Introduction

L'eau, élément fondamental de notre planète, est essentielle à la vie. Elle va constituer pour les hommes du troisième millénaire un des challenges les plus importants pour leur survie. Depuis le commencement des temps, l'eau est présente sur de nombreuses planètes, y compris sur notre Lune, mais à l'état solide, c'est-à-dire sous forme de cristaux de glace à l'intérieur des roches. Sur la Terre, l'eau est venue du ciel. En effet, il y a 4 milliards 600 millions d'années, l'intense activité volcanique qui régnait sur notre planète a entraîné un dégazage de la croûte terrestre. En se refroidissant par condensation dans l'atmosphère, l'eau est retombée sur la terre et a formé les océans. En vérité, notre planète recouverte à 70% d'eau devrait s'appeler «Océan ou Planète bleue». Les températures clémentes ont permis, il y a 3 milliards 800 millions d'années, l'apparition de la vie au fond des océans. En effet, entre 0°C et 100°C, l'eau passe de la forme solide à la forme liquide, puis gazeuse au-delà de 100°C, alors que sur les autres planètes les températures extrêmes, trop froides ou trop chaudes, ne lui permettent pas les changements d'états spécifiques à notre Terre. Les océans sont salés, cela paraît être une banalité, mais pourquoi le sont-ils ? Le sel provient de l'usure des roches sous-marines et de l'effritement des rochers sous l'effet du gel et de l'érosion. Cette banalité est en réalité à l'origine de la composition salée des premiers êtres unicellulaires découverts au fond des océans. Ils avaient la même teneur en sel dans leurs cellules que celle du milieu extérieur ambiant. Les échanges se faisaient simplement au travers de leurs membranes cellulaires pour les ingestas et l'élimination des déchets. Au fur et à mesure de l'évolution, ces êtres sont devenus pluricellulaires puis, ils ont conquis les eaux douces des continents. Pour ce faire, les êtres vivants ont dû élaborer de nouveaux appareils, de plus en plus sophistiqués. D'abord, les téguments ont dû devenir imperméables à l'eau douce pour maintenir la constance du milieu salé intracellulaire, puis un appareil spécial, appelé néphron, a permis l'élimination dans le milieu ambiant des toxines et la rétention du sel nécessaire à la vie des cellules. L'étape suivante fut la conquête du milieu aérien, l'environnement n'était plus hydrique, mais gazeux. Les branchies ont été remplacées par les poumons et l'appareil rénal s'est perfectionné. Les différentes parties du néphron : glomérules, tubules et anse de Henle ont acquis des fonctions nouvelles et précises, toutes orientées vers le maintien de la constance du milieu intérieur. Nous savons tous que notre propre vie débute dans l'eau, blottie dans le fond utérin de notre mère et, pendant les neuf mois de la gestation, notre développement représente un résumé de la phylogenèse. Le règne animal et le règne végétal sont étroitement liés à l'histoire de l'eau. Il en est de même pour les humains. Depuis l'apparition des hommes sur la Terre, l'eau est source de civilisation et symbole de pureté et de fécondité dans toutes les religions. Très tôt, l'homme a cherché à la protéger de toute profanation.

L'eau dans le monde

La Terre possède un capital en eau immuable. C'est Léonard de Vinci qui, le premier, a pressenti que toute l'eau présente sur notre planète constituait un système clos. On sait maintenant qu'il existe un cycle de l'eau. La même eau recircule indéfiniment. Cette eau est indestructible et probablement que celle que nous buvons aujourd'hui a été bue par Moïse, César ou Napoléon (tableau 1).

Si l'on représentait sur une surface plane de la Terre ces quantités d'eau, cela donnerait une hauteur de 3000 mètres dont 2700 mètres constitués par les océans, 150 mètres par les glaciers et les calottes glacières, 20 mètres par les eaux souterraines, 50 centimètres par les eaux douces, 3 centimètres par les eaux atmosphériques. L'eau est retenue sur la Terre par gravité. Dans la haute atmosphère, les rayons ultraviolets dégradent les molécules d'eau. Depuis la création de la Terre, trois mètres d'eau en hauteur ont été perdus.

L'eau dans le corps humain

L'eau est le premier constituant de l'organisme. La vie humaine se déroule dans un milieu aquatique et dépend de ce milieu. L'organisme ne possède pas de stock en eau et en élimine tous les jours. Il faut donc en permanence compenser ces pertes. Pour cela, une personne de poids moyen et vivant dans un climat tempéré doit absorber environ deux litres par vingt-quatre heures dont un litre fourni par les boissons et l'autre par l'eau contenue dans les aliments. Les réactions chimiques de l'organisme (oxydations cellulaires) fabriquent chaque jour 300 ml d'eau appelée eau endogène. En cas de catabolisme, cette eau endogène peut atteindre un litre dans une journée. Les besoins en eau varient en fonction de l'âge et de la température. L'eau totale représente 60% du poids du corps d'un adulte. L'eau a un rôle de solvant, de transport et de circulation ; elle draine les déchets du métabolisme. Elle maintient l'équilibre calorique de l'organisme en participant à la thermolyse. Elle est essentielle pour assurer le mouvement des muscles des paupières et des séreuses. La régulation des entrées en eau est assurée par le mécanisme de la soif, celle des sorties par les reins. Ils filtrent quotidiennement 180 litres d'eau en éliminant seulement 1,500 litre. Le déficit en eau est sans conséquence tant qu'il n'excède pas 2% de la masse corporelle. Au-dessus de 7%, il peut entraîner une mort subite.

Eau de boisson : aliments

L'eau est un aliment indispensable à notre vie quotidienne, elle ne fait ni grossir, ni monter la tension artérielle. On ne peut pas faire la grève de la soif. Trois pour cent de l'eau de notre planète est douce et donc susceptible d'être consommée. Toutefois, 2 % de cette eau, celle des calottes glacières, n'est pas encore techniquement accessible à la consommation et seuls certains pays richissimes utilisent à grande échelle le dessalement de l'eau de mer pour leur consommation en eau douce. L'eau dans la nature n'est jamais pure. Elle renferme bien d'autres constituants que l'hydrogène et l'oxygène. La composition des eaux brutes dépend du contexte géographique, de la nature géologique des sols, du contexte hydrographique et économique (régions urbaines, agricoles ou industrielles). Certaines régions sont plus favorisées que d'autres. Les eaux brutes contiennent à l'état naturel des matières dissoutes telles que : calcium, magnésium, potassium, etc., des micropolluants minéraux tels que : mercure, cobalt, cadmium, etc. On y trouve, aussi des micropolluants organiques provenant de la décomposition des végétaux et des animaux et des micropolluants biologiques. En plus de ces micropolluants naturels, l'eau peut contenir des produits dont la responsabilité incombe à l'homme.

Contamination de l'eau

Pendant des millions d'années, l'eau qui ne subissait que des pollutions organiques s'auto-épurait biologiquement dans la nature. A l'aube du troisième millénaire, ses capacités d'auto-épuration sont saturées. Ainsi, l'eau source de vie peut aussi être mortelle. Les risques sanitaires sont liés à trois types de contamination.

Contamination d'origine bactérienne et virale

D'origine fécale et urinaire, cette contamination tue un enfant dans le monde toutes les huit secondes et 25 000 personnes par jour soit plus de 9 millions par an (tableau 2).

Heureusement, les principales épidémies d'origine hydrique qui ont dévasté des régions entières d'Europe et d'Amérique du Nord ont disparu depuis la fin du siècle dernier grâce à la vaccination et à la désinfection de l'eau. Toutefois, les risques demeurent dans les pays en voie de développement.

Contamination d'origine chimique par les déchets agricoles, industriels et les ordures ménagères

Les nitrates

La pollution par les nitrates affecte essentiellement les nappes d'eau souterraines à la suite d'épandage massif de fertilisants. Une autre cause d'élévation du taux des nitrates dans les eaux est l'élevage intensif en particulier porcin et le déversement dans les rivières des effluents d'usines d'engrais. Il faut savoir que les nitrates par eux-mêmes sont peu toxiques. De nombreuses espèces animales ingèrent chroniquement et sans dommage majeur des doses élevées de nitrate de sodium. La toxicité des nitrates chez l'homme est la conséquence d'une ingestion massive et de leur transformation en nitrite par la flore intestinale. Chez les nourrissons de moins de quatre mois, ceci aboutit à la formation de methémoglobine et de composés cancérigènes : les nitrosamines.

Les pesticides et les produits apparentés

Ces produits phytosanitaires dont le but est de protéger les végétaux sont de plus en plus utilisés. La France est le troisième producteur mondial de ces substances (703 sont homologuées). Elles sont employées dans les herbicides, les fongicides et les insecticides par les agriculteurs. Chaque année entre 25 et 55 tonnes de triazines sont rejetées à la mer par les principaux fleuves. On connaît encore mal les effets sur la santé, de la consommation prolongée à de faibles doses de pesticides.

Les micropolluants organiques minéraux

Il s'agit des polychlorobiphénils (PCB) provenant des matières plastiques, et des métaux lourds comme l'arsenic, le cadmium, le mercure, le plomb. Ils sont en très faible concentration dans les eaux naturelles sauf en cas de pollutions accidentelles issues des industries de peinture, de vernis mais aussi de la pétrochimie. Ils peuvent être responsables d'affections cutanées, respiratoires et neuropsychiatriques.

Contamination d'origine radioactive

Après la catastrophe de Tchernobyl en mai 1986, les principaux cours d'eau d'Europe contenaient de l'Iode 131, du Ruthénium 103, du Césium 134 et du Césium 137. La responsabilité de ces éléments radioactifs dans l'augmentation du nombre de cas de cancers de la thyroïde a été largement soulignée depuis cette date.

Différentes catégories d'eau de boisson

Pour qu'une eau de boisson puisse être proposée à la consommation, elle doit répondre à un certain nombre de paramètres, reflet de deux préoccupations, celle de la santé (l'eau ne doit pas porter atteinte à la santé du consommateur) et celle du confort et du plaisir (l'eau doit être agréable à boire, claire, inodore et équilibrée en sels minéraux). En France, soixante-trois paramètres doivent être respectés. Ils sont organoleptiques, physicochimiques et microbiologiques. La garantie d'une eau de qualité est le respect des normes de ces paramètres. Ceux-ci s'appuient sur des doses maximales admissibles sans danger lors d'une consommation quotidienne tout au long de notre vie. A la campagne, les eaux de la nappe phréatique peuvent être consommées si elles respectent les critères de qualité. Les eaux de source, d'origine exclusivement souterraine, doivent contenir moins de 1500 mg/l de sels minéraux pour être propres à la consommation. Les eaux de pluie recueillies dans les citernes sont rarement consommables car elles peuvent être polluées par les fumées industrielles et le développement des bactéries. En ville, l'eau du robinet, issue de la nappe phréatique et/ou des cours d'eau avoisinants, doit subir des traitements complexes et une surveillance permanente. Ainsi l'eau est le produit de consommation le plus rigoureusement contrôlé.

Histoire de l'eau à Marseille

Marseille a été confrontée, comme toutes les cités du monde, au problème de son approvisionnement en eau potable et son histoire de l'eau est exemplaire à bien des égards. Marseille a été créée par les marins phocéens il y a vingt-six siècles sur un site riche en eau autour de la source du Lacydon, près du Vieux Port avec dix-sept mille puits et sources, quatre nappes phréatiques et deux rivières, l'Huveaune et le Jarret.

I Pendant la période hellénique, 20 000 habitants vivent sur le site. De nombreuses canalisations alimentent des bassins d'eau douce et probablement des citernes publiques (au XVII^e siècle ont été découvertes des caves souterraines pouvant contenir 5000 m³ d'eau : les caves de Saint-Sauveur). C'est à cette époque qu'est construit le plus vieux balnéaire de France et les premières canalisations pour évacuer les eaux usées.

I Sous la domination romaine qui dure jusqu'au V^e siècle après J.C, 50 000 habitants vivent sur un espace de 50 hectares. Peu de vestiges nous sont parvenus si ce n'est des fragments d'aqueducs, des collecteurs d'égouts et des thermes publics.

I Cette époque se prolonge par une succession d'invasions barbares qui déciment la ville tout comme les épidémies. Les bassins deviennent des dépotoirs, les ouvrages hydrauliques grecs et romains sont inutilisables, seules les eaux des puits et des citernes sont consommées.

I Au Moyen Age, la paix revenue, la ville se reconstruit et la population s'accroît. C'est le temps des croisades au XII^e siècle qui va constituer le plus grand facteur de prospérité du port avec le transport des troupes et des pélerins en Palestine. Un supplément d'eau potable est obtenu à partir de canalisations drainant vers le centre de la ville dans des fontaines et des lavoirs, les eaux du Jarret, puis de l'Huveaune. C'est ainsi que dans la deuxième moitié du XIII^e siècle est construit le canal connu sous le nom d'Aqueduc de la Porte d'Aix qui a fonctionné pendant 500 ans jusqu'à sa démolition, en 1826.

I Du XVI^e à la fin du XVIII^e siècle, le système hydraulique d'alimentation du Moyen Age reste en place. La ville connaît un essor considérable grâce au transfert, en 1665, du service des galères de Toulon à Marseille. La ville double sa superficie et sa population passe de 65 000 habitants à 88 000 habitants en 1760. L'eau est gratuite aux fontaines et sa distribution est sous contrôle du fontainier.

I Le début du XIX^e siècle est marqué par des périodes de sécheresse et d'épidémies de choléra dévastatrices pour une population en augmentation (140 000 habitants). Seule l'Huveaune approvisionne la ville (1 litre d'eau est distribué quotidiennement à chaque habitant sous surveillance policière). C'est dans ce contexte qu'est décidée la construction d'un canal qui irait chercher l'eau de la Durance à plus de 150 kilomètres de la ville. Les travaux débutent en octobre 1838 et durent plus de dix ans. Le 19 novembre 1849, à 14 h 30, les eaux de la Durance arrivent au cœur de Marseille sous les acclamations de la foule. Le canal de la Durance transforme totalement la vie des Marseillais. L'eau coule en abondance, chaque rue a sa borne fontaine, de nombreux parcs sont aménagés et toutes les industries, dont la source énergétique est directement liée à l'eau, sont florissantes jusqu'au milieu du XX^e siècle (minoteries, semouleries, savonneries, etc.). Toutefois, si la bataille de la quantité en eau est gagnée, celle de la qualité ne l'est pas encore. L'eau que les Marseillais boivent est exposée aux déjections des hommes et des animaux. L'eau dans chaque maison est stockée dans des cuves qui contiennent parfois des cadavres d'animaux (rats, pigeons).

I Au début du XX^e siècle, l'eau de Marseille, par son insalubrité, est responsable de la mort de 400 personnes par an, de fièvre typhoïde. Une telle situation associée à une augmentation considérable de la population (650 000 habitants en 1936) oblige les autorités, sous la pression des hygiénistes, à rechercher les moyens les plus adaptés pour améliorer la qualité de l'eau. Dès 1920, l'eau est javellisée, des grilles sont installées sur le canal pour arrêter les corps flottants et, en 1943, est créée la Société des eaux de Marseille (SEM) dont la tâche est de rénover le système de traitement et de distribution de l'eau. En 1966, une deuxième adduction d'eau est réalisée. Il s'agit du canal de Provence qui amène à Marseille les eaux d'un affluent de la Durance : le Verdon.

I A l'aube du troisième millénaire, Marseille, avec ses deux systèmes d'adduction, ses trois réserves de plusieurs millions de m³ et ses trois stations de traitement entièrement automatisées, équipées d'un système d'ozonisation, est la seule ville au monde d'un million d'habitants capable de stocker quinze jours de réserve en cas de problème. Chaque jour, Marseille consomme 300 millions de litres d'eau. Cette eau est l'une des meilleures de France, elle ne contient ni substances toxiques, ni pesticides, ni nitrates. Aucune contamination bactérienne n'a été décelée au cours de ces dernières années. Quant aux eaux usées, elles sont dirigées par un double réseau d'égouts vers une station d'épuration où elles sont traitées avant d'être rejetées au large dans la Méditerranée.

Eaux minérales : médicaments

Le caractère sacré et mystérieux des eaux est particulièrement évident lorsqu'elles sont utilisées à des fins thérapeutiques. En Egypte, les remèdes étaient exposés à la rosée de la nuit. En Grèce, Hippocrate conseillait de recueillir l'eau de pluie sur les roseaux pour traiter les affections oculaires. De nos jours, l'eau est le vecteur de nombreux médicaments injectables, le thermalisme occupe une place de choix dans le traitement de certaines affections. Les eaux minérales naturelles ont pour origine les eaux de pluies infiltrées qui, en traversant les roches, se chargent en différents minéraux ou gaz liés au volcanisme. Ces eaux rejaillissent à la source thermale 30 ou 50 000 ans plus tard. La définition d'une eau minérale naturelle n'est pas la même selon les pays concernés. Pour les pays latins, elle est basée sur ses propriétés thérapeutiques ; pour les pays germaniques sont essentiellement retenues la minéralisation et/ou la teneur en gaz significative. La définition de la Communauté européenne est la suivante : «L'eau minérale naturelle se distingue par sa teneur en minéraux, oligo-éléments, plus de 1000 mg/l de résidus sec ou 250 mg de gaz carbonique libre et par sa pureté originelle. Ces caractéristiques sont de nature à apporter à l'eau minérale naturelle des propriétés favorables à la santé». Pour la France, par décret du 6 juin 1989 «l'eau minérale est une eau naturelle avec des caractéristiques qui lui apportent des propriétés favorables à la santé». En France, les eaux minérales sont exclues du champ d'application des soixante-trois normes de potabilité, en particulier des critères physiques et chimiques. En effet, certaines eaux minérales, du fait de leur concentration élevée de divers éléments minéraux, ne pourraient pas être reconnues comme eau potable (fluor, sodium, magnésium, calcium, fer). En revanche, l'exigence de potabilité au plan microbiologique est identique. Les eaux minérales peuvent être classées en fonction de leur minéralisation, de leur gazéification, de leur anion le plus représentatif et de leurs propriétés thérapeutiques.

L'eau et le troisième millénaire

Si le siècle qui s'achève a permis la conquête de l'espace, il n'a pu empêcher l'avancée de la désertification et la pollution des mers et des océans. A l'aube du troisième millénaire, moins de dix pays disposent de 60% des réserves d'eau de la planète. Un quart de l'humanité n'a pas aujourd'hui accès à une eau potable et la moitié de la population mondiale n'a pas de dispositif d'assainissement convenable. Plus de 500 millions d'habitants de vingt-neuf pays souffrent de manque d'eau, en particulier sur le continent africain. Les Français consomment 150 litres d'eau par jour soit trois fois plus qu'au début du siècle. Aux Etats-Unis la consommation quotidienne est de 300 litres, au Soudan de 19 litres. Demain, une grande partie de l'humanité pourra mourir de soif avant de mourir de faim. En effet, si rien n'est fait, on prévoit qu'en 2025 plus d'un milliard de personnes dans quarante-huit pays souffriront de manque d'eau. Sur les 10 milliards de terriens annoncés pour l'an 2050, 2,5 milliards manqueront d'eau. A coté de ce constat alarmant, il existe celui, tout aussi pessimiste, de la pollution des eaux disponibles douces et salées. Sans revenir sur les conséquences mortelles des maladies associées à l'eau, il nous faut insister sur celles des rejets en eaux usées liés au développement économique. Chaque année en France, 6 millions de tonnes de déchets plus ou moins toxiques sont déversés dans les cours d'eau. S'ils ne sont pas correctement gérés, ces rejets altéreront, à plus ou moins brève échéance, les qualités physiques, chimiques et biologiques des milieux aquatiques et feront de nos mers et océans de véritables poubelles planétaires. Des solutions rapides doivent être trouvées car il ne faut pas oublier que la vie sur la Terre dépend de l'eau de la mer. Toute forme de pollution doit être combattue. Nul ne peut savoir quels seront les dégâts causés à long terme par les déchets ionisants de l'énergie thermonucléaire immergés dans les fonds océaniques, même dans des containers de béton ou de verre dont la durée de vie est souvent inférieure à celle des éléments radioactifs. Les transports légaux ou clandestins des déchets dangereux, mais aussi des pesticides, du pétrole brut et de ses dérivés doivent être sous haute surveillance. Les eaux usées, qu'elles soient issues des villes et des industries, doivent être impérativement traitées par des stations d'épuration. Pour que l'eau du troisième millénaire reste une source de vie, il faut que nous changions de mentalité. Ce n'est plus une question de vie, mais de survie. A l'échelle nationale et internationale, il faut créer des organismes chargés d'éviter non seulement la pollution mais aussi le gaspillage de ce véritable don de Dieu. En France, il existe un Secrétariat permanent pour l'étude des pollutions de l'eau, les Agences du Bassin et l'Association pour la protection des eaux. Au Palais du Pharo à Marseille, siège l'Institut méditerranéen de l'eau. A l'échelle internationale, deux organismes ont été créés : le Gouvernement des océans à Lisbonne, pour protéger les ressources des mers et assurer leur sécurité et le Conseil mondial de l'eau, dont le siège est à Marseille, qui veut se comporter comme une véritable ONU pour :

I Sensibiliser l'opinion publique mondiale du risque de pénurie d'eau douce à court terme.

I Mettre en garde les responsables politiques des dangers de cette pénurie.

I Trouver des solutions à cette crise latente.

Conclusion

L'eau sera au troisième millénaire un enjeu économique et politique. A l'aube du XXI^e siècle, l'eau risque d'être un facteur mondial de déstabilisation voire la source de conflits armés tout particulièrement dans les pays du pourtour méditerranéen. L'eau est vraiment «l'Or bleu» du troisième millénaire. Il faudra l'épargner, la valoriser, et lui redonner sa place dans les différentes cultures, en redécouvrant une éthique de l'eau. Peut être que ce troisième millénaire permettra d'apporter une réponse à la plus subtile et controversée des propriétés de l'eau, celle de sa «mémoire». La vie ne peut se concevoir sans eau, mais comment se transmet-elle ? Toutes les informations à l'échelle cellulaire utilisent le relais de l'eau. Et si cette «mémoire» était un signal électromagnétique, sa compréhension permettrait probablement de découvrir le secret de l'origine de la vie...