- Le bassin versant désigne une zone géographique clairement délimitée, qui englobe l'ensemble de la surface recueillant les eaux se dirigeant naturellement vers un même cours d'eau ou une même nappe phréatique. Un bassin versant est délimité par les lignes de partage des eaux, qui séparent les différents bassins. Ces lignes formées naturellement par le relief, correspondent aux crêtes des montagnes. Les gouttes de pluie tombant de part et d'autre de ces lignes alimenteront deux bassins versants adjacents. À l'instar des poupées gigognes, le bassin versant d'un fleuve résulte de l'assemblage des sous-bassins versants alimentés par ses affluents.
- L'homme occupe de nombreux bassins versants, où ses activités et son mode d’occupation du sol sont variés : habitations, villages, villes, infrastructures, industries, cultures, élevage, loisirs, tourisme, stations de traitement des eaux, barrages, etc. L'aménagement du territoire et l'utilisation de l'eau pour ces activités ont fréquemment des répercussions sur le bassin versant, affectant la quantité d'eau, sa qualité ou son fonctionnement.
- De par sa topographie hydraulique particulière, il est important de s’interroger sur les effets du changement climatique sur le bassin versant : le fonctionnement du régime hydraulique est en effet perturbé par les effets du changement climatique (inondation, sécheresse, éboulements de terrain, etc.).
- Les solutions d’adaptation sont variées. Il est intéressant de distinguer les solutions fondées sur la nature des solutions d’aménagements telles que les barrages ou les bassins de rétention. On peut, par exemple, montrer les limites d’un barrage hydraulique, que ce soit pour l’entretien (il est nécessaire d’entretenir les barrages pour s’assurer de leur état et leur performance) et en cas de rupture (les effets d’une inondation se ressentiront de manière décuplée si le barrage était amené à rompre).
+- Fiche 1 : Temps-tation
Les gaz présents dans l'atmosphère filtres les rayons infrarouges, nous protégeant ainsi naturellement du réchauffement excessif de la planète. Mais certains gaz (CO₂, CH <sub>4</sub> , H₂O, etc.) présents naturellement dans l'atmosphère, sont aussi produits en grande quantité par l'Homme (transports, agriculture intensive, industries, etc.).
Ces gaz sont responsables de l'accélération du réchauffement climatique. Ils vont empêcher les rayons infrarouges, de quitter l'atmosphère, augmentant de fait la température.
En période de canicule, plus l'environnement est humide, moins il peut y avoir de vapeur d'eau dans l'air, et la sueur a de plus en plus de mal à s'évaporer. Sans sudation efficace, le corps n'arrive plus à se refroidir correctement, le sang est envoyé en priorité vers la peau pour évacuer la chaleur, privant les organes internes de suffisamment de sang pour fonctionner. Des études récentes ont montré que lorsque l'humidité est proche des 100 %, une température de 31°C peut s'avérer critique pour une personne en bonne santé.
Fiche 2 : Polluants vs Planète
L'augmentation du CO₂ dans l'atmosphère se traduit également par une augmentation du CO₂ dans l'océan, à cause des échanges permanents qui existent entre l'air et l'eau de surface. Le CO₂ se combine avec l'eau, en formant de l'acide carbonique. L’acide carbonique, instable, se dissocie directement en bicarbonate et ions hydrogène H+. Or, la présence de H+ est directement liée à l'acidité : plus il y a de H+, plus l'acidité augmente. Les organismes calcifiant, c'est-à-dire ceux qui sont protégés par une coquille, une carapace ou un squelette en calcaire comme les coquillages, les crustacés sont les plus menacés par l’acidification. L'eau de mer, plus acide (le pH ne descendra pas en dessous de 7), empêche les organismes calcifiant de fabriquer correctement leur coquille, et les larves souffrent de malformation.
Quand une masse d'air monte en altitude, elle rencontre une pression atmosphérique de plus en plus réduite, car il y a de moins en moins d'air au-dessus d'elle. Elle se détend, se "décompresse", et se refroidit. Si cette masse d'air est humide, en se refroidissant, elle va rejeter une partie de sa vapeur d'eau qui va se rassembler en... nuage ! Lorsque la vapeur d'eau se mélange avec des particules, comme celles de la fumée de l'allumette, cela crée un plus gros nuage avec des particules en suspension. Les particules produites par les activités humaines se retrouvent donc dans les nuages et peuvent causer des problèmes respiratoires (crises d'asthme, pneumopathies, etc.).
Fiche 3 : À l'air'te
Plus le ballon contient de farine, moins il se gonfle. Cela est dû au fait que la farine occupe du volume dans le ballon, mais également au durcissement de la paroi du ballon, rigidifiée par le mélange d’eau et de farine : moins élastique, la paroi se gonfle plus difficilement. Les poumons reçoivent toutes les petites poussières et gaz présents dans l’air que l’on respire. Ces poussières sont en général rejetées par l’organisme. Mais certaines d’entre elles arrivent parfois à pénétrer dans les poumons ou à l’intérieur du corps, ce qui peut avoir des conséquences sur la santé. Ainsi certaines maladies moins fréquentes il y a quelques décennies (allergie, asthme...) se sont développées avec l’accroissement des pollutions liées aux produits de synthèse qui nous entourent (pesticides, produits d’entretien, colles, plastiques...), ces derniers contenant des matières parfois dangereuses pour l’environnement et la santé.
Or, dans nos villes, on a longtemps trouvé du bouleau et des cyprès, car ce sont des espèces qui poussent rapidement et ont besoin de beaucoup de lumière. Cependant, ces espèces possèdent un potentiel allergisant élevé. Afin de minimiser les risques d'allergies, il est judicieux de restreindre leur présence dans les zones urbanisées.
Fiche 4 : Eau Secours
Les graviers offrent un obstacle limité au passage de l'eau, car il reste de grands espaces entre eux, où l'eau et une grande partie de ses éléments polluants peuvent passer. Ils retiennent donc les plus gros débris. Le sable, constitué de grains très fins, offre des espaces libres beaucoup plus petits pour le passage de l'eau, les débris les plus petits seront donc bloqués par la couche de sable. Mais la filtration n'élimine pas tous les polluants et les bactéries. Ainsi, dans les usines de production d'eau potable, en plus de la filtration, on utilise des procédés chimiques pour capturer les molécules toxiques, et l'eau est désinfectée pour éliminer les bactéries.
Dans la nature, les sols et les zones humides agissent comme des filtres naturels sur les eaux de ruissellement.
Si les plantes absorbent et transforment une partie de la matière organique et des polluants transportés par l'eau, leurs racines forment également un réseau dense qui lie les particules de terre, réduisant le risque d'érosion par le vent ou l'eau. Les racines absorbent l'excès d'eau, réduisant le risque de saturation du sol, ce qui évite son affaissement ou son emportement. Les canaux formés par les racines permettent à l'eau de s'infiltrer plus efficacement.
Fiche 5 : Mangez (bio)diversité
Nous remarquons que l'empreinte est très différente selon les produits et qu'il est possible de la réduire en choisissant notre consommation. Mais malgré toutes les informations présentes sur les emballages, il n'est pas toujours facile d'avoir les informations nécessaires sur le lieu de production : le lieu de conditionnement est indiqué, mais la provenance des produits rarement. Pour évaluer l’impact environnemental des transports, le "kilomètre alimentaire" permet de calculer la quantité de CO<sub>₂</sub> émise pour transporter une tonne d’aliments sur un kilomètre.
En France, comme dans l’ensemble des pays industrialisés, les habitudes alimentaires ont beaucoup plus changé au cours des 50 dernières années qu’au cours des siècles précédents. De nouveaux aliments ont été introduits, d’autres ont pratiquement disparu de la composition des repas. Ces profondes modifications comportent, sur le plan de la santé et de l'environnement des avantages et des inconvénients. Ainsi, le progrès technologique a permis un meilleur accès de la majorité de la population à des aliments plus variés, puisque l'agro-alimentaire produit en grande quantité et peut distribuer à grande échelle. Mais l'augmentation des produits ultra-transformés dans notre alimentation posent des problèmes à la fois de santé (aliments trop gras ou salé, avec beaucoup d'additifs, associés à l'augmentation de certaines maladies) et environnementale (consommation importante d'eau, transport sur des milliers de km, déforestation pour nourrir le bétail…). Notre alimentation future doit prendre en compte ces enjeux.
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Sur la base de bénéfices réciproques, les relations des plantes à fleurs avec leurs pollinisateurs se sont perfectionnées et diversifiées, ce qui donne la grande diversité actuelle. Tous les insectes ne butinent pas les mêmes fleurs : certains pollinisent de nombreuses plantes, d'autres ne sont adaptés qu'à quelques espèces. Trois critères influent sur les relations plantes/insectes. La forme des fleurs conditionne le type d'insecte qui prélève le nectar, et la composition en sucre du nectar et du pollen influence le choix des plantes visitées par les insectes.
'''La pollinisation rend aux humains d’immenses services économiques.''' La production de 84% des espèces cultivées en Europe (incluant la grande diversité de légumes et d’arbres fruitiers) dépend directement de la pollinisation par les insectes. '''À l’échelle de la planète, des études scientifiques estiment que le service « pollinisation » offert par le monde animal à l’agriculture vaudrait environ 153 milliards d'euros par an'''. Sans parler de la difficulté et du coût en personnel de la pollinisation si nous devions la faire à la place des insectes pollinisateurs !
Dans la région de l’Hindu Kush (en Himalaya), les pommiers représentent une source de revenus majeure pour les nombreuses familles de paysans. Une grande diversité d’abeilles étaient naturellement acclimatées à cette région de montagne. Or une trop forte utilisation des pesticides les fit disparaître, ce qui fit chuter de moitié la production de pommes. Les habitants durent alors polliniser les pommiers de leurs vergers à la main pour assurer la production de fruits : il fallu une vingtaine de personnes pour polliniser fleur après fleur une centaine de pommiers, travail habituel de 2 ruches ! Mais une stratégie écologique plus durable fut également testée et adoptée : limiter les traitements de pesticides et introduire l'apiculture, jusque-là inconnue dans cette région ! Des colonies d’abeilles domestiques, mais aussi des abeilles locales et adaptées au climat de la région furent introduites, ce qui permit à la production de pommes de redémarrer.
Pour une vision, un peu longue à acquérir mais beaucoup plus précise[https://www.college-de-france.fr/fr/agenda/cours/interactions-plantes-pollinisateurs-hier-aujourd-hui-et-demain , le cours au Collège de France d'Emmanuelle Porcher en 2024 : en accès libre ici]. Cela décortique les interactions plantes-pollinisateurs, l'évolution, la diversité, en passant par les menaces et l'utilité sociale.
Le mélange de bicarbonate et de vinaigre provoque une réaction acido-basique suivie d'une réaction de décomposition.
Le vinaigre contient de l'acide éthanoïque (CH<sub>3</sub>COOH), et le bicarbonate de sodium (aussi appelé hydrogénocarbonate de sodium, NaHCO<sub>3</sub>) est une base.
Mélangés, le bicarbonate et le vinaigre réagissent et forment de l'acide carbonique (H2CO3) très instable, qui se décompose aussitôt en formant de l'eau et du dioxyde de carbone (CO<sub>2</sub>) .
Le dioxyde de carbone produit sous forme gazeuse se dégage dans la bouteille. Comme le ballon fixé sur la bouteille rend l'ensemble étanche, le gaz ne peut pas s'en échapper. La pression augmente, ce qui gonfle le ballon, qui reste alors gonflé s'il n'y a pas de fuite.
'''<u>Voici le détail des réactions en jeu :</u>'''
Le bicarbonate de sodium se dissocie au contact de l'eau en ions sodium (Na<sup>+</sup>) et bicarbonate (HCO<sub>3</sub><sup>−</sup>) :
NaHCO<sub>3</sub> → Na<sup>+</sup> + HCO<sub>3</sub><sup>−</sup>.
Le vinaigre contient une part d' acide éthanoïque (environ 5 %), composé d'ions oxonium (H<sub>3</sub>O<sup>+</sup>) et éthanoate (CH<sub>3</sub>COO<sup>−</sup>) :
CH<sub>3</sub>COOH <–> H<sub>3</sub>O<sup>+</sup> + CH<sub>3</sub>COO<sup>−</sup>.
Les ions oxonium réagissent avec les ions bicarbonate et forment de l’acide carbonique : (H<sub>2</sub>CO<sub>3</sub>) : H<sub>3</sub>O<sup>+</sup> + HCO<sub>3</sub>- → H<sub>2</sub>CO<sub>3</sub> + H<sub>2</sub>O
Instable, l’acide carbonique se dissocie immédiatement en formant du dioxyde de carbone (CO<sub>2</sub>), et de l'eau (H<sub>2</sub>O) :
H<sub>2</sub>CO<sub>3</sub> → H<sub>2</sub>O + CO<sub>2</sub>
La réaction complète se résume ainsi :
NaHCO<sub>3</sub> + CH<sub>3</sub>COOH → CO<sub>2</sub> + H<sub>2</sub>O + CH<sub>3</sub>COONa
Le CO2 une fois formé est soluble dans l'eau. Toutefois lorsque l'eau arrive à saturation de CO2, l'excédent commence à former des bulles qui finissent par remonter. C'est l'effervescence. (C'est la même chose que pour le sel de cuisine. Le sel de cuisine est soluble dans l'eau. Mais quand on arrive à saturation, le sel en excès reste sous forme solide).