L'usage des ressources naturelles pour l'alimentation humaine

L'eau potable

A) Les critères de potabilité de l’eau

L’eau brute est puisée dans des retenues, des rivières ou des lacs. Elle est transformée afin de devenir conforme aux normes définies par la réglementation française basée sur 63 critères répartis selon 7 groupes. Cette réglementation permet d’offrir une eau sûre, agréable à boire, claire, inodore et équilibrée en sels minéraux.

Ces 7 groupes sont basés sur les critères suivants :

les paramètres organoleptiques : couleur, saveur, odeur, transparence ;

les paramètres physico-chimiques : température, pH ;

les paramètres liés aux substances « indésirables » dont la présence doit être inférieure à un certain seuil (fluor, nitrates…) ;

les paramètres liés aux substances toxiques (métaux lourds comme le plomb ou le mercure, arsenic…) dont la présence doit être contrôlée précisément avec des concentrations autorisées très faibles ;

les paramètres microbiologiques : absence de bactéries, virus pathogènes ;

les paramètres liés aux pesticides et produits apparentés ;

les paramètres concernant les eaux adoucies devant contenir une concentration minimale en calcium nécessaire à l’équilibre physiologique.

B) La composition ionique de différentes eaux

Les eaux minérales naturelles et les eaux de source proviennent d’une ressource profonde, naturellement microbiologiquement saine. Elles sont donc commercialisées sans traitement de désinfection microbiologique. Leur exploitation est soumise à autorisation préfectorale et leur qualité est contrôlée.

Lorsqu’une eau a été reconnue d’intérêt public, elle se voit attribuer un périmètre de protection dans lequel les travaux souterrains sont quasiment interdits.

L’eau de source provient de sources différentes, même de régions éloignées. Elle doit être conforme aux normes de l’eau potable mais l’ensemble de ses critères de qualité n’est pas obligatoirement constant.

Les eaux de consommation n’ont pas toute la même composition ionique : pour s’imprégner de minéraux et se charger parfois en gaz carbonique (dioxyde de carbone), elles doivent séjourner de nombreuses années dans le sous-sol. Les substances minérales sont importantes pour l’organisme humain, mais il ne peut les produire lui-même et doit donc les rechercher dans la nourriture.

Les compositions moyennes des eaux minérales sont données en milligramme par litre :

Les eaux douces utilisées pour alimenter la population en eau « du robinet » contiennent peu d’ions. Elles doivent subir des traitements préalables (désinfection, filtration…) pour être potables. Les besoins en oligo-éléments pour un être humain sont de l’ordre de 1 g par jour pour le calcium, 0,8 g pour le phosphore et 0,3 g pour le magnésium. Ces espèces doivent être apportées par l’alimentation, l’eau constituant une bonne source.

C) Les origines de la pollution de l’eau

L’eau est polluée par différents acteurs :

les industries qui la prélèvent dans des rivières et des nappes phréatiques, l’utilisent et déversent ensuite des déchets dans les rivières ;

les habitants des villes qui produisent des eaux contenant des déchets organiques, des selles, des médicaments contenus dans les urines ;

les agriculteurs qui emploient des engrais, des pesticides, des insecticides, des fongicides dans des conditions ne respectant pas un bon usage : ils sont employés en quantités importantes, sans nécessairement respecter les réglementations sur l’utilisation des pesticides.

Des contaminations accidentelles peuvent intervenir lors de déversements de camions ou de citernes industrielles. Les sacs plastiques non biodégradables sont aussi une source de pollution.

D) Les bonnes pratiques pour préserver l’eau

Dans le monde, 10 % de l’eau est utilisée à des fins domestiques, 20 % par l’industrie et le reste par l’agriculture. L’eau sert massivement pour les plantes et les animaux. Une grande partie s’évapore. On peut prendre soin d’arroser le soir ou avec des systèmes fournissant la juste quantité d’eau pour les plantes. L’utilisation de techniques d’irrigation moderne, de recyclage de l’eau domestique et une vigilance plus marquées pour les sources d’eau sont nécessaires.

Les sols, milieux d'échange de matières

A) Le complexe argilo-humique

Le complexe argilo-humique est une structure formée d’argile et d’humus. L’humus est composé de matière organique qui va participer à la structuration du sol en s’associant avec des particules d’argiles. Les deux étant chargés négativement, ils retiennent les cations essentiels à la plante (Ca²⁺, Mg²⁺_, K⁺, Na⁺...). Cela permet des échanges de cations qui ont lieu entre le complexe argilo-humique et la solution du sol, ce qui les rend accessibles aux plantes.

B) Les apports d’azote, de phosphore et de potassium

Les engrais apportent des éléments nécessaires aux plantes car les sols actuels sont lessivés en raison des méthodes employées en agricultures.

Les valeurs indiquées sur les emballages d’engrais correspondent à la composition en pourcentage massique. On retrouve dans les engrais :

de l’azote (N), sous forme ion nitrate ${\text{NO}}_3^{-}$ ou ion ammonium ${\text{NH}}_4^{+}$, qui favorise surtout la pousse des parties vertes de la plante (tiges et feuilles), leur précocité et leur développement ;

du phosphore (P), sous forme anhydride phosphorique P₂O₅, qui joue sur la formation des fleurs et des graines et sur le développement radiculaire. Il renforce la résistance naturelle des plantes aux agressions quelles qu’elles soient ;

du potassium (K), sous forme K₂O, qui permet la floraison et le développement des fruits et de tous les organes de réserve tels que les racines et les tubercules. La coloration des fleurs et des fruits est améliorée ainsi que la résistance aux maladies.

Les engrais ont été utilisés de manière immodérée, ce qui a dégradé les écosystèmes (eutrophisation des lacs, algues vertes, eaux non potables…), conduisant à d’importantes concentrations d’ions nitrates ou phosphates. Ces engrais doivent être employés à des doses correctes sous peine de polluer les cours d’eau et les nappes phréatiques.

C) Les autres produits chimiques

Les agriculteurs disposent de nombreux produits phytosanitaires (produit chimique utilisé pour soigner ou prévenir les maladies des organismes végétaux pour garantir une récolte).

On trouve :

les insecticides : produits permettant de lutter contre des insectes ;

les fongicides : produits permettant de lutter contre des champignons et moisissures ;

les herbicides : produits permettant d’éliminer des « mauvaises herbes ».

L’emploi de ces mélanges, s’il n’est pas réalisé correctement, contribue à détruire des écosystèmes voire à mettre en danger la santé des agriculteurs, des riverains ou des consommateurs, puisqu’il restera des résidus de ces pesticides dans les végétaux récoltés.

Dans les produits phytosanitaires, des espèces chimiques (glucose, ions…) peuvent être dosées :

en utilisant des bandelettes à lecture directe en comparant avec une échelle ;

avec une échelle de teinte, composée de solutions de concentrations connues, de la plus faible à la plus forte, qui va utiliser le même principe que la bandelette.

D) La compétition entre le rôle de nutriment et d’agrocarburant des céréales

Des céréales sont cultivées pour être ensuite transformées en agrocarburant (on dit souvent biocarburant, mais cela n’a rien d’une culture biologique). Jusqu’à présent, seule la partie comestible était convertie ce qui pose un problème éthique : transformer de la nourriture en carburant quand des populations sont sous-nourries…

On se base sur le blé : 80 % de sa masse peut donner de la farine, qui comporte 75 % de glucides complexes (amidon…), quelques pourcents de fibres, 10 % de protéines et de l’eau. 1 kg de blé comporte donc 0,80 × 850 = 680 g pouvant être utilisés dans l’alimentation, dont la valeur énergétique est 3,0 kcal.g^–1 soit 3 Mcal ou 12 MJ.

Un kilogramme de blé permet de produire environ 400 g de bioéthanol. Or, l’énergie libérée par la combustion d’un kilogramme d’éthanol est 29 MJ. Ainsi, 1 kg de blé, transformé en bioéthanol, pourra produire 29 × 0,40 = 12 MJ, soit la même valeur que pour l’apport calorique. Mais la transformation du blé en bioéthanol consomme beaucoup d’énergie, aussi cultiver du blé en vue de la production de bioéthanol pose de nombreuses questions.