Impacts des activités humaines sur le cycle de l'eau (1)

Exploitations des eaux  souterraines par l'homme.

• Introduction :

L'eau souterraine représente le plus grand réservoir d'eau douce liquide de la planète. L'exploitation par l'homme est d'environ 750 km³/an (Margat).

 Prélèvements d’eau souterraine suivant les utilisations (proportions) (IGRAC, 2004)

L’exploitation des eaux souterraines couvre environ 1/5 des besoins en eau mondiaux actuels, (estimés en 2000 à 3700 km³/an – I. Shiklomanov, UNESCO, 2003), mais cela varie beaucoup suivant les pays et les secteurs d’utilisation.

La moitié  de la population mondiale est  alimentée en eau potable d’origine souterraine. Non seulement, les populations rurales , mais aussi une part importante des populations urbaines. De nombreuses grandes villes du monde sont alimentées en eau souterraine.

• Problématique :

Si l'homme prélève 750 km³ dans les eaux souterraines, à quelles modifications peut-on s'attendre ? (flux,réservoirs, niveau de la mer)

• Comment modifier le modèle pour prendre en compte ces prélèvements ?

Nous devons faire un retrait de 750 km³ c'est à dire de 0.75 10¹⁵ kg dans le réservoir d'eaux souterraines. Comment placer le flux ? vers quel réservoir ?

En fait la majeure partie de l'eau qui est utilisée pour l'irrigation, l'industrie ou l'alimentation va se retrouver dans les eaux de surface.

Nous pouvons donc ajouter un flux de 0.75 .10¹⁵ KG/an partant du réservoir "eaux souterraines" et allant vers le réservoir "eau de surface".

Télécharger les modèles au format mld

Télécharger les modèles au format vmf  pouvant être exploré avec le "visualiseur" Vensim Model Reader  qui est en fait un logiciel de simulation.

Les modèles ont été créés sur des pages différentes. 

Pour passer d'une page à l'autre, il suffit de cliquer sur la flèche située dans le bas de l'écran à côté du nom de la page.

Avant de lancer le modèle, il est intéressant de faire des prévisions sur le comportement général du système.

- Quels sont les flux susceptibles d'être modifiés ?

- Comment varie la masse d'eau dans les différents réservoirs ?

- Le modèle va-t-il retrouver un nouvel état d'équilibre ? Au bout de combien de temps ? ....

Lancer le modèle et placer le curseur sur 0.75.

Imprimer les résultats de chaque réservoir et comptabiliser les gains ou les pertes de chaque réservoir au bout de 100 ans.

Calculer le temps de réponse du système.

Le temps de réponse du système après un changement rapide représente le temps nécessaire pour atteindre 63 % de sa valeur finale. Si on considère un réservoir W avec un flux de sortie F et si F = kW 

 k= flux à l'équilibre/quantité initiale.

Le temps de réponse est = 1/k

Voir les  Résultats

On pourrait penser qu'un prélèvement de 750 km³ est petit par rapport au volume global mais il faut regarder que les prélèvements, ainsi que les ressources en eau de la planète sont très inégalement réparties.

On peut montrer cette inégalité en utilisant un SIG afin de superposer les prélèvements et les ressources renouvelables.

Cliquer sur les images pour les agrandir.

• Une autre activité humaine : Le détournement des eaux de surface pour l'irrigation.