Dans de nombreux domaines, l'eau est réglementée et distribuée par les gouvernements. Aux Etats-Unis, il est réglementé par le Loi sur la salubrité de l'eau potable . Cependant, le contrôle du gouvernement n'est pas toujours dans le meilleur intérêt de tous. Dans les années 1930, irriguer les champs de coton, le gouvernement soviétique a créé des canaux pour détourner les rivières qui alimentaient la mer d'Aral (située entre le Kazakhstan et l'Ouzbékistan). Par conséquent, la surface de la mer a diminué de plus de 50 % et son volume de 80 % au cours des 50 dernières années [source :Swanson]. Sa salinité a augmenté et il est devenu pollué par des pesticides, ruissellement d'engrais et déchets industriels. La perte de la mer a entraîné le déclin de l'industrie de la pêche commerciale, ce qui a contribué à plonger la région dans la pauvreté. Les polluants des fonds marins exposés ont été trouvés dans le sang de manchots de l'Antarctique [source :Swanson].
Certaines régions ont privatisé leur distribution d'eau, qui a souvent conduit à des conflits. A la fin des années 1980, le Royaume-Uni a vendu ses water boards (organisations gouvernementales de distribution d'eau) à des entreprises privées, qui a amélioré l'infrastructure. Beaucoup de gens étaient indignés que les entreprises puissent profiter d'un besoin aussi fondamental, surtout lorsque les personnes qui ne pouvaient pas payer leurs factures ont subi de lourdes sanctions. Le problème a ensuite été résolu par la législation.
En 2000 et 2005, des manifestants sont descendus dans les rues en Bolivie pour protester contre la privatisation de l'approvisionnement en eau. Lorsque des entreprises étrangères ont repris le système d'approvisionnement en eau de la Bolivie, le coût de l'eau est devenu trop cher pour les pauvres. Dans la ville d'El Alto, « le coût d'un raccordement à l'eau et aux égouts dépassait le revenu d'une demi-année au SMIC » [source :Shultz]. La révolte de 2000, appelé les "guerres boliviennes de l'eau, " a conduit à la loi martiale et à 100 blessés. Après les deux incidents, le gouvernement bolivien a annulé les contrats des entreprises privées.
Actuellement, plus d'un milliard de personnes, environ 17 pour cent de la population mondiale, n'ont pas accès à l'eau potable [source :Organisation mondiale de la santé]. Il existe plusieurs organisations gouvernementales et non gouvernementales, dont l'UNICEF et Water Aid, travailler pour aider les communautés pauvres en Asie et en Afrique à obtenir un approvisionnement durable en eau potable et en installations sanitaires. Des pénuries d'eau se produisent aux États-Unis, aussi - de nombreux États ont des programmes pour aider les personnes défavorisées à obtenir suffisamment d'eau et à payer leurs factures d'eau et d'égouts.
Évidemment, le manque d'eau est un gros problème. Mais pourquoi est-ce, exactement? Dans la section suivante, nous examinerons le rôle que joue l'eau dans le corps humain.
Une façon de contribuer à réduire la demande en eau est de conserver l'eau toute l'année. De nombreuses zones interdisent d'arroser votre pelouse et votre jardin lorsque l'eau est faible, mais voici quelques choses faciles que vous pouvez faire vous-même :
Pour plus de conseils, consultez ce lien de l'EPA.
Lire la suite " " Pourquoi les humains ont-ils besoin d'eau ?
Notre corps est composé à environ 60% d'eau [source :Mayo Clinic]. L'eau régule notre température corporelle, déplace les nutriments à travers nos cellules, maintient nos muqueuses humides et évacue les déchets de notre corps. Nos poumons sont à 90 pour cent d'eau, notre cerveau est composé à 70 pour cent d'eau et notre sang à plus de 80 pour cent d'eau. Tout simplement, nous ne pouvons pas fonctionner sans. La plupart des gens transpirent environ deux tasses d'eau par jour (0,5 litre). Chaque jour, on perd aussi un peu plus d'une tasse d'eau (237 ml) quand on l'expire, et nous en éliminons environ six tasses (1,4 l). On perd aussi électrolytes -- des minéraux comme le sodium et le potassium qui régulent les fluides corporels. Alors comment le remplacer ?
Nous pouvons obtenir environ 20 pour cent de l'eau dont nous avons besoin par la nourriture que nous mangeons. Certains aliments, comme la pastèque, sont presque 100 pour cent d'eau. Bien que la quantité d'eau dont nous avons besoin chaque jour varie, il est généralement d'environ huit tasses (2 l). Mais au lieu de s'inquiéter d'entrer dans ces huit tasses, vous devriez juste boire quand vous commencez à avoir soif. Vous pouvez obtenir votre eau en buvant d'autres boissons, mais certaines boissons, comme l'alcool, peut vous rendre plus déshydraté.
Si votre urine est jaune foncé, vous ne buvez peut-être pas assez d'eau. Bien sûr, vous avez besoin de plus d'eau lorsque vous faites de l'exercice; malade de la diarrhée, vomissements ou fièvre; ou dans un environnement chaud pendant une longue période. La plupart des gens ne peuvent survivre que quelques jours sans eau, bien que cela dépende d'un certain nombre de facteurs, y compris leur santé et leur environnement. Certains ont duré jusqu'à deux semaines. Les disciples d'un garçon bouddhiste méditant au Népal affirment qu'il a passé deux ans sans nourriture ni eau, mais les médecins n'ont pas été en mesure de le prouver [source :All Headline News].
Quand vous n'avez pas assez d'eau, ou perdre trop d'eau, vous devenez déshydraté . Les signes de déshydratation légère comprennent la bouche sèche, soif excessive, vertiges, étourdissements et faiblesse. Si les gens ne reçoivent pas de liquides à ce stade, ils peuvent souffrir de déshydratation sévère, qui peut provoquer des convulsions, Respiration rapide, un pouls faible, peau lâche et yeux enfoncés. Finalement, la déshydratation peut entraîner une insuffisance cardiaque et la mort.
La déshydratation causée par la diarrhée est une cause majeure de décès dans les pays sous-développés. Près de 2 millions de personnes, surtout des enfants, en meurent chaque année [source :OMS]. Consommer de l'eau polluée par des contaminants biologiques et ne pas avoir accès à des installations sanitaires adéquates peut entraîner des maladies comme le paludisme et le choléra et des parasites comme la cryptosporidiose et la schistosomiase. L'eau peut également être contaminée par des produits chimiques, pesticides et autres substances naturelles.
À la page suivante, nous apprendrons comment purifier l'eau.
Purification de l'eau
L'eau potable s'appelle eau potable , ou de l'eau potable, contrairement à eau potable , qui peut être utilisé pour le bain ou le nettoyage. Aux Etats-Unis, l'Environmental Protection Agency fixe des niveaux maximaux pour les 90 contaminants les plus courants. Si quelque chose arrive à votre approvisionnement en eau, votre fournisseur doit vous contacter pour vous informer des précautions à prendre.
Le traitement de l'eau nécessite six étapes de base.
Dans coagulation , des coagulants comme la chaux et l'alun sont ajoutés à l'eau, ce qui provoque l'agglutination des particules.
Prochain, l'eau est secouée en plus gros touffes, appelé flocons .
Les sédimentation processus nécessite que l'eau reste pendant 24 heures, ce qui permet aux mottes de se déposer au fond.
L'eau est alors filtré , désinfecté (généralement avec du chlore) et aéré .
Aération aide à éliminer certains contaminants comme le radon.
Dans la section suivante, nous examinerons de plus près comment l'eau circule dans les cellules animales et végétales.
Techniques de survie aquatique Si votre eau est contaminée et que vous n'avez pas d'eau en bouteille, vous pouvez le purifier de différentes manières. S'il fait nuageux, filtrez-le d'abord à travers des chiffons propres ou laissez-le reposer, puis versez l'eau claire. Puis, vous pouvez faire bouillir l'eau pendant une minute pour tuer la plupart des organismes pathogènes.
Vous pouvez également ajouter un huitième de cuillère à café d'eau de Javel domestique par gallon d'eau (ou suivez les instructions sur l'étiquette). Vous devriez doubler la quantité si l'eau est décolorée ou trouble. Remuer et laisser reposer 30 minutes. Les comprimés d'eau de Javel sont vendus dans les magasins de fournitures de camping pour purifier l'eau potable. Vous pouvez également utiliser cinq gouttes d'iode par gallon pour désinfecter l'eau.
Conservez l'eau bouillie ou désinfectée dans un endroit propre, conteneurs couverts. Si l'eau bouillie a un goût trop plat ou si le goût de chlore est trop fort, versez-le d'un récipient dans un autre.
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Consommation d'eau végétale et animale " " L'eau régule la température des plantes et transporte les nutriments à travers elles. Martin Poole/Vision numérique/Getty Images
Les plantes contiennent encore plus d'eau que les animaux - la plupart d'entre elles contiennent de 90 à 95 pour cent d'eau [source :BBC]. Comme chez les animaux, l'eau régule la température de la plante et transporte les nutriments à travers elle. Mais au lieu de prendre de l'eau en buvant et en mangeant, les plantes l'obtiennent par la rosée, l'irrigation et les précipitations.
Les plantes absorbent l'eau par leurs racines, et les verts l'utilisent dans photosynthèse , c'est ainsi qu'ils créent du sucre pour la nourriture. (Vous pouvez en apprendre davantage sur le processus de la photosynthèse dans Comment fonctionne la Terre.) Les plantes ont également besoin d'eau pour subvenir à leurs besoins. La pression du processus de osmose -- le mouvement de l'eau de l'extérieur vers l'intérieur des cellules de la plante -- maintient les parois cellulaires de la plante.
Lorsque vous arrosez une plante, il aspire l'eau à travers capillarité . Ensuite, l'eau se déplace des racines à travers des tubes appelés vaisseaux de xylème . L'eau atteint les feuilles de la plante et s'échappe par de petits trous appelés stomates , qui s'ouvrent lorsque la plante a besoin de se refroidir. Ce processus est appelé transpiration et est similaire à la façon dont les gens (et certains animaux) transpirent. Le dioxyde de carbone pénètre également dans la plante par les stomates.
Le traitement de l'eau est plus compliqué chez les animaux et les humains, même si c'est aussi similaire à bien des égards. L'eau que vous consommez est absorbée dans la partie supérieure de l'intestin grêle par osmose. Il pénètre dans la circulation sanguine et est transporté dans tout le corps. Contrairement aux cellules végétales, cependant, les cellules animales n'ont pas de parois cellulaires. C'est pourquoi les animaux ont des systèmes circulatoires - sinon, nos cellules absorberaient l'eau et le sel jusqu'à ce qu'elles gonflent. Nos systèmes circulatoires déplacent l'eau autour de notre corps et l'éliminent au besoin par la transpiration et la miction.
Quelques animaux, comme un organisme microscopique appelé le tartigrade , peut se passer d'eau pendant une période extraordinaire. Si l'environnement du tartigrade n'a pas assez d'eau, l'animal entre dans une vie sans eau, appelé anhydrobiose . Le sucre prend la place de l'eau dans ses cellules, le rendant imperméable aux températures extrêmes. Son métabolisme diminue, et le tartigrade reste à cet état à peine vivant jusqu'à ce qu'il ait assez d'eau pour vraiment revivre.
Certaines plantes ont également trouvé des façons uniques de vivre avec peu ou pas d'eau. Une façon est une variation de la photosynthèse appelée Photosynthèse du métabolisme acide crassulacé (CAM) . Dans la photosynthèse CAM, une plante stocke le dioxyde de carbone sous forme d'acide et garde ses stomates fermés pendant la journée pour économiser l'eau (l'évaporation se produit plus lentement la nuit). Il peut même garder ses stomates fermés en tout temps si les conditions sont particulièrement arides. Les cactus utilisent la photosynthèse CAM pour survivre à la chaleur et à la sécheresse extrêmes du désert.
Prochain, nous verrons comment le hydrologique , ou de l'eau, fonctions de cycle.
Le cycle de l'eau " " La vapeur d'eau qui se retrouve dans les nuages finit par se condenser en gouttelettes d'eau et se précipiter sous forme de pluie, neige fondue, grêle ou neige. Pete Turner/La banque d'images/Getty Images
Le cycle de l'eau est le mouvement continu de l'eau à l'intérieur et autour de la Terre. Comme mentionné précédemment, l'eau ne s'en va jamais vraiment - elle change juste de forme. Le soleil dirige l'ensemble du cycle de l'eau et est responsable de ses deux composants principaux : condensation et évaporation . Quand le soleil chauffe la surface de l'eau, il s'évapore et se retrouve dans l'atmosphère sous forme de vapeur d'eau. Il refroidit et monte, devenir des nuages, qui finissent par se condenser en gouttelettes d'eau. Selon la température de l'atmosphère et d'autres conditions, l'eau précipite comme la pluie, neige fondue, grêle ou neige.
Une partie de ces précipitations est captée par la canopée des arbres et s'évapore à nouveau dans l'atmosphère. Les précipitations qui frappent le sol deviennent ruissellement , qui peuvent s'accumuler et geler dans les calottes neigeuses ou les glaciers. Il peut aussi s'infiltrer dans le sol et s'y accumuler, finalement stocker dans aquifères . Un aquifère est un important gisement d'eau souterraine qui peut être extrait et utilisé. Ce ruissellement provient également fonte des neiges , qui se produit lorsque le soleil et les changements climatiques font fondre la neige et la glace. Finalement, une partie de ce ruissellement retourne dans les lacs et les océans, où il est à nouveau évaporé par le soleil. Vous pouvez en apprendre davantage sur le cycle de l'eau dans Comment fonctionne la Terre.
L'eau qui tombe au sol et reste dans le sol finit par s'évaporer et se retirer dans l'atmosphère. Mais les eaux souterraines, qui est la principale source de notre eau potable, peuvent s'accumuler dans les aquifères pendant des milliers d'années. Aquifères libres avoir la nappe phréatique, ou la surface où la pression de l'eau est égale à la pression atmosphérique, comme leurs limites supérieures. Aquifères confinés se trouvent souvent sous des aquifères libres et ont une couche de roche ou d'autres matériaux comme limites supérieures.
Aux Etats-Unis, la plus ancienne nappe phréatique, connu comme eau fossile, est contenue dans l'aquifère d'Ogallala. Couché en dessous d'environ 175, 000 milles carrés (450, 000 kilomètres carrés) de huit états des Grandes Plaines, l'aquifère d'Ogallala en stocke environ 2, 900 millions d'acres-pieds (3, 600 millions de kilomètres cubes) d'eau [source :High Plains/Ogallala Aquifer]. L'aquifère d'Ogallala s'est formé il y a entre 2 et 6 millions d'années, lorsque la chaîne des Rocheuses se formait. Parce que le climat des Grandes Plaines est aride, l'eau de l'aquifère est utilisée plus rapidement qu'elle ne peut être rechargée. C'est pourquoi certains scientifiques se réfèrent à l'utilisation des aquifères fossiles comme l'eau exploitation minière .
Les eaux souterraines peuvent également exister sur d'autres planètes. Les images du vaisseau spatial Mars Global Surveyor montrent ce qui ressemblait à des ravins creusés par des rivières d'eau à la surface de la planète. Selon la Nasa, l'eau est probablement 300 à 1, 300 pieds (100 à 400 mètres) sous la surface. Europe, l'une des lunes de Jupiter, peut également avoir de l'eau souterraine. Comme nos besoins en eau dépassent les réserves de la Terre, les scientifiques se demandent si nous pourrions un jour extraire de l'eau sur les autres planètes et lunes de notre système solaire.
L'eau a beaucoup de propriétés uniques et étonnantes qui la rendent si importante pour la vie. C'est pourquoi nous recherchons constamment de meilleurs moyens de l'obtenir et de le conserver. Dans la section suivante, nous examinerons ces propriétés et en apprendrons davantage sur l'eau elle-même.
Propriétés de l'eau " " Un arpenteur d'eau démontre une tension superficielle. Steve Maslowski/Getty Images
La liaison hydrogène entre les molécules d'eau dont nous avons parlé dans la première section est à l'origine de deux des propriétés uniques de l'eau : cohésion et adhésion . La cohésion fait référence au fait que l'eau adhère très facilement à elle-même. L'adhérence signifie que l'eau adhère également très bien à d'autres choses, c'est pourquoi il s'étale en film mince sur certaines surfaces, comme le verre. Lorsque l'eau entre en contact avec ces surfaces, les forces d'adhérence sont plus fortes que les forces de cohésion. Au lieu de se serrer les coudes en boule, ça s'étale.
L'eau a également un niveau élevé de tension superficielle . Cela signifie que les molécules à la surface de l'eau ne sont pas entourées de molécules similaires de tous les côtés, ils ne sont donc tirés que par la cohésion d'autres molécules profondément à l'intérieur. Ces molécules adhèrent fortement entre elles mais adhèrent faiblement à l'autre milieu. Un exemple de ceci est la façon dont l'eau perle sur les surfaces cireuses, comme des feuilles ou des voitures cirées. La tension superficielle rend ces gouttes d'eau rondes afin qu'elles couvrent la plus petite surface possible.
Capillarité est aussi le résultat de la tension superficielle. Comme nous l'avons mentionné, cela se produit chez les plantes lorsqu'elles "aspirent" l'eau. L'eau adhère à l'intérieur des tubes de la plante, mais la tension superficielle tente de l'aplatir. Cela fait monter l'eau et se recoller à elle-même, un processus qui se poursuit jusqu'à ce que suffisamment d'eau s'accumule pour que la gravité commence à la tirer vers le bas.
Les liaisons hydrogène de l'eau sont aussi la raison pour laquelle sa forme solide, la glace , peut flotter sous sa forme liquide. La glace est moins dense que l'eau parce que les molécules d'eau forment des structures cristallines à des températures de congélation (32 degrés Fahrenheit ou 0 degrés Celsius). Les propriétés thermiques de l'eau sont également liées à ses liaisons hydrogène. L'eau a une très haute la capacité thermique spécifique , qui est la quantité de chaleur par unité de masse nécessaire pour élever sa température d'un degré Celsius. L'énergie nécessaire pour élever la température de l'eau d'un degré Celsius est de 4,2 joules par gramme. L'eau a également une haute chaleur de vaporisation , ce qui signifie qu'il peut prendre beaucoup de chaleur sans que sa température augmente beaucoup. Cela joue un grand rôle dans le climat, car cela signifie que les océans mettent beaucoup de temps à se réchauffer.
L'eau est souvent connue sous le nom de solvant universel , ce qui signifie que de nombreuses substances s'y dissolvent. Les substances qui se dissolvent dans l'eau sont hydrophile . Cela signifie qu'ils sont aussi forts ou plus forts que les forces de cohésion de l'eau. Le sel et le sucre sont tous deux polaires, comme l'eau, ils s'y dissolvent donc très bien. Les substances qui ne se dissolvent pas dans l'eau sont hydrophobe . C'est la source du dicton "l'huile et l'eau ne se mélangent pas". La solvabilité de l'eau est la raison pour laquelle l'eau que nous utilisons est rarement pure; il contient généralement plusieurs minéraux dissous.
La présence de ces minéraux fait la différence entre eau dure et eau douce . L'eau dure contient généralement beaucoup de calcium et de magnésium, mais peut aussi contenir des métaux. Le savon ne mousse pas bien dans l'eau dure, mais l'eau dure n'est généralement pas dangereuse. Il peut également provoquer des dépôts de calcaire dans les canalisations, chauffe-eau et toilettes.
L'une des dernières controverses sur les propriétés de l'eau réside dans le comportement de la glace lorsqu'elle fond. Certains scientifiques prétendent qu'il a à peu près la même apparence que lorsqu'il est solide, sauf que certaines de ses liaisons hydrogène sont rompues. D'autres prétendent qu'il forme une structure entièrement nouvelle. Donc pour toute son importance, nous ne comprenons toujours pas complètement l'eau.
Pour plus d'informations sur l'eau et les sujets connexes, consultez les liens sur la page suivante.
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Plus de grands liens EPA :eau
USGS Ressources en eau des États-Unis
Utilisation de l'eau par l'USGS aux États-Unis
OMS :Faits et tendances sur l'eau
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