L’eau circule depuis son apparition sur Terre, dans l’atmosphère, à la surface et dans le sous-sol de notre planète. Elle s’y transforme plusieurs fois et recommence en boucle son cycle d’évaporation, de précipitation, de ruissellement et d’infiltration. C’est ce que l’on nomme le grand cycle de l’eau, le cycle naturel.
Contrairement au grand cycle de l’eau qui fonctionne seul depuis des millénaires, l’Homme a créé son propre cycle de l’eau en la domestiquant. C’est le petit cycle de l’eau, le cycle artificiel, qui permet aux êtres humains d’avoir de l’eau potable à leur robinet. Dans ce petit cycle, l’eau est captée, traitée, distribuée et nettoyée pour rejoindre ensuite le grand cycle de l’eau.
Grand Cycle
L’eau sur la planète : 97,2 % de l’eau se trouve sous forme salée dans les mers et océans. 2,8 % est de l’eau douce : 3/4 de l’eau douce est sous forme de glace soit 2,1 % de l’eau de la Terre et 1/4 de l’eau douce est liquide soit 0,7 % de l’eau de la Terre. C’est l’eau douce et liquide qui est la plus facilement utilisable pour nos besoins. Sur la totalité de cette eau, seule une partie est réellement accessible, le reste étant enfermé dans des nappes souterraines profondes.
- Evaporation : sous l’effet de la chaleur du soleil, l’eau s’évapore en passant de l’état liquide à l’état gazeux.
- Formation des nuages : quand la température refroidit, les gouttelettes d’eau se regroupent pour former des nuages.
- Précipitations : Les gouttelettes d’eau se rassemblent et s’alourdissent. Trop lourdes, elles tombent sous forme de pluie ou de neige.
- Evapotranspiration : les arbres et les plantes respirent, transpirent et se nourrissent. La transpiration est un processus continu causé par l’évaporation d’eau par les feuilles.
- Infiltration : l’eau de pluie s’infiltre dans le sol soit en passant par des fissures, soit en traversant le sol s’il est perméable (sable par exemple).
- Nappe souterraine : l’eau infiltrée est arrêtée par une couche imperméable. Elle s’accumule sous terre pour former de grand réservoir souterrain.
- Source : c’est un lieu où sortent les eaux souterraines donnant ainsi naissance au cours d’eau (rivière, ruisseau).
Ce grand cycle de l’eau fonctionne depuis les prémices de la Terre, mais depuis l’apparitions de l’Homme, il est perturbé par les agissements de ce dernier :
- Augmentation du ruissellement dû à la déforestation et l’urbanisation : déstructuration des sols qui absorbent moins bien l’eau de pluie.
- Diminution de l’évapotranspiration due à la déforestation : diminution des végétaux
- Epuisement des nappes dû à des forages excessifs.
L’augmentation du ruissellement et la diminution de l’évapotranspiration entraînent des problèmes d’inondation. L’eau autrefois aspirée par le sol et les végétaux reste en surface.
Petit Cycle
Le petit cycle de l’eau est artificiel. Il est assuré grâce à un ensemble d’infrastructures et d’acteurs ayant un rôle précis.
- Prélèvement d’eau brute : L’eau est prélevée dans le milieu naturel, que ce soit dans les nappes souterraines, les plans d’eau (généralement des lacs et des retenues de barrages), éventuellement des lagunes côtières, ou les cours d’eau (des ruisseaux, rivières ou fleuves).
- Traitement de potabilisation : Permet sa consommation sans risques pour la santé humaine au travers de différents procédés, notamment la filtration et la désinfection. L’importance des traitements dépend de la qualité de l’eau brute prélevée. L’eau qui quitte l’usine de potabilisation est qualifiée d’eau potable.
- Stockage : L’eau potable est stockée dans des infrastructures de stockage (châteaux d’eau par exemple) en attendant d’être distribuée aux riverains. Positionnés en hauteur, ils maintiennent le réseau sous pression pour que les usagers bénéficient d’un débit suffisant à leur robinet.
- Distribution : Acheminement de l’eau potable du lieu de stockage vers les habitations par un réseau de canalisation.
- Collecte des eaux usées : une fois utilisée, les eaux usées (déchets de cuisine, lave-vaisselle, lessives, toilettes, etc…) sont collectées par un réseau dédié (le « tout à l’égout », assainissement collectif) ou par des stations d’épuration individuel (assainissement individuel).
- Traitement des eaux usées : L’assainissement collectif correspond à une station d’épuration (STEP) qui traite les eaux usées afin d’y éliminer tout polluant. L’assainissement non collectif ou individuel repose sur le même système mais avec une installation de moindre taille calibrée en conséquence.
- Rejet des eaux propres : Ces eaux une fois dépourvues de la plupart des polluants sont rejetées dans le milieu naturel (souvent une rivière) afin de rejoindre le grand cycle de l’eau.
La gestion du petit cycle de l’eau est assurée par les services publics d’eau et d’assainissement. De la responsabilité des collectivités locales, cette gestion couvre deux grandes missions : d’une part l’alimentation en eau potable, d’autre part l’assainissement des eaux usées. C’est ce qui explique que l’eau ait un coût : les missions assurées par ces services génèrent des investissements et des frais de fonctionnement pour la collectivité, qui sont payés par les usagers de l’eau (les abonnés du service d’eau) au travers de la facture d’eau.
L’assainissement concerne aussi les eaux pluviales. Sur le même principe que les eaux usées, les eaux pluviales sont collectées dans un réseau spécifique (réseau séparatif) et rejetées directement dans le milieu naturel (les cours d’eau). Il existe des techniques alternatives par la gestion intégrée des eaux pluviales qui favorise l’infiltration dans le sol, au plus près de là où l’eau tombe à l’aide d’aménagements végétalisés : noue, dépression, jardin d’eau… Cela ralentit les flux et permet une épuration de l’eau.