) : \u00ab tout syst\u00e8me ouvert r\u00e9agit de mani\u00e8re \u00e0 minimiser l’action accomplie par les forces en jeu tout au long de sa trajectoire \u00bb, autrement dit, il cherche \u00e0 maximiser l’efficacit\u00e9 de l’\u00e9nergie dans le temps et dans l’espace. Ainsi, le profil des pentes et des lits des rivi\u00e8res, le d\u00e9p\u00f4t et le transport des s\u00e9diments sont tels que l’eau accomplisse le travail minimum en chaque point de la rivi\u00e8re et de ses versants. C’est pour cette raison que les rivi\u00e8res ne descendent pas tout droit de leur source \u00e0 leur embouchure. Le travail \u00e0 accomplir tout au long de son cours serait alors, loin d’\u00eatre minimum : il y a beaucoup plus d’eau en aval (plus d’affluents et plus de pluie recueillie). Ce qui doit \u00eatre compens\u00e9 par une pente plus faible pour \u00e9quilibrer la charge de travail (n’oublions pas que 100 m3<\/sup> descendant de 1 m par km font autant de travail que 10 m3<\/sup> descendant de 10 m par km). C’est ce qui permet d’interpr\u00e9ter le profil concave de la plupart des rivi\u00e8res. Les m\u00eames consid\u00e9rations s’appliquent \u00e0 leur profil horizontal. Un canal ou un foss\u00e9 d’irrigation rectilignes permettent de transporter l’eau et les s\u00e9diments avec une efficacit\u00e9 maximale seulement pour un rapport donn\u00e9 (ou un petit nombre) entre leurs volumes ou leurs masses. Si cette proportion change le canal s’envase, car l’eau n’a aucun moyen de retrouver une efficacit\u00e9 minimum. Dans un cours d’eau naturel, au contraire, les s\u00e9diments seront temporairement stock\u00e9s et ces d\u00e9p\u00f4ts seront contourn\u00e9s par des m\u00e9andres.<\/p>\n

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L’\u00e9quilibre dynamique d’un bassin se manifeste par l’ajustement des n\u00e9cessit\u00e9s impos\u00e9es par ces deux principes, c’est-\u00e0-dire, d’une part, la tendance \u00e0 accomplir le travail minimum \u00e0 un endroit donn\u00e9, et d’autre part, la tendance \u00e0 d\u00e9penser l’\u00e9nergie \u00e0 un taux constant. De ce fait, le profil des rivi\u00e8res et des versants n’est jamais droit (ce qui minimiserait la variation de la pente), ni jamais concave comme une exponentielle (comme on l’a vu ci-dessus), mais repr\u00e9sente une combinaison des deux, pour optimiser l’\u00e9quilibre entre ces deux tendances. La nature ne favorise pas un principe au d\u00e9triment de l’autre, lorsqu’ils entra\u00eenent des r\u00e9actions oppos\u00e9es, c’est toujours une voie m\u00e9diane qui se fait jour.<\/p>\n

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Entropie et paysage<\/strong><\/p>\n

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Sur une surface plane, la plus courte distance entre deux points est la ligne droite. Ce n’est plus vrai pour un point (une goutte d’eau) en mouvement dans l’espace et soumise \u00e0 l’attraction terrestre. Alors qu’\u00e0 n’importe quel moment elle pourrait th\u00e9oriquement aller dans n’importe quelle direction, la gravitation limite les possibilit\u00e9s de d\u00e9placement. Au sommet d’une montagne, la goutte d’eau a l’\u00e9nergie potentielle la plus \u00e9lev\u00e9e et un grand nombre de possibilit\u00e9s de mouvement. Elle peut partir dans n’importe quelle direction et accomplir toutes sortes d’actions avant de rejoindre la mer. Son entropie est faible. Au moment o\u00f9 la gouttelette arrive dans l’oc\u00e9an, elle a \u00e9puis\u00e9 tout son potentiel : sans apport ext\u00e9rieur d’\u00e9nergie, elle ne peut que flotter sur place. Il faut que le soleil (par les courants marins ou l’\u00e9vaporation) ou la lune (par les mar\u00e9es) lui apportent une \u00e9nergie suppl\u00e9mentaire pour qu’elle se d\u00e9place, et elle n’a aucune possibilit\u00e9 de travail. Son entropie a augment\u00e9, alors que son \u00e9nergie potentielle est maintenant nulle. Mais il ne faut pas s’imaginer qu’entropie et \u00e9nergie potentielle varient toujours de cette mani\u00e8re compl\u00e9mentaire. Dans un lac \u00e0 mi- trajet de la rivi\u00e8re les possibilit\u00e9s de mouvement sont limit\u00e9es, donc l’entropie augmente, mais l’\u00e9nergie potentielle reste la m\u00eame, puisque l’altitude ne change pas. Au contraire, dans une cascade ou une chute l’\u00e9nergie potentielle diminue tr\u00e8s rapidement alors que les possibilit\u00e9s de mouvements ne changent pas, donc que l’entropie reste la m\u00eame.<\/p>\n

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Les rivi\u00e8res \u00ab essaient \u00bb de rendre aussi \u00e9gale que possible la transition entre une situation o\u00f9 les possibilit\u00e9s sont maximum (entropie faible) et celles o\u00f9 les possibilit\u00e9s sont minimum (entropie \u00e9lev\u00e9e). Ainsi elle essaie d’augmenter son entropie de mani\u00e8re \u00e9gale le long de tout son parcours, par exemple par des m\u00e9andres lorsque la pente de son cours est tr\u00e8s faible.<\/p>\n

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Productivit\u00e9 et stabilit\u00e9<\/strong><\/p>\n

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Une autre cons\u00e9quence des deux principes d’utilisation de l’\u00e9nergie est que toute manipulation physique des composantes non-biologiques d’un bassin en modifiera la forme et le flux de l’\u00e9nergie, affectant \u00e0 la fois les \u00e9l\u00e9ments non-vivants et les \u00e9l\u00e9ments vivants du syst\u00e8me. Un changement dans la forme du bassin entra\u00eene n\u00e9cessairement une diminution de la productivit\u00e9 et\/ou de la stabilit\u00e9 du syst\u00e8me en un point donn\u00e9. En effet, l’utilisation efficace de l’\u00e9nergie dans un syst\u00e8me naturel est le r\u00e9sultat de nombreuses op\u00e9rations de conversion et de stockage de l’\u00e9nergie effectu\u00e9es par les \u00eatres vivants du syst\u00e8me. Mais l’\u00e9cosyst\u00e8me ne se r\u00e9duit pas \u00e0 ses composantes biologiques (de m\u00eame que l’hydrosph\u00e8re ou le bassin ne se r\u00e9duisent pas \u00e0 leurs seules composantes min\u00e9rales). Son rendement et sa maturit\u00e9 d\u00e9pendent largement de l’\u00e9tat du sol.<\/p>\n

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La stabilit\u00e9, c’est la r\u00e9sistance au changement, la capacit\u00e9 de supporter une perturbation sans perdre son rendement thermodynamique potentiel. Vu sous l’angle des temps g\u00e9ologiques, c’est un concept tr\u00e8s simple. Un syst\u00e8me stable peut supporter un incendie ou une invasion d’insectes sans perdre beaucoup de son \u00ab capital nutritif \u00bb (biomasse et sol).<\/p>\n

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L’optimisation des syst\u00e8mes biologiques conduit \u00e0 maximiser simultan\u00e9ment la stabilit\u00e9 et la productivit\u00e9 locales. Mais ceci veut dire qu’il n’est pas possible d’obtenir une plus grande combinaison des deux. On peut augmenter l’une ou l’autre, mais pas les deux. Quand une pente commence \u00e0 s’\u00e9roder sous l’action des \u00e9coulements et des infiltrations, son sol se d\u00e9grade, et de ce fait, sa capacit\u00e9 \u00e0 abriter des formes vivantes nombreuses et stables utilisant au mieux le flux de l’\u00e9nergie qui y transite diminue. On peut en tirer une r\u00e8gle g\u00e9n\u00e9rale de comportement des \u00e9cosyst\u00e8mes et des bassins : toute perturbation de l’\u00e9quilibre diminuera le rendement de l’accumulation de l’\u00e9nergie et diminuera \u00e0 long terme la productivit\u00e9 du syst\u00e8me. Ainsi, les manipulations d’un bassin n’entra\u00eeneront pas de changement physique dans le profil d’\u00e9quilibre des pentes, n’augmenteront pas le taux d’\u00e9rosion des sols, ne rompront pas le cycle nutriments\/mati\u00e8re, dans la mesure o\u00f9 l’utilisation efficace de l’\u00e9nergie solaire par la communaut\u00e9 vivante qu’il abrite se d\u00e9gradera.<\/p>\n

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L’impact de l’homme sur le cycle hydrologique<\/strong><\/p>\n

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Ce n’est que lorsque le puits est \u00e0 sec que l’on d\u00e9couvre la valeur de l’eau<\/em><\/p>\n

Proverbe \u00e9cossais<\/p>\n

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Les tentatives de manipuler le cycle de l’eau \u00e0 son profit sont parmi les plus anciennes activit\u00e9s techniques de l’humanit\u00e9. Car il est tr\u00e8s rare que l’eau se trouve en quantit\u00e9 et en qualit\u00e9 suffisantes o\u00f9 et quand les hommes en ont besoin, m\u00eame dans une civilisation dont les exigences mat\u00e9rielles sont tr\u00e8s faibles. La multitude des r\u00e9alisations effectu\u00e9es par les hommes depuis le puits d’Abraham, le barrage du pharaon M\u00e9n\u00e8s ou le canal de l’empereur Yu, pour am\u00e9liorer \u00e0 leur profit une partie du cycle de l’eau se r\u00e9sument en fait \u00e0 trois op\u00e9rations fondamentales qui modifient la structure du syst\u00e8me hydrologique local ou global : extraire, stocker, d\u00e9river. Ces trois th\u00e8mes peuvent s’encha\u00eener, se m\u00ealer ou faire l’objet de d\u00e9veloppement s\u00e9par\u00e9, mais ils repr\u00e9sentent toujours un aspect de la m\u00eame d\u00e9marche qui alt\u00e8re le cycle de l’eau pour la transformer en ressource.<\/p>\n

\n

Extraire l’eau, c’est abr\u00e9ger son s\u00e9jour dans le cycle en la pr\u00e9levant au stade souterrain (des chadoufs, norias et autres qanats antiques aux puits modernes de plusieurs centaines de m\u00e8tres de profondeur) atmosph\u00e9rique (la pluie artificielle) ou marin (le dessalement de l’eau de mer). Stocker, c’est construire ou agrandir des r\u00e9servoirs, barrages, retenues, et c’est sans doute \u00e0 cette fin que les hommes ont accompli les plus grands travaux et fait preuve de la plus grande cr\u00e9ativit\u00e9 en mati\u00e8re d’am\u00e9nagement hydraulique. Pr\u00e8s de 2000 km3<\/sup> d’eau sont ainsi stock\u00e9s dans le monde. Remarquons qu’il semble difficile d’augmenter substantiellement ce volume (le co\u00fbt en 1977 \u00e9tait d’environ 100 millions de dollars par km3<\/sup> et par an) et que de plus le temps de r\u00e9sidence de l’eau n’y d\u00e9passe gu\u00e8re un an ce qui est insuffisant pour se pr\u00e9munir contre des \u00e9v\u00e9nements ext\u00e9rieurs (s\u00e9cheresse) plus longs. Enfin l’op\u00e9ration de d\u00e9rivation n’est sans doute pas mieux symbolis\u00e9e que par le canal ou l’aqueduc romain avec sa pente d’eau constante circulant tant\u00f4t \u00e0 ciel ouvert, tant\u00f4t sous terre, franchissant les vall\u00e9es par des ouvrages d’art grandioses, dont les modernes ne sont que les cousins et non les descendants. Rappelons-nous qu’au 1er<\/sup> si\u00e8cle de notre \u00e8re le r\u00e9seau romain acheminait quotidiennement 500000 m3<\/sup> vers la ville, soit 500 litres par habitant et par jour, bien plus qu’\u00e0 Paris ou Londres aujourd’hui (1982) !<\/p>\n

\n

Cette description purement structurale des actions humaines sur le cycle de l’eau est insuffisante dans une approche syst\u00e9mique des besoins et des usages de l’eau. Comme dans le cas de toutes les ressources naturelles soumises \u00e0 un cycle, ou encore dans le cas de l’\u00e9nergie, il faut examiner les modifications fonctionnelles que l’homme fait subir au syst\u00e8me, c’est-\u00e0-dire essentiellement comment il modifie les flux en quantit\u00e9 (cf fig. 6 pour les Et\"\"<\/a>ats-Unis) et en qualit\u00e9. Il est important de ne pas oublier ce dernier point et ne pas se contenter d’examiner seulement la r\u00e9partition des besoins humains dans les trois grands secteurs de l’industrie, de l’irrigation et de la consommation urbaine.<\/p>\n

\n

\n

\n

\n

En effet on peut distinguer (en dehors de quelques industries chimiques qui ont pour effet de d\u00e9composer la mol\u00e9cule d’eau en hydrog\u00e8ne et en oxyg\u00e8ne et donc de la retirer compl\u00e9tement du cycle), deux types d’usages de l’eau dont les cons\u00e9quences sont fort diff\u00e9rentes sur le bilan global de l’eau :<\/p>\n

\u2014 les usages dispersifs qui se traduisent par une perte nette pour le d\u00e9bit d’\u00e9coulement du bassin versant d’o\u00f9 l’eau est extraite. Ce sont principalement l’irrigation et le refroidissement des installations industrielles.<\/p>\n

\u2014 les usages interm\u00e9diaires dans lesquels, la plupart des cas, l’eau ne sert que de vecteur. Elle est restitu\u00e9e apr\u00e8s emploi, mais plus ou moins pollu\u00e9e, \u00e0 l’aval du bassin. Il n’y a pas vraiment consommation d’eau, mais d\u00e9gradation de sa qualit\u00e9.<\/p>\n

\n

Par cons\u00e9quent les \u00e9valuations purement quantitatives des besoins et des usages de l’eau ne servent pas \u00e0 grand-chose. Il ne suffit pas de constater, m\u00eame si c’est n\u00e9cessaire, qu’au rythme actuel (1982) de consommation et de croissance de la population, la demande en eau augmentera de 100 km3<\/sup> par an. Chaque type de consommation a ses exigences qualitatives propres. Il est n\u00e9cessaire de les recenser en tenant compte de leur localisation dans le temps et dans l’espace et de la qualit\u00e9 de l’eau qui leur est associ\u00e9e. Par exemple, l’eau comme vecteur ne peut travailler que si elle est pure ou quasi-pure. L’eau est utilis\u00e9e principalement en phase liquide sur la terre et non sur mer (o\u00f9 tombent la majeure partie des pluies).<\/p>\n

\n

On peut en d\u00e9duire trois principes simples pour contr\u00f4ler le cycle de l’eau :<\/p>\n

\u2014 minimiser l’\u00e9vaporation des continents, des eaux douces de surface et des nappes souterraines<\/p>\n

\u2014 acc\u00e9l\u00e9rer l’\u00e9vaporation des surfaces oc\u00e9aniques<\/p>\n

\u2014 ne r\u00e9introduire l’eau dans le cycle que lorsqu’elle a accompli le maximum de travail utile.<\/p>\n

\n

Certaines propositions qui pourraient sembler utopiques ou aberrantes apparaissent beaucoup plus sens\u00e9es quand on les replace dans le cycle hydrologique complet. Ainsi Robert P. Ambroggi sugg\u00e9rait d’utiliser les r\u00e9servoirs souterrains pour contr\u00f4ler \u00e0 long terme le cycle de l’eau. En effet selon lui, \u00ab la nature fait d\u00e9j\u00e0 fonctionner un syst\u00e8me de stockage \u00e0 long terme avec un temps de r\u00e9sidence de 10 \u00e0 15 ans, qui repr\u00e9sente la meilleure s\u00e9curit\u00e9 contre la s\u00e9cheresse, ou les ann\u00e9es de faible pluviosit\u00e9 \u00bb. Il sugg\u00e9rait ainsi de pomper les nappes souterraines plus qu’il n’est d’usage (ce qui correspond \u00e0 ce qui se reconstitue naturellement en un an) et d’utiliser la nappe ainsi partiellement vid\u00e9e comme r\u00e9servoir recharg\u00e9 artificiellement jusqu’\u00e0 ce que la nappe ait de nouveau atteint son niveau normal, ce qui pourrait prendre plusieurs d\u00e9cennies et donc constituer un moyen de stockage sur une telle p\u00e9riode.<\/p>\n

<\/strong><\/p>\n

Les le\u00e7ons de l’eau<\/strong><\/p>\n

<\/strong><\/p>\n

Tous les fleuves vont vers la mer, et la mer ne se remplit pas ; <\/em><\/p>\n

et les fleuves continuent \u00e0 marcher vers leur terme<\/em><\/p>\n

L’Eccl\u00e9siaste 1,7<\/p>\n

\n

L’approche syst\u00e9mique n’a d’int\u00e9r\u00eat que si elle permet d’am\u00e9liorer l’efficacit\u00e9 de nos actions. Dans le Macroscope<\/em>, Jo\u00ebl de Rosnay a d\u00e9gag\u00e9 ce qu’il a appel\u00e9 les \u00ab dix commandements \u00bb de l’approche syst\u00e9mique. De nombreuses personnes en ont une connaissance intuitive, mais depuis des centaines de millions d’ann\u00e9es l’eau les met en pratique. Toute l’attitude d’un bassin semble \u00eatre de chercher \u00e0 retarder l’eau pour l’emp\u00eacher de s’en aller. Il la stocke, il cr\u00e9e des mares et des \u00e9tangs pour lui donner le temps de s’infiltrer dans le sol o\u00f9 elle circule plus lentement et de ce fait n’arrivera \u00e0 la rivi\u00e8re que l’\u00e9t\u00e9, lorsque les pluies sont finies. La rivi\u00e8re s’attarde pour nourrir les arbres dont les racines retiennent le sol de ses versants. Elle ralentit son cours pour que ses pentes ne s’\u00e9rodent pas trop vite, ou bien \u00e9largit son chenal en serpentant.<\/p>\n\n\n\n
Les dix commandements de l’approche syst\u00e9mique<\/strong><\/p>\n

1 Conserver la vari\u00e9t\u00e9.<\/p>\n

2 Ne pas \u00ab ouvrir \u00bb des boucles de r\u00e9gulation.<\/p>\n

3 Rechercher les points d’amplification.<\/p>\n

4 R\u00e9tablir les \u00e9quilibres par la d\u00e9centralisation.<\/p>\n

5 Savoir maintenir des contraintes.<\/p>\n

6 Diff\u00e9rencier pour mieux int\u00e9grer.<\/p>\n

7 Pour \u00e9voluer : se laisser agresser.<\/p>\n

8 Pr\u00e9f\u00e9rer les objectifs \u00e0 la programmation d\u00e9taill\u00e9e.<\/p>\n

9 Savoir utiliser l’\u00e9nergie de commande.<\/p>\n

10 Respecter les temps de r\u00e9ponse.<\/p>\n

Jo\u00ebl de Rosnay<\/p>\n

<\/strong><\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

\n

Quand tu bois de l’eau, pense \u00e0 sa source<\/em><\/p>\n

Proverbe chinois<\/p>\n

\n

Retrouver cette conscience et cette sagesse de l’eau, ce n’est pas seulement se munir des outils indispensables pour satisfaire les besoins en eau de l’humanit\u00e9 et de la biosph\u00e8re toute enti\u00e8re, mais c’est aussi une invitation \u00e0 red\u00e9couvrir le lieu o\u00f9 nous habitons, \u00e0 mi-chemin entre notre esprit et la plan\u00e8te. Posons-nous ces trois questions simples et anodines<\/p>\n

\u2014 d’o\u00f9 vient l’eau qui coule quand j’ouvre le robinet ?<\/p>\n

\u2014 o\u00f9 va l’eau quand je tire la chasse ?<\/p>\n

\u2014 d’o\u00f9 vient l’eau qui coule devant ma fen\u00eatre quand il pleut ?<\/p>\n

Et nous voici plong\u00e9s dans le cycle complet de l’eau. L’eau nous invite \u00e0 \u00ab penser globalement et agir localement \u00bb, pour reprendre la devise de Ren\u00e9 Dubos.<\/p>\n

Apprenons \u00e0 penser et \u00e0 sentir comme l’eau<\/strong>.<\/p>\n

\n

<\/strong><\/p>\n

R\u00e9f\u00e9rences<\/strong> <\/strong><\/p>\n

\n

\u2014 The control of the water cycle, Jos\u00e9 P. Teixoto & M. Ali Kettani, Scientific American<\/p>\n

\u2014 Underground reservoirs to control the water cycle, Robert P. Ambroggi, Scientific American, mai 1977<\/p>\n

\u2014 Watershed form and process, the elegant balance, CoEvolution Quarterly hiver 1976\/77 (\u00e9puis\u00e9)<\/p>\n

\u2014 Streaming wisdom, Peter Warshall, Next Whole Earth Catalog<\/p>\n

\u2014 Syst\u00e8mes d’utilisation de l’eau dans le monde, Fran\u00e7ois Durand-Dast\u00e8s, Sedes, Paris, 1977<\/p>\n

\u2014 De l’eau et des hommes, Jacques B\u00e9themont, Bordas, 1977<\/p>\n

\u2014 El\u00e9ments d’\u00e9cologie appliqu\u00e9e, F. Ramade, MacGraw-Hill, 1977<\/p>\n

\u2014 Ecologie des ressources naturelles, F. Ramade, Masson, 1981<\/p>\n

\u2014 Le Macroscope, Jo\u00a0:el de Rosnay, Seuil, 1975<\/p>\n

<\/strong><\/p>\n

<\/strong><\/p>\n

La mol\u00e9cule miraculeuse<\/strong><\/p>\n

\n

L’eau est \u00e0 l’origine de tout, l’eau nourrit tout.<\/em><\/p>\n

Goethe<\/p>\n

\n

Ce qui rendit possible l’existence de toute vie, ce fut l’eau. La combinaison de deux atomes d’hydrog\u00e8ne et d’un atome d’oxyg\u00e8ne cr\u00e9e une mol\u00e9cule pour ainsi dire miraculeuse. Les atomes d’hydrog\u00e8ne se joignent de mani\u00e8re asym\u00e9trique \u00e0 l’atome d’oxyg\u00e8ne, en cr\u00e9ant une charge positive \u00e0 un p\u00f4le, et une charge n\u00e9gative \u00e0 l’autre. Cet \u00e9v\u00e9nement chimique remarquable tisse l’\u00e9toffe de la vie.<\/p>\n

\n

La mol\u00e9cule qui r\u00e9sulte de cette union attire, tel un aimant, d’autres mol\u00e9cules d’eau. L’agr\u00e9gat qui en r\u00e9sulte se comporte comme une substance qui coule ais\u00e9ment aux temp\u00e9ratures normales sur la Terre. Peu d’autres substances, \u00e0 la surface de la plan\u00e8te, se pr\u00e9sentent naturellement \u00e0 l’\u00e9tat liquide. Les fluides vitaux \u2014 la s\u00e8ve, le lait, le sang \u2014 sont tous \u00e0 base d’eau.<\/p>\n

\n

Sans l’eau, les \u00e9l\u00e9ments indispensables \u00e0 la vie ne s’uniraient jamais. Leur m\u00e9lange, \u00e0 la lumi\u00e8re du Soleil, ne produirait pas les compos\u00e9s complexes de carbone et d’azote n\u00e9cessaires \u00e0 la formation des cellules. Ces derni\u00e8res ne pourraient pas constituer les ensembles humides que nous nommons tissus. L’agr\u00e9gation de ces ensembles ne permettrait aucun processus d’\u00e9changes, aucun syst\u00e8me d’alimentation et de respiration. L’\u0153il ne verrait pas, le cerveau serait incapable de faire des calculs, le muscle ne fonctionnerait pas.<\/p>\n

\n

Dans l’ensemble, les caract\u00e9ristiques \u00ab f\u00e9condantes \u00bb de la mol\u00e9cule d’eau sont dues \u00e0 des propri\u00e9t\u00e9s tr\u00e8s bizarres qui, le plus souvent, constituent des exceptions aux lois de la chimie.<\/p>\n

\n

\u2022 Presque toutes les autres substances deviennent moins volumineuses et plus denses lorsqu’elles se solidifient. L’eau s’\u00ab enfle \u00bb et s’all\u00e8ge, de sorte que la glace flotte. Cela devrait \u00eatre une source d’\u00e9tonnement. Si l’eau se comportait comme d’autres substances, sa forme solide, la glace, tomberait au fond des mers et des lacs. Progressivement, hiver apr\u00e8s hiver, de plus en plus d’eau se solidifierait en glace, jusqu’\u00e0 ce qu’il n’y ait plus d’eau liquide sur toute la plan\u00e8te. Il n’y aurait pas non plus de vie sur la Terre.<\/p>\n

\n

\u2022 Aucune autre substance connue, \u00e0 la surface du globe, n’existe \u00e0 l’\u00e9tat naturel sous forme solide, liquide et gazeuse. En changeant d’\u00e9tat, l’eau rend possible le grand cycle n\u00e9cessaire \u00e0 la vie.<\/p>\n

\n

\u2022 Aucune mati\u00e8re ne peut dissoudre autant de substances que l’eau. La mol\u00e9cule de l’eau, avec ses charges positive et n\u00e9gative, agit comme un aimant. Elle dissocie les liens chimiques, et joue le r\u00f4le de solvant quasi universel.<\/p>\n

\n

\u2022 Alors que l’eau peut dissocier quantit\u00e9 d’autres substances, elle-m\u00eame est presque indestructible. Elle ne br\u00fble pas, ne se corrode pas, ne se rouille pas. D’un point de vue chimique, on dit que sa mol\u00e9cule est stable.<\/p>\n

\n

\u2022 Par un mouvement qui lui est propre, l’eau grimpe dans les tubes capillaires, notamment ceux de la terre et des plantes. Sans cette caract\u00e9ristique, elle ne circulerait pas d’un bout d’une racine jusqu’\u00e0 la plus haute feuille d’un arbre. Il n’y aurait pas d’\u00e9changes internes de substances nutritives et de d\u00e9chets au sein des organismes complexes, et donc pas d’organismes complexes du tout.<\/p>\n

\n

\u2022 L’eau a une capacit\u00e9 calorifique extr\u00eamement \u00e9lev\u00e9e. C’est ce qui permet aux mers, aux fleuves, aux lacs et aux nuages de se comporter comme des r\u00e9servoirs d’\u00e9nergie. Par exemple, la lib\u00e9ration de la chaleur accumul\u00e9e dans l’oc\u00e9an a un effet mod\u00e9rateur sur les climats, en rendant des r\u00e9gions c\u00f4ti\u00e8res plus accueillantes que les zones continentales.<\/p>\n

\n

\u2022 Le sang animal, mises \u00e0 part les cellules, les hormones et les prot\u00e9ines, a la m\u00eame composition g\u00e9n\u00e9rale que l’eau de mer. Ceci fut \u00e9tabli par le c\u00e9l\u00e8bre physiologiste fran\u00e7ais Claude Bernard, lorsqu’il travailla sur sa grande hypoth\u00e8se du milieu int\u00e9rieur. En r\u00e9alit\u00e9, nous sommes des poissons qui flottons dans notre propre mer.<\/p>\n

\n

(Extrait de l’Almanach Cousteau de l’Environnement, Laffont, 1981)<\/p>\n

\n

\n

[1]<\/a> Cf. J. Otterman, \u00ab Baring high-albedo soils by overgrazing : a hypothesized desertification mechanism, Science 186 et Patter, G.L. Possible climatic effect of tropical deforestation, Nature 258, 697-8.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Tout ce qui existe sur Terre est une manifestation du flux et de l’organisation de l’\u00e9nergie. Le syst\u00e8me ferm\u00e9 de la thermodynamique classique \u2014 qui n’\u00e9change ni \u00e9nergie ni mati\u00e8re ni information avec son environnement \u2014 totalement coup\u00e9 du monde ext\u00e9rieur, est une abstraction des physiciens. 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