D’où vient le sel que nous consommons ?


Les gisements de sel gemme correspondent à des couches de sel marin fossile qui se sont progressivement accumulées au cours des temps géologiques, lors de l’évaporation des mers.
Mer ligocène en France

Les gisements de sel en France


Le sel gemme est une roche sédimentaire marine : on dit aussi une évaporite. En France, le sel gemme est exploité dans le Bassin Aquitain, dans la région Jura-Bresse, dans la région Lorraine-Champagne et en Alsace.

Le sel qui remplit nos salières est un corps chimique appelé chlorure de sodium, c’est-à-dire composé de chlore et de sodium.

On l’obtient de deux manières :

– dans les mines (salines) par extraction des blocs de sel gemme ou par injection d’eau qui dissout le sel en profondeur ;

– dans les marais salants (salins) par évaporation de l’eau de mer.

Bassin d'Arcachon

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Pourquoi l’eau de mer est-elle salée ?


L’eau, en traversant les roches ou en ruisselant à leur surface, dissout les sels minéraux qu’elles contiennent. Elle retourne toujours à la mer par des trajets très variés et les sels dissous ne cessent donc de se concentrer puisque l’eau d’évaporation n’emporte pas le sel avec elle … De plus, des réactions chimiques et biologiques importantes ont lieu au sein même des mers, en particulier au voisinage des dorsales où il y a rejet de chlore et de sodium qui sont les composants du sel.

 

Les marais salants


Auteur : dro!d from Atlanta, Georgia
Auteur : Auteur : dro!d from Atlanta, Georgia

Que se passe-t-il dans un marais salant ?

Les marais dont la salinité est plutôt basse auront une couleur rouge du fait de la prédominance d’algues de cette couleur.

Quand la salinité augmente, l’algue Dunaliella salina produit une teinte s’étalant du rose au rouge. De petites crevettes évoluant dans des eaux de salinité moyenne donnent une teinte orangée aux marais. Des bactéries comme Stichococcus contribuent également aux teintes. De ces informations, vient la couleur des flamands roses.

L’eau de mer contient 35 à 37 g/l de sels minéraux à l’état dissout et un peu d’argile en suspension. Pour en extraire le chlorure de sodium, il faut concentrer l’eau de mer par évaporation sous l’action du soleil et du vent.

En un premier temps, l’eau de mer est d’abord envoyée dans un vaste réservoir profond appelé vasière où les particules argileuses se déposent. Puis elle est dirigée vers de petits bassins peu profonds, où elle circule lentement sur une faible épaisseur : elle commence à s’évaporer, se concentre et dépose d’abord du carbonate de calcium puis du sulfate de calcium. On fait ensuite pénétrer l’eau de mer dans de longs bassins rectangulaires, les tables saunantes ; celles-ci sont séparées par un remblai où les tracteurs peuvent circuler.

Le chlorure de sodium se dépose en cristallisant. La cristallisation a lieu de mai à août et la récolte se fait en septembre alors que la couche de sel atteint 8 à 15 cm d’épaisseur.

Sources : Géologie

La gestion d’une nappe d’eau souterraine


Autrefois les besoins en eau étaient faibles, et facilement satisfaits sous nos climats tempérés. Ce n’est plus le cas aujourd’hui. Depuis 1900, la population du globe a doublé, mais sa consommation d’eau a été multipliée par 7. Il est donc nécessaire de bien connaître les besoins et les ressources en eau, d’en dresser le bilan, pour gérer sainement le « patrimoine eau ».

Regardez et écoutez des secrets de sourciers

Les géologues disent alors qu’un équilibre entre les prélèvements et les ressources est nécessaire.

Des besoins sans cesse croissants
Consommation domestique d'eau
L’utilisation de l’eau tant dans l’agriculture et l’industrie que pour les usages domestiques ne cesse de croître. Aussi la consommation d’eau est-elle l’un des principaux indices du niveau d’activité et de développement d’un pays (55 litres par jour et par habitant en Afghanistan, 300 en France, 630 aux U.S.A.).

* Le prélèvement d’eau est important mais la consommation nette est faible.
** Prélèvements d’eau en France (année moyenne) en milliards de mètres cubes par an.
Consommation d’eau en France en milliards de mètres cubes par an (année moyenne).
Station d'eau

Usages de l’eau domestique

Un nécessaire équilibre
La surexploitation de certaines nappes
Pour exploiter une nappe, on réalise des captages soit au niveau des exutoires naturels (sources rivières …), soit directement dans la nappe par pompage. Dans tous les cas, l’état d’équilibre de la nappe s’en trouve modifié. Si les prélèvements dépassent les possibilités d’alimentation, la nappe s’appauvrit progressivement.
Dans le nord de la France, la nappe du calcaire carbonifère, d’une superficie de 1582 km2 a fait l’objet d’une exploitation intensive par pompage : 219 forages (123 en France, 96 en Belgique).
Les prélèvements, croissants depuis le début du siècle, ont commencé à décroître en France à partir de 1964, date à laquelle est entrée en vigueur la loi sur la protection des eaux souterraines : le pompage au niveau des forages existants est limité et toute exécution de nouveaux puits ou forages est soumise à autorisation préalable.
 Eaux souterraines

Sources : Géologie Bordas

L’eau, une ressource à gérer


Les eaux superficielles s’infiltrent dans le sol et le sous-sol jusqu’à ce qu’elles rencontrent une formation géologique imperméable. Elles remplissent alors les interstices ou les fissures de la roche perméable située au-dessus : on appelle aquifère une telle roche réservoir dans laquelle l’eau circule et forme une nappe phréatique.

Les nappes phréatiques
Les aquifères

Les cavités de la roche remplies d’eau, peuvent être :

– soit les pores microscopiques d’une roche à grains fins ; on parle alors de porosité « en petit » (sables, grès);

– soit des fissures formées dans la roche ; il y a alors porosité « en grand » (calcaires, roches granitiques …).

 

Les Fleuves en Mythologie

La mythologie peut s’avérer intéressante à connaître bien que parée d’invraisemblances et d’images de peu de goût.
Pseudo-Sénèque : on a longtemps cru que le buste représentait le philosophe romain, jusqu’à la découverte en 1813 d’un portrait inscrit portant le nom de Sénèque. Pourrait en fait représenter Hésiode. Copie romaine d’un original hellénistique.
Par Inconnu (Marie-Lan Nguyen (2011)) [Public domain], via Wikimedia Commons

 

« Gardez-vous, dit Hésiode, de jamais traverser les eaux des fleuves au cours éternel avant de leur avoir adressé une prière, les yeux fixés sur leurs splendides courants, avant d’avoir trempé vos mains dans leur onde agréable et limpide. »

Les Fleuves sont enfants de l’Océan et de Téythys. Hésiode en compte trois mille. Chez tous les peuples anciens, ils eurent part aux honneurs de la divinité. Ils avaient leurs temples, leurs autels, leurs victimes préférées. D’ordinaire on leur immolait le cheval ou le taureau. Leur source était sacrée : on supposait que là, dans une grotte profonde, où nul mortel ne pouvait pénétrer sans une faveur divine, le Fleuve, divinité réelle, avait son palais mystérieux. C’est de là que le dieu, entouré d’une foule de nymphes empressées à l’accompagner et à le servir, commandait en maître, surveillait et gouvernait le cours de ses eaux.

Par une fiction gracieuse, permise aux poètes, Virgile, au quatrième livre des Géorgiques, a même réuni dans une seule grotte, à la source du Pénée, en Grèce, tous les Fleuves de la terre. De là ils jaillissent à grand bruit, et partent dans des directions différentes, par des canaux souterrains, pour aller ça et là dans toutes les contrées du monde porter, avec leurs eaux bienfaisantes, la vie et la fécondité.

Les artistes et les poètes représentent généralement les Fleuves sous la figure de vieillards respectables, symbole de leur antiquité, ayant la barbe épaisse, la chevelure longue et traînante, et une couronne de joncs sur la tête. Couchés au milieu des roseaux, ils s’appuient sur une urne, d’où sort l’eau qui forme le cours auquel ils président. Cette urne est penchée, ou de niveau, pour exprimer la rapidité ou la tranquillité de leur cours.

Sur les médailles, les Fleuves sont posés à droite ou à gauche, selon qu’ils coulent vers l’orient ou vers l’occident. On les représente quelquefois sous la forme de taureaux, ou avec des cornes, soit pour exprimer le mugissement de leurs eaux, soit parce que les bras d’un fleuve rappellent les cornes de taureau.

Parfois les fleuves au cours sinueux sont représentés sous la forme de serpents. Aux rivières, qui ne vont pas directement se jeter dans la mer, on donne de préférence la figure d’une femme, d’un jeune homme imberbe, ou même d’un enfant.

Chaque fleuve a son attribut qui le caractérise, et qui est ordinairement choisi parmi les animaux qui habitent les pays qu’il arrose, parmi les plantes qui croissent sur ses bords, ou parmi les poissons qui vivent dans ses eaux. Fin

Revenons aux aquifères …..

Pour un même volume de roche, plus la porosité de la roche est élevée plus la capacité de stockage de l’aquifère est importante. Toutes les nappes ne sont pas libres. En effet, l’aquifère n’est pas toujours superficiel ; il peut être piégé en profondeur sous une couche imperméable, on parle alors de nappe captive.
Source en montagne
Les nappes phréatiques sont alimentées par les eaux de pluie dans des zones, appelées aires d’alimentation, où l’aquifère peut recevoir directement les précipitations atmosphériques.

 

Les nappes phréatiques sont des gisements qui fuient en permanence. Les exutoires naturels les plus visibles sont les sources : en effet, quand une nappe phréatique affleure au flanc d’une colline, l’eau sort et forme une source. Mais l’eau ne quitte pas les aquifères uniquement au niveau des sources, elle est également drainée par les ruisseaux et les rivières.

La gestion quantitative

En France, les prélèvements se répartissent entre les eaux de surface (79 % de la consommation) et les eaux souterraines (21 %). Ces dernières sont consommées par l’industrie (42 %), l’agriculture (23%) et les collectivités locales pour les installations d’eau potable (35 %). Ces valeurs, qui constituent des moyennes, varient beaucoup selon les régions.
Alors que les eaux superficielles sont facilement récupérables, l’exploitation des eaux souterraines exige une prospection préalable.

Cependant les géologues les préfèrent pour diverses raisons :

– les nappes ont une grande extension dans l’espace,
– à l’abri des variations dues aux précipitations, elles sont toujours disponibles dans le temps,
– la qualité de leur eau est relativement stable,
– les aménagements nécessaires à l’exploitation sont d’un coût relativement constant.

Pour exploiter une nappe, on réalise des captages soit au niveau des exutoires naturels (sources, rivières …) soit directement dans la nappe par pompage.

Sources : Commelin et Géologie

Les dangers d’une surexploitation


Si, sur une période de plusieurs années, le volume d’eau qui sort par les exutoires est voisin du volume d’eau reçu au niveau des bassins d’alimentation, la nappe est dite en équilibre. Dans ce cas, le volume d’eau stocké dans une nappe demeure à peu près constant.
nappe d'eau

 

Si cette nappe est exploitée par captage pour l’alimentation d’une ville ou d’un établissement industriel par exemple, le prélèvement supplémentaire va créer un déséquilibre non compensé par de nouvelles arrivées d’eau. Ce déstockage supplémentaire peut conduire soit à un épuisement de la nappe, soit à un nouvel état d’équilibre avec réduction du débit, voire le tarissement des sources. L’épuisement d’une nappe par surexploitation peut même, parfois, provoquer des tassements de terrains. L’un des plus célèbres est celui de la ville de Mexico qui atteint, en certains endroits, une valeur de 5 à 6 m depuis 1889.

La réalimentation des nappes

Pour les nappes assurant l’alimentation en eau des grandes agglomérations, on pratique de plus en plus la réalimentation artificielle avec de l’eau partiellement épurée qui poursuit son épuration en s’infiltrant jusqu’à la nappe.

La protection contre la pollution.

Réservoir d'eau

 

Huître perlière, le monde marin

 

 

 

 

 

 

 

 

Les qualités des eaux souterraines dépendent pour une large part de celles des eaux de surface. Or, de nombreuses activités humaines sont source de pollution (substances provenant des dépôts divers ou industriels, engrais et produits de traitement des cultures …qui sont lessivés par les pluies et entraînés en profondeur par les eaux d’infiltration). C’est le cas particulièrement préoccupant des engrais azotés employés massivement dans les régions de grande culture et qui entraînent une pollution des nappes par les nitrates.

Les diverses causes de pollution sont maîtrisées au moyen d’une réglementation précise en fonction de chacune des nappes, de leur vitesse de renouvellement et de leur utilisation.

 LE BILAN
Les eaux superficielles s’infiltrent dans le sol et le sous-sol, dans des « roches réservoirs » appelées aquifères où elles forment des nappes phréatiques. Celles-ci constituent des gisements d’eau largement exploités par l’homme.
L’exploitation rationnelle d’une nappe implique à la fois une bonne estimation des ressources, un choix judicieux des sites de captage, un établissement régulier du bilan « entrées-sorties » et enfin une protection contre les risques de pollution.

 

Sources : Fotolia, internet, géologie bordas