Je suis toujours étonné lorsque je fais des courses dans un supermarché, de voir la quantité d’eau minérale en bouteille qu’achètent les gens. Pourtant ce n’est pas bon marché : environ 50 fois le prix de l’eau du robinet (en effet le m3 d’eau coûte de l’ordre de 3 à 5 € soit 0,4 à 0,5 centime le litre alors que le litre d’eau minérale coûte entre 0,15 et 0,30 centime selon les marques et le volume de la bouteille).
    Pourquoi cet engouement ?

    Les Français semblent avoir une défiance vis à vis de l’eau du robinet, le « château la Pompe », comme l’appelait ma grand mère.
    Les médias en sont en grande partie responsables. Elles ne cessent de colporter des informations plus ou moins exactes, traitées sur le mode sensationnel, quant aux nitrates, pesticides, hormones, microbes et polluants divers qui souillent l’eau des rivières et de la mer.
    Certes la pollution a nettement augmenté, mais ce n’est pas cette eau que nous recevons dans nos robinets.
    Depuis plus de 80 ans, je bois exclusivement de l’eau du robinet, et je ne m’en porte pas plus mal.


    L’eau de boisson est particulièrement traitée et surveillée; c’est même l’aliment le plus contrôlé et le plus apte à la consommation, qui ne présente aucun risque pour la santé et est disponible 24 heures sur 24.
    Si on lui appliquait les appellations règlementées de l’eau en bouteille, l’eau du robinet est de l’eau de source. Elle est décantée, filtrée, puis traitée, analysée en permanence et retraitée si nécessaire. Ses teneurs en éléments divers sont strictement réglementées et ne sont pas dépassées.
    Evidemment, selon l’endroit où elle est puisée à l’origine, sa teneur en sels est différente, et il y a donc des eaux différentes selon les villes.
    Seul inconvénient, elle peut avoir une odeur et un goût qui déplait quand le service des eaux doit la désinfecter avec des produits contenant du chlore, du brome ou de l’iode.
    Toutefois un séjour d’une heure dans une bouteille au réfrigérateur, lui enlève en général cet inconvénient.
    Elle peut aussi contenir du calcaire, mais ce n’est pas un inconvénient pour la boisson, mais pour le lavage de la vaisselle ou du linge.
    En fait elle est neutre d’un ph très proche de 7.
    Et l'eau du robinet ne produit pas de déchets plastique ou verre, et ne nécessite aucun transport, contrairement à l'eau embouteillée.

     À l'origine, les eaux dites « minérales » étaient vendues en bouteille de verre, dans les stations thermales, aux patients venus se soigner en cure. D’ou leur bonne réputation.
    Les consommateurs qui préfèrent se réfugier derrière l'apparente sécurité de l'eau en bouteille, ne savent pas quelle en est la qualité. Ils ont une foi aveugle, entretenue par la publicité et suivent la tendance moutonnière.
    En fait les «eaux en bouteille» correspondent à une grande variété de produits. Selon la réglementation, les eaux en bouteille sont toutes des eaux souterraines, mais elles se différencient en eaux minérales naturelles, en eaux de source ou en eaux rendues potables par traitement.
    Les eaux minérales contiennent des sels minéraux qui peuvent être recherchés pour des traitements divers (par exemple du magnesium).
    Malheureusement les eaux en bouteille peuvent aussi contenir d’autres produits, mais à des taux très faibles, comme l’eau du robinet.

    Mais évidemment il y a aussi les industriels et commerçants qui profitent de cette méfiance pour l’eau du robinet et qui vendent des installations et des cruches de déminéralisation et de désinfection de cette eau, et des gens crédules qui les achètent, et s’en servent ensuite n’importe comment.Ce sont par ailleurs des matériels coûteux (notamment le renouvellement de résines échangeuses d’ions)
    C’est absurde de déminéraliser l’eau du robinet pour la boire, car les minéraux qu’elle contient en faible quantité sont utiles pour l’organisme, qui n’est pas un fer à repasser. Si ces minéraux ne sont pas présents dans l’eau, celle que nous rejetons prélèvera des minéraux dans notre corps, et par ailleurs peut entraîner des troubles intestinaux.
    C’est encore plus absurde d’utiliser des carafes filtrantes et déminéralisantes, où l’on laisse toujours de l’eau dans la carafe et où de jour en jour, des bactéries peuvent proliférer, de même que dans une bouteille en plastique d’eau qui reste plusieurs jours au frigo..

    A mon avis, sauf si pour des raisons médicales, on boit une eau minérale, lorsqu’on a une eau potable saine du robinet, il est beaucoup moins cher et tout aussi sain de boire celle ci.
   Evidemment dans quelques cas particuliers où il y a une rupture de canalisation (on le voit en général à la couleur de l’eau dans un lavabo ou une baignoire blanche), il vaut mieux boire pendant quelques jours de l’eau en bouteille jusqu’à ce que la canalisation soit réparée.
    Par contre il n’est pas recommandé de boire de l’eau puisée dans la nature dans un ruisseau ou même d’une source non contrôlée, car on ne sait pas ce qu’elle peut contenir comme polluants et comme microbes.

          Depuis quelques années, il y at une énorme pollution sur Paris et sa banlieue, et le gouvernement a même parfois décrété la circulation alternée des voitures pour minimiser ce problème.
          D'autres grandes villes françaises sont aussi concernées, notamment le région de Grenoble, du fait de l'industrie et de la météorologie de la vallée.
          Mais c'est parfois pire à l'étranger, notamment en Chine, où les normes industrielles sont peu contraignantes et où la pollution représente un énorme fléau.

D’abord de quoi est constituée la pollution ?

          Le CO2 qui est à l’origine des effets de serre et du changement climatique, n’est pas un polluant nocif pour les poumons. Certes nous avons besoin d’oxygène, mais la concen-tration en CO2 dans l’air est faible et n’influe guère sur notre respiration sauf si nous étions dans un local fermé où un feu dégagerait du CO2. Dans ce cas d’ailleurs l’oxyde de carbone CO est plus à craindre car c’est un toxique à faible concentration qui bloque le transport d’oxygène par l’hémoglobine des hématies du sang.
          Les gaz d’échappement contiennent des oxydes d’azote qui sont des irritants de même que l’ozone, et l’oxyde de soufre SO2, mais les concentrations restent en général faibles, sauf certains jours à la météorologie particulière (notamment lorsqu'il y a "inversion de température", c'est à dire une température qui, près du sol, croit avec l'altitude. L'air et les polluants qu'il contient sont alors bloqués sous ce couvercle qui les empêche de monter en altitude. C'est le cas aussi de la vapeur d'eau, ce qui donne naissance au brouillard.)
          La principale source de pollution est due en fait aux particules fines, émises par les voitures à alimentation diesel, et le chauffage domestique ou industriel au fioul et au bois (le chauffage au gaz n’émet que très peu de particules et davantage d'eau).
          Les cheminées où l’on brûle du bois sont les plus polluantes, alors que les inserts ont un système qui recycle en partie les particules pour les brûler.
          La figure ci-dessous montre les proportions des diverses origines de la pollution par les particules. Les transports ne représentent que 20% des causes de la pollution.



Toutes les particules ne représentent pas le même danger :

          Les particules pénètrent essentiellement dans nos bronches quand nous respirons.
          Les grosses particules de plus de 10 µ sont arrêtées par les poils qui tapissent les fosses nasales
          La plupart de celles entre 5 et 10 µ se déposent dans le nez, la gorge et la trachée qui amène l’air aux poumons.
          Les plus dangereuses sont celles qui sont comprises entre 1 et 3 µ qui vont encombrer bronches et bronchioles, les « encrasser », empêchant une bonne ventilation, et celles entre 0,1 et 1 µ, qui vont pénétrer dans les alvéoles pulmonaires et y provoquer des irritations et des inflammations, donc des crises analogues à de l’asthme.
          Au dessous de 0,1 µ, les particules, peu nombreuses, restent en suspension dans l’air et sont en général réexpirées, mais certaines peuvent passer dans le sang.



Comment se protéger contre la pollution de l’air par les particules :

    Porter un masque ne sert à rien :

          Les masques antipoussières ne filtrent que les grosses particules et les poils de nez restent la barrière la plus efficace à ce niveau.
          Les masques que nous connaissons bien depuis le covid ont une certaine efficacité que l'on teste en les mettant en présence de particules calibrées de sel commun (ClNa).
          La figure ci-dessous montre que les masques non-chirurgicaux (AFNOR UNS1) ont une efficacité de 90% pour les particules de plus de 3µ, mais que l'efficacité chute ensuite au dessous de cette taille.
          Les masques chirurgicaux ont une efficacité quasi totale au dessus de 1µ et 90% au dessus de 0,3µ.
          Les masques FFP2 ont 100% d'efficacité au dessus de 0,3 µ et environ 97% pour 0,1µ
          Les masques que nous portons habituellement sont donc une relativement bonne protection contre les particules.

        Ne pas sortir de chez soi est nocif :

          L'indication de rester chez soi, pour les enfants en bas âge, les personnes âgées ou malades, n'est pas inepte, mais pas efficace non plus. Les logements concentrent la pollution, surtout si en plus on ne les aère pas.
          Il y a un effet accumulation de la pollution et plus l'exposition est longue et répétée, plus le corps s'encrasse. L'idéal serait de profiter des beaux jours pour partir s'aérer dans un endroit moins pollué, dans un bois par exemple. Evidemment, ce n'est pas toujours possible.

        S’enfermer dans sa voiture est idiot :

          S'enfermer dans son automobile reste de loin l'idée la plus mauvaise. C'est dans les voitures fermées que l'on retrouve le taux le plus élevé de petites particules.
          La France est un des pays d'Europe où l'on trouve le plus de voitures diesel (même si cela est en net recul et si les voitures portent maintenant des pots d'échappement qui sont de meilleurs filtres), alors que c'est une source très importante d'émission de particules fines.
          Contrairement à ce que l'on pourrait penser, se déplacer en vélo reste une meilleure solution pour la santé. Les cyclistes sont moins exposés que les automobilistes, à condition toutefois de ne pas avoir à faire des efforts dans les côtes et de de ne pas rester en permanence derrière un véhicule très pollueur.

        Eviter l’effort physique :

          La préfecture de police de Paris recommande aux enfants, aux personnes âgées et aux personnes sensibles, d'éviter les efforts physiques intenses et de « privilégier les activités calmes ».
          Pendant l'exercice physique, la machine de notre organisme s'accélère et notre besoin en air augmente. Nous respirons davantage et donc absorbons davantage de particules. Faire un footing au bord de l'autoroute le vendredi, le samedi matin et le dimanche soir n'est donc pas conseillé. Et puis évidemment, il vaut mieux éviter les embouteillages et les cheminées d’usines.

    

     La campagne présidentielle a été l'occasion pour tous les candidats de parler écologie et sauvegarde du climat.
     La plupart des propos tenus m'ont agacé, car ils sont d'un niveau de réalisme et de bon sens bien bas.

      Certes toutes les mesures que l'on peut prendre au niveau individuel ou de groupes, sont les bienvenues, elles amélioreront la qualité de vie, mais ce ne sont pas elles qui sauveront la planête.
      
      La France ne peut pas faire énormément pour sauver le climat; elle ne représente (grâce au nucléaire) que 2 à 3% des élisions de CO2. Donc l'effort doit être international et il s'agit avant tout de persuader les grands pollueurs (Chine, USA, Inde), de faire un effort important.
      Bien entendu ce n'est pas une raison pour ne rien faire en France,  et nous nous sommes engagés à être "neutres en carbone" à l'horizon 2050.

     Les écologistes et quelques autres partis n'ont pas encore compris que les éoliennes et les panneaux solaires étaient certes souhaitables, mais que leur qualification de "renouvelables" était une fausse pub et que c'étaient en réalité des énergies "intermittentes".
     Ces moyens de production ne seront jamais capables de fournir toute l'énergie électrique nécessaire, et, si l'on veut supprimer le charbon, puis le gaz, seule l'énergie nucléaire est capable de fournir assez d'électricité en permanence. Et les dangers du nucléaire, pour lesquels on n'a jamais examiné le problème devant le public avec pragmatisme, sont en fait bien moindres que ceux que nous font courir aujourd'hui l'industrie chimique de tous les pays.
     L'énergie nucléaire est d'ailleurs tout aussi renouvelable, grâce aux réacteurs de quatrième génération et à l'utilisation possible du Thorium (la Chine étudie actuellement un tel réacteur).

     La destruction du CO2 est étudiée, mais paraît difficile et onéreuse. Elle consiste à extraire le CO2 des fumées grâce à des solvants et à enfouir le gaz dans des couches géologiques profondes étanches (notamment des gisement de gaz et de pétrole épuisés). Ce ne pourra être qu'un dernier recour, mais certains industriels l'étudient sérieusement.

    La plus grande partie des efforts que nous devons faire en France, concernent les transport et le chauffage urbain, mais réduire l'empreinte carbone industrielle est également un enjeu important.
    Bien que la France ait été désindustrialisée puis 30 ans, et que la contribution de l'industrie au PIB n'est plus que de 10% environ, on voit qu'elle rejette &(% des gaz à effet de serre.
     
     Certaines industries sont particulière-ment concernées  : l'acier, le ciment, l'industrie chimique, et 75% des rejets sont dus à quelques dizaines de sites.
     Entre 1990 et 2020 ces entreprises ont diminué leurs rejets de 40%, mais elles devraient les faire baisser de 80% au cours des prochaines années.
    L'amélioration des procédés actuels ne permet pas d'atteindre cet objectif et il faudra d'une part diminuer les besoins et d'autre part inventer de nouveaux processus.

    Pour fabriquer l'acier dans des hauts-fourneaux, on mélange le minerai de fer et du charbon. Le carbone désoxyde le minerai et le métal fond. On pourrait remplacer le charbon par de l'hydrogène, mais dés oxydation et fonte ne peuvent plus intervenir ensemble. Pour obtenir la température suffisant pour fondre l'acier, il faut alors utiliser des fours à arc électrique. Mais ces fours permettent de fondre des ferrailles et environ 25% des besoins en acier pourraient être obtenus en France par récupération des métaux ferreux usagés.

    Dans le domaine de la chimie, les problèmes sont complexes, car les produits très divers. Mais en règle générale, il faudra diminuer l'énergie nécessaire aux réactions chimique, remplacer le pétrole par des produits issus de la biomasse, éliminer les fuites de certains polluants comme les oxydes d'azote, éliminer ou recycler le plus possible certains emballages ou en remplacer la matière (élimination notamment des plastiques).
    Un des problèmes important est celui des engraisammoniaqués car pour produire un kilo d'engrais on rejette 3,5 lg de CO2.. Une solution serait d'utiliser de l'hydrogène par les énergie intermittentes (éolien, solaire) et l'électrolyse de l'eau, mais il faut mettre au point une réaction qui puisse se faire à froid, alorsque les procédés actuels demandent une température élevée. Des sels de phosphore pourraient peut être remplacer l'hydrogène.

    La production de ciment se fait à partir d'un mélange de craie et d'argile que l'on chauffe à 1450 d° pour en retirer le carbone. Lees industriel recherchent des produits de base  qu'il faudrait moins chauffer et d'utiliser pour ce chauffage des produits de récupération moins polluants. La fabrication d'une tonne de ciment émet aujourd'hui 630 kg de CO2, mais c'est deux fois moins qu'il y a 40 ans, mais un grand effort reste à faire.

    La résistance au roulement des pneus des voiture consomme environ 20 % de l'énergie dépensée par la voiture. Outre rechercher des économies d'énergiedans la fabrication du pneu, réduire cette résistance grâce à de nouveaux élastomères ou à des sculptures plus efficace de la bande de roulement, Un reçyclage des pneus usagés pourrait permettre de récupérer notamment le carbone nécessaire à la fabrication des pneus neufs, pour leur donner une résistance suffisante à l'usure.

    Ce ne sont que quelques exemples, mais toute l'industrie devrait chercher à diminuer sa consommation énergétique et à utiliser si possible ressources autres que le pétrole et le charbon comme matières premières, et étudier le problème des emballages, notamment plastiques, à la fois pour diminuer la production de CO2 et éliminer la pollution de l'environnement par les plastiques.

    Il est extrêmement important pour connaître l’influence de divers facteurs sur le climat de pouvoir reconstituer la composition de l’atmosphère terrestre dans un passé lointain, ainsi que la température qui y régnait.
    Pour cela, on pratique des forages dans la glace des pôles, notamment en Antarctique, et les carottes sont ensuite "découpées en rondelles", que l’on analyse et que l’on date.

    Les forages sont très profonds jusqu’à 3270 mètres, longs et coûteux. Ils durent plusieurs années car le trépan (ou carottier), creuse le pourtour de carottes de 3m de long, et entre 10 et 20 centimètres de diamètre, qui sont remontées à chaque fois en surface, puis le trépan redescend. Pour éviter que la glace sous pression ne referme le trou, on le remplit de liquide ayant la même densité (par exemple kérozène ou plus récemment des huiles silicones ou végétales).
     Ci dessous une photo des carottes de glaces d'environ 3mètres, puis une photo du trépan et de la carotte qui en sort.




    Les carottes sont découpées en tranches de 2 à 5 cm d’épaisseurs puis fondues pour analyser dans divers spectromètres la composition des gaz et divers éléments qu’elles ont emprisonnés dans des bulles. On peut aussi fondre en continu la carotte de glace, en analysant presque instantanément les gaz dans un spectromètre laser.
    Les études sont néanmoins très longues : pour établir le schéma donnant la concentration de gaz des 600 000 dernières années, il a fallu  2 ans pour le méthane et 10 ans pour le dioxyde de carbone.
    Une étude est en cours pour remplacer le trépan à couteaux par un trépan chauffant, qui contiendrait un spectromètre laser et permettrait une analyse en continu, sans remonter l’ensemble tous les 3 mètres de longueur de carotte

    Les éléments et paramètres analysés sont principalement les suivants :
           • Variations de température au cours des âges : les isotopes de l’eau (à base d’O18 et de deutérium), ont tendance à aller dans la phase eau et neige et il y a un appauvrissement de leur concentration quand l’atmosphère est plus froide et une relation linéaire entre leur concentration dans la glace que l’on analyse et la température moyenne de l’atmosphère à cette époque.
          • Accumulation des couches de glace (stratigraphie, mesure du Be10)
           • Aérosols d’origine naturelle : Océans (Cl-, Na+, SO4=,...) - Continents (Al, Ca++, NH4+, acides organiques - Volcans (Cl-, SO4=) et feux de biomasse
           • Activité solaire,  le béryllium est formé à partir du rayonnement solaire, la concentration de ses isotopes permettant de mesurer la durée
          • Aérosols  d’origine humaine : SO4-, NO3-, métaux lourds, Cs137,…
          • Gaz atmosphériques (O18 dans l'oxygène, CO2, CH4, N2O, CO, gaz rares et leurs isotopes,…)
Insolation locale (proportion O2/N2)
     En outre on calcule les paramètres des positions relatives soleil/terre, afin de déterminer les variations et cycles de l’irradiation solaire.

    La datation se fait par plusieurs techniques comparatives :
    Pour des temps proches, on peut compter les couches annuelles de glace par stratigraphie et on connaît des dates de certains événements (par exemple éruptions volcaniques) ayant laissé des traces chimiques. On peut aussi modéliser le tassement des neiges et la formation des glaces, dans la mesure où on a mesuré les températures par analyse des isotopes de l’eau. Dans certains cas des analyses d’éléments peuvent donner des indications et des comparaisons et calages peuvent être faites entre les chronologies de forages différents.
    Les diverses mesures doivent également être cohérentes.

    Voici les résultats des variations de composition gazeuse de l’atmosphères sur les 600 derniers millénaires


    L’analyse des gaz inclus dans les glaces des pôles, et leur datation, permettent de montrer que les concentrations actuelles des gaz à effet de serre CO₂, CH₄ et N₂O sont sans précédent dans les derniers 600 000 ans, et sont donc bien dues aux rejets industrielles (y compris les transports), depuis 1850.

    Les températures ont été déterminées par des forages au pôle sur et au pôle nord. Les résultats sont très cohérents.
    Les graphiques (en noir mesures au Groenland, et en rose, violet et bleu des mesures dans des sondages différents de l'Antarctique),  montrent des successions de périodes de refroidissement et de réchauffements. Les calculs d’astronomie montrent que l’irradiation solaire qui varie en fonction des positions terre/soleil sur son orbite, ainsi qu’une action lente des réchauffements augmentent la teneur en CO2 et les accélèrent par effet de serre.
    Mais ces variations naturelles au cours des âges, de CO₂ et de réchauffement sont lentes, sur plusieurs dizaines de milliers d'années alors que l’actuelle production par l’homme est, à cette échelle, très brutale (sur 150 ans) et donc due à l'activité humaine); elle provoque un forçage radiatif, qui entraînera malheureusement un changement climatique certain.

    Je vous ai parlé à plusieurs reprises des gaz à effet de serre et du changement climatique.
    J’ai fait notamment des articles sur les rapport 2013 du GIEC qui  est un organisme rassemblant 195 pays, soit la quasi-totalité des pays du monde,  qui a pour mission d’évaluer, sans parti-pris et de façon méthodique, claire et objective, les informations d’ordre scientifique, technique et socio-économique qui nous sont nécessaires pour mieux comprendre les risques liés au changement climatique.
    J’ai eu la chance d’assister à une conférence d’un chercheur éminent glaciologue, monsieur Xavier Faïn, et je pense qu’un résumé de certains de ses propos pourrait vous intéresser.
     Ils nous a notamment décrit les installations de recherches qui se trouvent aux pôles nord et sud, et les moyens dont elles disposent pour leurs études.

    La France a une base en bordure de mer, dans l’Antarctique, la station « Dumont d’Urville, à 5 km du continent, sur l'île des Pétrels.


   

     Elle comprend de nombreux bâtiments reliés par des passerelles : les logements, le restaurant, la cuisine, l'hôpital, les lieux de détente comme la bibliothèque ou la salle de sport, les laboratoires scientifiques de géophysique ou de biologie, les locaux techniques comme la centrale électrique ou le garage, des entrepôts, des ateliers et bien sûr la station météo.
     L'Astrolabe, navire ravitailleur de 65 mètres conçu pour briser la glace sous son poids, assure l'acheminement du personnel et du ravitaillement 5 fois par an, de novembre à février. Ensuite, durant 8 mois, la base est isolée, la banquise en empêchant l’accès.




    Sur le continent, une base franco italienne, la station Concordia, existe depuis 1997 et est occupée en permanence, mais seuls une quinzaine de techniciens y reste pour l’entretien les neuf mois d’hiver, alors que l’été une trentaine de chercheurs les rejoignent.
    Les transports se font par avion ou par bateau et remorquage ensuite sur la glace par des tracteurs super puissants, qui trainent des installations énormes sur des traineaux; (cf photo ci contre).

Les américains ont aussi leur station.

   Quant aux russes, ils ont en grande partie enterrée leur base "Vostok", qui existe depuis 1957, et est située à 3884 mètres d'altitude, à 1253 km du pôle sud. La température extérieure moyenne y est de - 67 d° durant la nuit polaire et de - 37 d° l'été, et est descendue l'hiver 1997 à - 90 d°C.
L'air est extrêmement sec et il y a un vent quasi permanent.

     En 1996 les scientifiques russes et britanniques découvrirent le plus grand lac sous la glace au monde, le lac Vostok, en dessous de la station scientifique. Le lac Vostok est situé 4 000 mètres en dessous de la calotte glaciaire Antarctique et s'étend sur une surface de 15 690 km².

     Les chercheurs font, dans ces bases, de nombreuses études scientifiques de météorologie, du champ magnétique terrestre,  de détection de particules venat des espaces sidéraux, et surtout des forages dans la glace, qui permettent de reconstituer l'état de l'atmosphère terrestre jusqu'il y a 600 000 ans. 
    C'est cette dernière étude qui fera l'objet de mon article de demain.