Les activités humaines sont sources de pollution et ont des impacts sur l'environnement. L'air, l'eau et le sol sont particulièrement touchés par cette pollution. L'adoption de comportements responsables et de techniques raisonnées sont nécessaires afin d'associer activités humaines, environnement et santé publique.
La pollution de l'air
La destruction de la couche d'ozone
La pollution de l'air, aussi appelée pollution atmosphérique, est due aux rejets de certains gaz et de particules fines dans l'atmosphère (la couche de gaz entourant la Terre).
Couche d'ozone
La couche d'ozone est constituée d'un gaz appelé ozone et est située à 25 kilomètres d'altitude. Elle nous protège des rayons UV (ultraviolets) qui sont responsables de certains cancers.
Certains des gaz émis par les activités humaines rejoignent la haute atmosphère. Là, par des réactions chimiques, ils détruisent la couche d'ozone.
À partir de la fin des années 1970, les scientifiques se sont aperçus que la couche d'ozone au-dessus de l'Antarctique s'était détériorée. On a appelé ce phénomène le "trou" de la couche d'ozone. Il est apparu que cette dégradation était liée à l'émission de certains gaz (les CFC).
De l'ozone est aussi produit dans la basse atmosphère (10 kilomètres d'altitude maximum). On parle alors de "mauvais ozone" car c'est un gaz irritant pour nos yeux, notre gorge, nos poumons, et toxique pour la végétation.
Les principales sources de pollution atmosphérique sont les industries et les transports, en particulier le trafic automobile. L'impact et le niveau de pollution dépendent de l'émission mais aussi des interactions avec les phénomènes météorologiques naturels (vents, pluies etc.).
Les principales sources de pollution atmosphérique
Les gaz à effet de serre
Les polluants atmosphériques ont des effets néfastes pour l'environnement. En particulier, nombre d'entre eux accentuent l'effet de serre. On les appelle gaz à effet de serre.
Effet de serre
L'effet de serre est le réchauffement de la Terre à cause des gaz à effet de serre qui captent les rayonnements infrarouges (provenant du Soleil et réémis par la Terre). Ce phénomène est le même que celui qui se produit dans une serre, d'où son nom. Les rayons infrarouges sont une source de chaleur : leur capture augmente donc la température terrestre.
De nombreux gaz participent à l'effet de serre. Le plus répandu est le dioxyde de carbone (\ce{CO2}). Toutefois, certains gaz comme le méthane ont un effet de serre bien plus fort que le \ce{CO2}. Les états cherchent des solutions à ce problème. Al Gore a reçu un prix Nobel en 2007 pour son livre qui décrit les conséquences du réchauffement climatique.
L'effet de serre existe naturellement et est nécessaire pour conserver des températures propices à la vie sur Terre. Toutefois, l'augmentation rapide de l'effet de serre provoque une augmentation de température qui est très dangereuse pour les êtres vivants et les équilibres climatiques.
Schéma de l'effet de serre
La pollution de l'eau et du sol
La pollution chimique
Plusieurs années après une activité industrielle, on retrouve parfois des produits chimiques toxiques à l'endroit où était l'usine : les sols sont pollués. L'agriculture utilise souvent des engrais pour améliorer la croissance des plantes, et des pesticides pour lutter contre les mauvaises herbes, les champignons et les insectes qui pourraient les détruire.
Ces substances peuvent :
- Rester dans les sols : on dit qu'il y a persistance de ces substances.
- Rejoindre les nappes phréatiques, par ruissellement et infiltration.
Nappe phréatique
Une nappe phréatique est une réserve d'eau dans la roche, en profondeur, souvent exploitée pour l'alimentation en eau.
L'eau alimentant la région parisienne provient majoritairement de nappes phréatiques en Île-de-France. Les autorités ont mis en place des programmes qui garantissent que ces nappes ne soient pas polluées par l'agriculture par exemple.
L'industrie chimique (la papeterie par exemple) produit elle aussi des déchets chimiques toxiques qui peuvent polluer les nappes phréatiques et les cours d'eau.
La pollution de l'eau peut rendre celle-ci impropre à la consommation et peut affecter très gravement les êtres vivants.
La pollution thermique
Certaines industries, comme les centrales nucléaires, utilisent de l'eau pour refroidir leurs machines. L'eau chaude est ensuite rejetée dans le milieu naturel, dans la mer ou dans les cours d'eau. Leur température augmente, ce qui peut perturber l'environnement des espèces végétales et animales présentes dans ces milieux. On parle de pollution thermique.
L'impact de la pollution sur la santé
Pollution et santé
Des analyses statistiques ont montré qu'il existe un lien (corrélation) entre la pollution de l'environnement et l'apparition ou l'aggravation de certaines maladies. De manière générale, les maladies liées à la pollution peuvent résulter de nombreux facteurs. Il est donc souvent difficile d'établir une causalité directe entre une pollution et une maladie.
Les polluants atmosphériques provoquent des effets à court et long terme. Il est également difficile de distinguer les deux effets. Toutefois des études ont montré que ces polluants peuvent provoquer ou aggraver des maladies respiratoires comme l'asthme. Des liens avec des maladies cardiovasculaires sont également observés.
La pollution des eaux et des sols a des effets plus variés, tels que l'apparition de troubles respiratoires, digestifs, nerveux, cutanés, de la reproduction, etc. Selon les polluants avec lesquels l'individu est en contact et selon les doses auxquelles il est soumis, ces troubles peuvent s'avérer plus ou moins graves. Des cas de cancers sont également observés.
Mesures de protection
Les pollutions des milieux naturels sont le plus souvent dues aux activités industrielles et agricoles, ainsi qu'aux transports. Afin de minimiser la pollution de l'environnement, il est nécessaire d'adopter des mesures de protection.
Il faut que chaque citoyen adopte un comportement responsable par rapport à ses consommations et son hygiène de vie. Par exemple, utiliser un moyen de transport peu ou non polluant comme le vélo, et/ou des transports collectifs comme le bus ou le tramway permet de diminuer la production de polluants atmosphériques et de gaz à effet de serre.
Le développement d'une agriculture et d'une industrie raisonnées, utilisant moins de pesticides et de produits chimiques, est nécessaire à l'avenir afin de réduire la pollution des eaux et sols et de concilier développement économique, santé publique et protection des écosystèmes. C'est l'objectif du développement durable.
Énergie et environnement
Énergies fossiles et énergies renouvelables
L'Homme, pour vivre et se développer, transforme considérablement son environnement. Pour faire fonctionner l'industrie, l'agriculture, ainsi que pour se chauffer et produire de l'électricité, il utilise une partie considérable des ressources naturelles et de l'énergie disponible. On parle d'énergie consommée et transformée.
Parmi les sources d'énergie utilisées, on distingue les énergies fossiles et les énergies renouvelables.
Énergie fossile
On appelle énergie fossile une énergie que l'on produit à partir de matière organique piégée et décomposée dans des roches. La matière organique provient d'êtres vivants morts il y a plusieurs millions d'années. Ces matières ne sont pas renouvelables à l'échelle du temps humain, car elles mettent des millions d'années à se reconstituer.
Le charbon, le pétrole et le gaz naturel sont des sources d'énergie fossile très utilisées aujourd'hui. De manière générique, on les appelle hydrocarbures.
Les énergies fossiles sont généralement extraites du sous-sol où elles sont stockées en quantités finies. Or, la consommation d'énergie dans le monde est proportionnelle à la croissance de la population et aux activités humaines. Aujourd'hui, en raison du fort taux d'accroissement de la population mondiale et de l'expansion des activités industrielles, agricoles et de transport, les énergies fossiles disponibles sont en voie d'épuisement. Cela signifie que l'on consomme les énergies fossiles beaucoup plus rapidement qu'elles ne se renouvellent.
Énergie renouvelable
Les énergies renouvelables proviennent de sources que la nature renouvelle en permanence. Elles sont donc illimitées à l'échelle du temps humain.
Le soleil, l'eau, le vent, la chaleur de la Terre et la biomasse sont des sources d'énergie renouvelables. Pour parler de ces énergies, on utilise respectivement les mots : "énergie solaire", "énergie hydraulique", "énergie éolienne", "énergie issue de la géothermie" et "énergie issue de la biomasse".
Énergie et activité humaine
Les activités humaines et les transformations des ressources provoquent des effets néfastes sur l'environnement.
La combustion des énergies fossiles génère d'importantes quantités de dioxyde de carbone (\ce{CO2}) dans l'atmosphère. Le \ce{CO2} est un gaz à effet de serre qui participe au réchauffement de la planète.
L'utilisation de la biomasse comme le bois génère aussi du \ce{CO2}. Toutefois, dans le cas du bois, le \ce{CO2} libéré dans l'atmosphère avait été capté par l'arbre auparavant. L'utilisation de bois n'augmente donc pas le niveau global de \ce{CO2} tant que l'on continue à planter autant d'arbres que l'on en consomme. Au contraire, le \ce{CO2} produit par la combustion de ressources fossiles contient du carbone stocké depuis des millions d'années dans les sols. Il vient donc augmenter directement la quantité de \ce{CO2} et ainsi augmente l'effet de serre.
Réchauffement climatique
Le réchauffement climatique est le phénomène d'augmentation de la température moyenne mondiale des océans et de l'atmosphère. À une échelle locale, les effets du réchauffement climatique peuvent être toutefois une diminution des températures ou une augmentation de sa variabilité (l'augmentation est à l'échelle mondiale). Les activités humaines sont directement responsables du réchauffement climatique et celui-ci modifie fortement les conditions de vie sur Terre.
L'augmentation de température moyenne par rapport au XIXe siècle est aujourd'hui autour de 0,7°C. Cela peut paraître peu mais les conséquences d'une augmentation globale sont énormes. La quantité de \ce{CO2} relâché dans l'atmosphère par les activités humaines a été multiplié par 3 en 50 ans.
Il est urgent de faire baisser la consommation des énergies fossiles et de les remplacer par des énergies renouvelables. L'énergie solaire, les éoliennes et les systèmes hydrauliques sont des méthodes de plus en plus utilisées pour produire de l'énergie. Les principaux obstacles à une transition énergétique rapide sont : le coût des énergies renouvelables, leur stockage et leur caractère intermittent. Au-delà de l'utilisation d'énergies renouvelables, la généralisation de pratiques plus efficaces en terme d'énergie, ce qu'on appelle la modération énergétique, est également nécessaire.