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Qualité des milieux hydriques continentaux

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Qualité des milieux hydriques continentaux

Une approche socio-historique

 

Comment les impacts environnementaux du passé ont-ils été gérés par l’action publique et les acteurs scientifiques, en particulier la communauté des chimistes ? Comment décrire au plus juste l’évolution des cycles hydro-sociaux du Bassin de la Seine en fonction des variations d’urbanisation et d’industrialisation depuis le début du XIXe siècle ? Laurence Lestel, chargée de recherche au CNRS et membre de l’unité Sisyphe (CNRS/UPMC/EPHE) travaille sur l’apport de l’histoire en réponse à ces problématiques environnementales contemporaines.

 

Votre formation initiale en chimie vous incite à faire la différence entre histoire environnementale et histoire de l’environnement.

Laurence Lestel. J’essaie pour ma part d’aborder la question de la pollution des systèmes hydriques dans un contexte environnemental global. Mon analyse prend en compte des facteurs démographique, économique et met au jour les changements technologiques, les pressions exercées par les activités humaines. J’y inclus les impacts socio-économiques et sanitaires et essaie d’interpréter au mieux la réponse sociale et sociétale. Je peux également confronter mon analyse à celles de mes collègues hydrogéologues, chimistes, biologistes, agronomes qui n’utilisent pas forcément le même langage ni ne poursuivent les mêmes objectifs.

 

Ivry-sur-Seine. Dessin de Léon Lindet.

 

Comment s’y prend-on pour écrire l’histoire de la mesure de la qualité de l’eau en hydrologie ?

L. L. Pour cela, il faut d’abord étudier l’évolution des techniques d’analyse de tous les composants de l’eau (gaz dissous ou sédiments, minéraux ou matière organique, azote sous toutes ses formes, phosphore, chlore, métaux…) et comprendre quand ont été pris en compte des paramètres chimiques, physiques, biologiques ou bactériologiques. Ensuite, il faut s’interroger sur le cheminement de mesures entre les scientifiques et les acteurs de terrain, sur les raisons de ces analyses. Enfin, il est intéressant de suivre l’évolution des normes (normes d’analyses, normes de critères de pureté, etc.).

 

Carte postale d'Alfortville. © Fonds Gérard Jigaudon

 

Malgré les sauts technologiques enregistrés ces dernières décennies, certains indicateurs et mesures chimiques de l’eau perdurent encore en 2013.

L. L. Au milieu du XIXe siècle, les analyses de l’eau restent très rudimentaires, car elles concernent essentiellement les eaux de sources ou de fontaines et les eaux minérales. La dégradation manifeste de la qualité de l’eau de la Seine liée aux rejets par les égouts d’eaux industrielles et d’eaux-vannes va changer la donne. Elle conduit à l’adoption de nouvelles méthodes d’analyses des eaux de rivières : la mesure du degré hydrotimétrique et celle de la quantité d’oxygène nécessaire à l’oxydation de la matière organique. Ces techniques ont été mises au point ou adoptées par des chimistes impliqués dans la lutte contre l’insalubrité du département de la Seine.

 

L’analyse spectrale ne se généralisera pour l’analyse de l’eau que dans les années 1910. Les années 1950 verront le développement de la polarographie, grâce aux travaux des océanographes. Puis la spectroscopie d’absorption atomique prendra le relais à la fin des années 1960, mais beaucoup d’analyses publiées jusque dans les années 1980 seront fausses, les échantillons étant contaminés lors du prélèvement ou pendant leur filtration.

 

Les spots publicitaires évoquent souvent la dureté de l’eau. Qu’en est-il vraiment ?

L. L. Au cours du XIXe siècle, la montée en puissance des réseaux urbains (alimentation en eau et rejets d’eaux usées) a conduit à une dégradation prononcée et remarquée de la qualité des eaux des rivières. La première mesure quantitative fut introduite en Angleterre en 1847 par Thomas Clark et utilisée en France dès 1854 par Antoine Boutron et Félix Boudet sous le nom de procédé hydrotimétrique (1). Cette mesure de la dureté, ou « crudité », de l’eau fut immédiatement interprétée comme un critère de potabilité et connut un large succès.

 

Le lien entre degré hydrotimétrique et potabilité fut cependant remis en cause, et d’autres méthodes recherchées, comme la demande en oxygène liée à la présence de matière organique. Cependant, l’histoire de la surveillance des eaux montre une accumulation des paramètres analysés, sans jamais en éliminer aucun. La dureté de l’eau est donc toujours un des premiers paramètres mesurés. Si la dureté de l’eau n’est plus utilisée pour s’assurer de la potabilité de l’eau, elle est cependant toujours représentative de la présence de calcaire, dont l’effet sur l’encrassement des canalisations est certain.

 

La « guerre au plomb » a-t-elle eu lieu ?

L. L. Si l’on savait que les eaux minérales contenaient des éléments toxiques comme de l’arsenic à la Bourboule ou du mercure à Saint-Nectaire, on considérait que les eaux de rivières ne contenaient pas d’éléments métalliques : les égouts n'en rejetaient quasiment pas et les rejets industriels de matières minérales étaient jugés insignifiants. La mèche a été véritablement allumée en 1873 lors d’un débat sur l’utilisation de canalisations en plomb pour l’alimentation en eau potable de Paris. Treize ans auparavant, des cas d'intoxications saturniques, rapportés à l'Académie des Sciences, étaient survenus à bord de plus de vingt navires où l'eau était conservée dans des réservoirs en plomb.

 

Le docteur Aristide Reinvillier est allé jusqu’à espérer prouver que « l’influence pernicieuse du plomb sur les populations n’est pas moins importante, ni moins funeste, que celles du tabac et de l’absinthe ». Le plomb a été soudainement considéré comme le responsable potentiel de quelques épidémies d’origine hydrique jusque-là incomprises, c’est (cela a été) le début de la « guerre au plomb » des années 1873-74.

 

Revenons au Bassin de la Seine. Entre l’homme et les métaux, c’est une histoire séculaire.

L. L. En effet, les habitants du bassin de la Seine ont toujours utilisé de grandes quantités de métaux à des fins domestique et/ou professionnelle, générant ainsi nuisances et pollutions en tout genre. De la révolution industrielle au développement de l’agglomération parisienne, les métaux se répandent dans la ville :

 

Les toits de Paris. © Daniel Thévenot

  • le zinc couvre les toits de Paris ;
  • les maisons s’équipent en réseaux de distribution d’eau et de gaz, grâce aux canalisations en plomb.
  • la dorure des boutons et horloges de l’Empire conduit à la dissipation de grandes quantités de mercure ;
  • la ville blanchit ses murs extérieurs et intérieurs grâce à des pigments à base de carbonate de plomb (la céruse) toxique ;
  • la beauté des verts d’arsenic conduit à leur utilisation dans les teintures, les papiers peints, les fleurs artificielles ;
  • le jaune de cadmium ou « Jaune brillant » entre dans la palette des peintres, dans les encres d’imprimerie puis dans la coloration des matières plastiques ;
  • depuis la fin du XIXe siècle, le chrome sert d’agent tannant ;
  • le cuivre est particulièrement utilisé dans l’ancien département de la Seine pour la fabrication de tubes et chaudières. Il est également présent sous forme de laiton ou de bronze.
  • plus tard viendront les accumulateurs (en plomb), les piles (à oxyde de mercure, Ni/Cd…), autant d’objets à courte durée de vie et rejetés dans l’environnement.

 

Qu’en est-il aujourd’hui de la pollution de la Seine ?

L. L. La Seine, fleuve au débit lent (540 m3/s de débit moyen à Poses), traversant des sols faiblement érodés et accueillant la forte population de la région parisienne (65 000 km2 de bassin jusqu’à l’entrée de l’estuaire), est structurellement vulnérable à la pollution métallique qu’elle élimine difficilement.

 

Les premières analyses quantitatives de métaux dans l’eau n’ont cependant été réalisées que dans les années 1970 faute de méthode suffisamment sensible. Depuis 1983, la surveillance systématique du bassin et de l’estuaire a été mise en place et cherche à répondre aux exigences de la loi française et européenne et est, encore aujourd’hui, régulièrement renforcée. Si le pic de pollution a probablement été atteint entre 1960 et 1970, comme l’indique l’analyse de carottes sédimentaires permettant de connaître ces pollutions passées, il était à l’époque passé inaperçu.

 

En dépit d’une augmentation croissante des usages du cuivre, plomb, chrome ou zinc (de 1950 à 2000) et du cadmium (jusqu’en 1995 seulement), on observe une décroissance marquée des niveaux de contamination depuis 1950-1960, d’un facteur dix et parfois plus, initiée une quinzaine d’années avant le début des mesures environnementales. La trajectoire du mercure est à part, car ses niveaux restent élevés malgré des usages en chute depuis 1960. La gestion à long terme des pics de contamination hérités des années 1950-1980 de certains sols ou de sédiments anciens contaminés, qui peuvent aujourd’hui être qualifiés de « déchets toxiques » par la nouvelle réglementation, demeure une question ouverte.

 

(1) Le degré hydrotimétrique est adopté par tous les pays mais la conversion entre les différents systèmes de mesure n’est pas toujours aisée. Elle dépend de la qualité du savon utilisée et du système de mesure. Plus l'eau est « crue », plus elle contient de sels calcaires et magnésiens, plus il faut donc ajouter du savon avant que ce dernier ne parvienne à former de la mousse. Est considérée comme suspecte toute eau dont le degré hydrotimétrique total est supérieur à 30.

 

Pour en savoir plus :

Unité « Structure et fonctionnement des systèmes hydriques continentaux »Nouvelle fenêtre (Sisyphe)

 

Système d’information géographique (SIG), le projet transversal « Cartographie historique » Action 2011

Cet axe transversal correspond à une nouvelle action au sein du PIREN Seine. Son but est de constituer une base de données spatialisée des données historiques concernant les rivières et les fonds de vallées, pouvant conduire à des analyses fines de l’impact de l’anthropisation des cours d’eau sur leur état écologique. Deux types d’actions sont donc menées en parallèle :

  • rassembler en un même lieu des objets descriptifs de la rivière et de sa qualité, répondant aux trois approches historique, géographique et environnementale.
  • répondre, par une lecture cartographique, à des questions spécifiques posées par les axes principaux du PIREN. 

 



21/03/13