Site Web de l'eau douce : Publications - Kit de Ressources : Festival de l'eau pour jeunes (Eau pour la vie)

Notes de l'enseignant

« Lorsque le puits est sec, nous devenons conscients de la valeur de l'eau »

- Benjamin Franklin

Comme nous commençons un nouveau millénium, notre planète fait face à une grave pénurie d'eau douce et propre. Le problème n'est pas l'approvisionnement – la Terre a pratiquement la même quantité d'eau aujourd'hui qu'à l'époque des dinosaures.¹ Le problème est causé par les êtres humains : notre nombre accru et l'abus que nous faisons d'une des plus précieuses ressources.

Aucun produit ne peut remplacer l'eau. L'eau a déjà commencé à remplacer le pétrole comme une cause principale des conflits au Moyen Orient. En Amérique du Nord, les droits de l'eau et les questions concernant les droits de l'eau font de plus en plus la nouvelle. Nous découvrons du moins en partie l'importance de cette ressource essentielle.

La consommation domestique d'eau au Canada s' élève en moyenne à 335 litres par personne par jour, soit plus du double de celle de l' Européen moyen, et beaucoup plus que la quantité que les gens utilisent tous les jours dans la plupart des pays en voie de développement.

Sauf pendant les inondations ou les sécheresses, les Nord Américains ont tendance à ignorer l'eau. Nous avons de l'eau du robinet à volonté; cette eau s'écoule ensuite. La plupart d'entre nous peuvent nager à notre gré, prendre notre bain lorsque nous le voulons, arroser nos pelouses, laver nos voitures et permettre à nos enfants de boire à partir de fontaines publiques. Comme la santé, nous ignorons l'eau tant que nous en avons.

Mais comme la santé, lorsque notre eau est menacée, elle devient la chose la plus importante. Sans eau, il n'y a pas de vie. La plupart d'entre nous peuvent vivre pendant près d'un mois sans aliments mais mourront dans moins d'une semaine sans eau douce et salubre. Moins de la moitié d'un pour cent des Canadiens n'ont pas d'eau courante, mais dans des endroits comme le Mexique, 15 % de la population doit transporter son eau.

Qualité de l'eau

Peu d'objets sont aussi insidieux que l'eau contaminée. L'eau contaminée est dangereuse pour la santé, mais habituellement, vous ne pouvez pas dire si vous avez une maladie ou non. L'eau transporte certaines maladies très graves - typhoïde, dysenterie, hépatite, choléra – et malgré les maladies qu'elle transporte, elle peut être claire dans le verre. Si vous versez du poison sur le sol, même dans le désert le plus sec, l'eau ramassera le poison, molécule par molécule; parce que l'eau se déplace toujours, elle transportera ce poison quelque part.

Le prix que les Canadiens doivent payer pour prévenir les maladies transmises par l'eau est la vigilance constante contre la contamination bactérienne. Les fermetures périodiques des plages et les épidémies locales sont des preuves que la lutte n'est pas encore gagnée. Ces problèmes font ressortir le besoin de maintenir un contrôle rigoureux sur la qualité de l'eau et d'améliorer le traitement de l'eau et des eaux usées.

Un problème nous préoccupe grandement aujourd'hui : c'est celui des produits chimiques toxiques qui pénètrent dans notre eau à partir de différentes sources, y compris l'industrie, l'agriculture et nos maisons. On connaît peu de choses concernant les effets de certaines substances toxiques sur la santé des humains parce que très souvent, les effets de l'ingestion de toxines ne se manifestent pas avant de longues périodes. Il est aussi difficile de les distinguer des effets d'autres facteurs dans notre vie de tous les jours (par exemple nutrition, stress et qualité de l'air).

Il reste encore beaucoup à faire pour contrôler la pollution chimique toxique. Entre-temps, nous pouvons tous contribuer à la prévention de la pollution de l'eau en évitant d'abuser de l'eau ou des terres et en devenant des gestionnaires de nos bassins hydrographiques.

D'où vient notre eau potable?

Lorsqu'on demande aux élèves « D'où vient notre eau douce utilisable? », la plupart d'entre eux répondent en parlant de l'eau qu'ils peuvent voir : lacs, rivières et cours d'eau – eau de surface (et bien entendu, bon nombre d'élèves répondront également que notre eau douce utilisable provient du robinet). Cette réponse (la première partie) est partiellement vraie. L'eau de surface, les précipitations, la brume et la rosée sont des formes d'eau en transit. Il y a également une ressource valable de l'eau qui passe habituellement inaperçue : l'eau souterraine.

Une étude de notre approvisionnement en eau commence par un examen des pluies et des chutes de neige en Nouvelle-Écosse. Certaines précipitations s'évaporent de la surface du sol, certaines pénètrent dans le sol et saturent le sol et les roches souterraines et certaines sont utilisées par les plantes. Le reste de l'eau s'écoule sur la surface de la terre, créant un réseau de cours d'eau, rivières et lacs. Qu'une goutte de pluie en particulier devienne de l'eau de surface ou pénètre dans le sol, voilà ce qui dépend de nombreux facteurs, y compris le type de sol et l'humidité du sol; la pente du terrain; et la quantité de couverture forestière, du terrain défriché ou de la surface asphaltée présente.

Eau de surface

L'eau de surface désigne l'eau emmagasinée sur la terre dans les lacs et les cours d'eau. En Nouvelle-Écosse, de grandes superficies de roches exposées ou à peine recouvertes et les effets de la glaciation ont créé environ 6 700 petits lacs. Ces lacs recouvrent environ 4 % de la masse terrestre de la province.

Les lacs et les marais sont plus nombreux où l'eau ne peut pas pénétrer dans le sous-sol rocheux facilement : sur les formations de granit, de quartz et de schiste. Dans le sud-ouest de la Nouvelle-Écosse, les lacs recouvrent environ 11 % de la terre drainée par la rivière Tusket. Dans les régions dominées par la roche sédimentaire, il y a beaucoup moins d'eau de surface, parce que l'eau peut percoler à travers les formations sédimentaires. Dans le bassin hydrographique de la rivière Philip, dans le comté de Cumberland (où la formation géologique est surtout sédimentaire), moins de 1 % de la surface est recouverte de lacs et de marais.

La surface de la Nouvelle-Écosse peut être divisée en « zones de bassins versants » ou de bassins hydrographiques. Dans chacun des secteurs du bassin hydrographique, l'eau qui s'écoule à travers la surface de la terre aboutit à un lac ou à un cours d'eau particulier. Chaque lac, rivière et cours d'eau de la province est entouré de son propre bassin hydrographique.

Eau souterraine

Jusqu'à 12 % des précipitations annuelles de la Nouvelle-Écosse pénètrent dans le sol et les roches meubles près de la surface de la terre, remplissant les espaces poreux des fissures et les joints dans la roche en-dessous. L'eau qui est contenue et située en-dessous de la surface de la terre est désignée comme eau souterraine. Vingt-six pour cent de tous les Canadiens comptent sur l'eau souterraine pour s'approvisionner en eau potable.

L'eau se déplace constamment. Afin de se déplacer, l'eau souterraine doit pouvoir s'écouler à travers les espaces entre le sable, le gravier et la roche souterraine. Deux caractéristiques géologiques qui influencent le mouvement de l'eau souterraine sont la porosité et la perméabilité. La porosité désigne la quantité d'eau qu'un matériau peut contenir dans ses pores. Un mètre cube de gravier bien trié contiendra de 30 à 40 % de son volume en eau. Le même volume de granit solide (sans joints ou fissures) est impénétrable et retiendra seulement l'eau sur sa surface humide.² La perméabilité est la capacité de matériaux de laisser l'eau passer à travers des pores. Chaque type de sol et de formation de roches diffère dans sa capacité de contenir et de transmettre l'eau.

Les graviers et les sables, ou les roches sédimentaires très poreuses (grès ou calcaire par exemple) peuvent habituellement contenir une plus grande quantité d'eau souterraine, mais même les roches denses comme le granit ou le quartzite peuvent contenir de l'eau dans les joints et les fissures qui percent les formations. La façon d'emmagasiner l'eau dans le sol et sa disponibilité dépendent du type de roche et de la strate, ou de la façon dont la terre est disposée en couches. En connaissant le type de matériaux de terre présent et la façon dont ils sont disposés en couche, nous pouvons estimer entre autres le temps qu'il faudra à un polluant particulier pour atteindre les réservoirs d'eau souterraine.³

Pour mieux comprendre l'eau souterraine, il est utile de suivre les précipitations qui se déplacent dans la terre. La pluie ou la neige fondante viennent en contact avec la terre à la couche supérieure du sol, ou la zone d'évaporation, qui peut varier en profondeur de quelques centimètres à plusieurs mètres. L'eau pénètre dans chaque trou ou fissure, et de minces pellicules s'étendent autour des particules de sol et sur la surface des joints. L'adhésion retient également l'eau dans les très petits espaces entre les ouvertures, où elle s'évapore ou est retirée par le système des plantes. La zone d'évaporation est importante pour l'agriculture parce qu'elle fournit de l'eau pour la croissance des plantes. Ce n'est que lorsqu'une quantité d'eau suffisante a répondu à la capacité de rétention d'eau du sol que l'eau se déplace ou s'infiltre vers le bas à cause de la force de la gravité.

L'eau peut ensuite pénétrer dans la zone intermédiaire où des quantités variables du liquide se trouvent dans les ouvertures solides. Les puits forés dans cette zone ne donneront aucune eau même si la terre est humide, parce que les particules de sol retiennent leur humidité comme le fait une serviette humide. Pendant les périodes de sécheresse, l'action capillaire peut déplacer l'humidité de nouveau dans la couche supérieure du sol, où elle sera utilisée par les plantes et les organismes vivants dans la zone d'évaporation. La zone intermédiaire est délimitée du côté inférieur par une frange capillaire. Les particules de sol retirent de l'eau de sa concentration la plus dense en-dessous par l'action capillaire.

Si les précipitations continuent jusqu'à l'endroit où l'eau perçant la zone intermédiaire atteint une zone sous-jacente par une couche moins perméable, l'eau s'accumulera et sera bloquée par la roche imperméable pour former la zone saturée. Le niveau supérieur de la zone saturée est désigné sous le nom de nappe d'eau. Les formations de terre à l'intérieur de la zone saturée qui contiennent de l'eau qui peut être extraite ou retirée sont appelées les nappes aquifères. Les nappes aquifères sont caractérisées par leur capacité d'entreposer et de transmettre l'eau. La capacité d'entreposage de l'eau d'une nappe aquifère est égale à la quantité totale de l'espace entre les particules et les joints dans la strate géologique. Les nappes aquifères varient dans leur composition, de formations meubles ou non consolidées (comme celles du sable et du gravier) aux formations consolidées (comme le grès ou le calcaire). Les nappes aquifères peuvent être de la grosseur d'un champ de football ou atteindre la dimension d'une petite province. Plusieurs nappes aquifères peuvent être retenues dans une zone unique, séparées par une couche de roches moins perméables.

Les cartes géologiques présentant la coupe de la surface de la Terre peuvent fournir des indices de la façon dont les strates géologiques peuvent probablement emmagasiner l'eau et à quelle profondeur. Les rapports de puits réussis déjà construits dans une zone fournissent de l'information supplémentaire sur la quantité et la qualité de l'eau souterraine locale.

L'eau souterraine se déplace constamment des zones de haute pression aux zones de plus faible pression. Le mouvement de l'eau souterraine à l'intérieur d'une formation géologique va généralement d'un niveau élevé vers le niveau de la mer, sous l'influence de la gravité; c'est-à-dire que l'eau souterraine se déplace d'un sol plus élevé au sol moins élevé, suivant une pente, et est attirée par la gravité. Cela est logique, mais ce n'est pas toujours le cas. En fait, l'eau souterraine se déplace aussi horizontalement et même en amont, sous la pression hydrostatique et l'influence de l'action capillaire.

L'eau souterraine se déplace beaucoup plus lentement que l'eau de surface, mais elle peut se déplacer sur de longues distances. La vitesse du mouvement de l'eau souterraine dépend de la pente de la formation géologique qui contient l'eau souterraine et de la composition de la strate. L'eau passe à travers du sable fin à une vitesse de plusieurs centimètres par jour, mais elle se déplacera sur plusieurs mètres par jour à travers le gravier pendant la même période. Les fissures ou les joints du granit et du grès sont reliés comme les systèmes de canalisation souterrains qui peuvent transmettre l'eau rapidement en grande quantité.

Entreposage de l'eau souterraine

Dans certaines régions, les nappes aquifères entreposent de l'eau qui s'est accumulée pendant des milliers d'années. Dans les zones sèches, l'épuisement permanent de la nappe aquifère est un risque en raison de l'extraction d'eau ou de la surexploitation de l'eau. Ce n'est pas le cas dans les provinces de l'Atlantique où les précipitations et la neige fondue abondantes alimentent l'eau de surface et souterraine. On estime par exemple que 20 % des précipitations totales à l'Île-du-Prince-Édouard se transforment en eau souterraine.

Les cours d'eau et les lacs reposant sur des lits perméables alimentent également la nappe d'eau. Mais de façon plus courante, la présence de l'eau souterraine est une indication de sources abondantes d'eau souterraine. Pendant les périodes de faibles précipitations, par exemple, l'eau s'écoulant dans un cours d'eau peut provenir presque entièrement de l'eau souterraine. Avez-vous déjà entendu parler de l'eau qui va sous terre pendant les périodes de sécheresse? En fait, la source de ces eaux de surface a toujours été l'eau souterraine – la réduction des stocks d'eau souterraine dans les périodes de sécheresse ne permet pas à l'eau souterraine d'alimenter un cours d'eau de surface. Même si les nappes aquifères sont souterraines, elles sont étroitement liées au déplacement de l'eau de surface dans le bassin hydrographique naturel.

Les plus grandes et les meilleures nappes aquifères en Nouvelle-Écosse se trouvent dans les vallées comme la vallée d'Annapolis-Cornwallis, la vallée de North River près de Truro et la vallée Musquodobit, où les mouvements et glaciaux de cours d'eau ont laissé des dépôts de sable et de gravier. La région près de Halifax-Dartmouth repose sur du granit, du schiste et du quartzite fracturés. Les puits dans cette région ont un rendement de 4,5 à 23 litres d'eau la minute (normalement), ce qui est suffisant pour une habitation unifamiliale. Au moins 50 % de l'eau douce utilisée en Nouvelle-Écosse provient des puits d'eau.

De nombreuses régions du Nouveau-Brunswick et de la Nouvelle-Écosse (le Cap-Breton en particulier) affichent une formation géologique appelée le groupe Windsor. Cette formation sous-tend presque un quart de chacune des deux provinces, et même si elle est reconnue comme une bonne nappe aquifère, son eau est exceptionnellement dure en raison d'une forte concentration de calcaire.

Qualité de l'eau souterraine

À mesure que l'eau s'infiltre dans la terre, les particules de sol filtrent les bactéries et les débris. Une fois sous terre, l'eau emmagasinée est moins vulnérable que l'eau de surface aux polluants transportés par l'air comme la poussière, les pluies acides et les polluants industriels.

L'eau souterraine présente d'autres avantages par rapport à l'eau de surface, y compris une température constante et la disponibilité continue, même pendant les périodes de sécheresse. Les puits domestiques fournissent souvent de l'eau où aucune eau de surface ou eau municipale n'est accessible ou disponible.

L'eau qui se déplace à travers les différents niveaux de strate dissout les minéraux qui lui donnent son goût, sa couleur et sa dureté. La bonne quantité de minéraux dissous rend l'eau piquante et bénéfique pour la santé, tandis qu'une trop grande quantité de minéraux dissous la rend impropre pour certaines utilisations.

L'eau souterraine qui contient des ions métalliques dissous, particulièrement du calcium et du magnésium, est reconnue comme de l'eau dure. Ces ions affectent l'action chimique du savon qui ne fait pas autant de mousse. L'eau dure laisse un dépôt écailleux à l'intérieur des bouilloires, des tuyaux et des chaudières, ce qui la rend impropre pour certaines utilisations industrielles. Un excédent de fer dans l'eau souterraine cause des taches de rouille sur les accessoires et les vêtements. Le fer et la dureté peuvent être enlevés par des adoucisseurs d'eau industriels ou domestiques.

L'intrusion de l'eau salée est un problème de qualité propre à l'eau souterraine dans les régions côtières de l'Atlantique. Ce phénomène peut se produire dans les puits situés près de l'océan. Normalement, la pression de l'eau douce souterraine retient l'eau de la mer dans une zone de diffusion où l'eau salée et l'eau douce se rencontrent. Toutefois, pendant les périodes de sécheresse, l'eau retirée par l'utilisation prolongée du puits diminue la pression vers la mer et permet à l'eau salée de se déplacer vers la zone du puits. Les hydrologues conseillent aux résidents en bordure de la mer de creuser les puits moins creux que la normale et de réduire les volumes de pompage pendant la période de sécheresse pour empêcher l'intrusion de l'eau salée. Dans les régions où le problème est grave, il pourrait s'avérer nécessaire d'établir des contrôles pour limiter le nombre de puits et ainsi réduire le pompage.

Écosystèmes aquatiques

Dans la nature, rien n'existe seul. Les organismes vivants sont liés les uns aux autres ainsi qu'à leur environnement non vivant mais de soutien. Ces relations complexes s'appellent des écosystèmes. Chaque cours d'eau est un écosystème d'un équilibre délicat en interaction continue avec l'air et le milieu terrestre environnants.

Terres humides

Toute région recouverte d'eau, ou où l'eau est près de la surface de la terre pour une partie ou la totalité de l'année, s'appelle une terre humide.

Pour certaines personnes, les terres humides sont ni plus ni moins des régions de terres trempées. Les tourbières, les marais et les marécages en Nouvelle-Écosse ont été remplis ou creusés pour être utilisés comme terrains de stationnement et routes. Ils ont même été servi de lieux de dépôt des déchets municipaux et industriels.

Les terres humides ne sont pas des terrains inutilisables non productifs. Les terres humides jouent un rôle essentiel dans la nature et leur existence offre beaucoup d'avantages à l'humanité. Les terres humides appuient et soutiennent une diversité de vie animale et végétale; sont d'une grande importance économique et récréative pour les humains et contribuent à maintenir et à renouveler nos approvisionnements en eau.

L'eau de la pluie ou de la neige fondante est captée sur la surface des terres humides, dans des étangs et dans des lacs peu profonds à longueur d'année. Progressivement, cette eau trempe dans le sol en-dessous jusqu'à ce qu'elle rencontre une roche ou une argile imperméable et jusqu'à ce qu'elle ne puisse pas aller plus loin. À partir de ce réservoir souterrain, l'eau souterraine est disponible pour la croissance des plantes, et pour maintenir les niveaux d'eau dans les lacs, étangs et cours d'eau. Cette eau fournit également de l'eau pour les puits et les autres systèmes.

Au début du printemps, les nappes d'eau souterraine de la Nouvelle-Écosse sont généralement hautes. À l'automne, les niveaux d'eau souterraine sont plus bas en raison de la demande de la végétation et des humains pendant la chaude saison de croissance en été. Après un été de sécheresse, les niveaux de l'eau souterraine peuvent diminuer encore plus que d'habitude, ce qui nuit à la croissance des plantes et assèche les puits. Les terres humides servent à alimenter les niveaux d'eau souterraine. Un lac de 10 acres contient environ 3,5 millions de gallons d'eau par pied de profondeur. Une tourbière de 10 acres peut contenir jusqu'à 80 % d'eau, et peut entreposer presque autant d'eau par pied qu'un lac. Les terres humides servent également de pièges et de réservoirs pour des éléments nutritifs valables qui sont transportés à partir des hautes terres par la pluie et la neige fondante. Ces éléments nutritifs appuient la croissance de la végétation qui en retour soutient bon nombre de formes de vie sauvage. De nombreux gibiers des hautes terres (canards, lagopèdes, faisans et oiseaux chanteurs) ainsi que chevreuils, orignaux et petits gibiers ont besoin d'habitats en terres humides pour l'eau et la nourriture.

Les terres côtières sont des lieux de reproduction pour les oiseaux sauvages, les stocks de poissons côtiers et les coquillages. Le courant de la marée montante apporte des poissons de reproduction, des oeufs de poisson, des alevins et des jeunes poissons dans les marais salés. Les éléments nutritifs transportés à partir des hautes terres ou provenant des marées montantes sont captés aux points de rencontre de l'eau salée et de l'eau douce, et fournissent un approvisionnement riche en matériaux requis pour la croissance. La marée descendante transporte des déchets, ainsi que la vie animale et végétale soutenue dans les marais salants. Les marais salants et les estuaires réapprovisionnent non seulement les ressources piscicoles au large des côtes avec de jeunes poissons, mais ils fournissent également des aliments aux plus grandes espèces marines qui éventuellement atteignent les filets des pêcheurs et notre chaîne alimentaire.

L'industrie de la pêche dépend des lieux de reproduction des marais salants pour assurer le maintien des stocks de poisson. C'est pour la même raison que la pêche sportive dépend également des marais salants, comme l'industrie côtière des coquillages. Les trois types de pêche sont importants pour l'économie de la Nouvelle-Écosse. Les canards, les oies, les rats musqués et les autres espèces économiques qui utilisent les marais salants comme lieu de reproduction sont également importants.

Types de terres humides en Nouvelle-Écosse

Les terres humides se distinguent par les espèces fauniques et végétales qu'elles soutiennent, ainsi que par leur situation géographique.

Les marais salants côtiers sont assujettis à la marée montante et sont caractérisés par une espèce de spartine pectinée appelée spartina.

Les marais d'eau douce à l'intérieur des terres sont inondés de façon saisonnière et généralement ont une nappe d'eau à la surface du marais ou près de la surface du marais. Le degré d'humidité du marais est indiqué par la présence de massettes (dans les marais les plus humides), de joncs, de saules et d'érable rouge (dans les marais les plus secs).

Les marécages se distinguent des autres terres humides par la présence de mousse de tourbière. Il s'agit principalement de terres humides d'eau douce en haute terre qui apparaissent habituellement à la suite du remplissage naturel d'un lac ou d'un étang par des sédiments. Aux dernières étapes, ils peuvent soutenir l'épinette noire ou l'épinette blanche.

Les tourbières se trouvent à l'intérieur des terres; il s'agit de marais d'eau douce courants dans les régions riches en chaux.

Les terres humides côtières et intérieures offrent une multitude d'occasions pour les chasseurs, les pêcheurs et les professionnels en loisirs. La conversion de ces terres humides en une utilisation unique (par exemple les assécher afin de les utiliser pour l'agriculture), diminue leur valeur totale. Le fait que la valeur économique des terres humides est difficile à mesurer peut expliquer pourquoi leur préservation n'était pas une priorité avant récemment. Un moyen simple qui pourrait servir à mesurer la valeur des terres humides consiste à tenir compte du coût de leur perte.

Par exemple, si votre puits sèche en raison de la perte d'un réservoir d'eau souterraine en amont (votre marécage local), vous avez un certain nombre de choix. Vous pouvez forer votre puits pour qu'il soit plus creux afin d'atteindre le nouveau niveau d'eau souterraine. Vous pouvez faire transporter de l'eau par un camion-citerne pour remplir votre puits. Si vous habitez dans une région urbaine ou près d'une région urbaine, vous pourrez peut-être vous raccorder aux services centraux et recevoir de l'eau de l'aqueduc. Toutes ces solutions de rechange coûtent de l'argent.

Les terres humides sont une ressource valable qui devrait être protégée et bien gérée afin qu'elle puisse continuer à soutenir les diverses espèces fauniques et végétales. La modification et la contamination de la terre humide ne sont pas toujours réversibles – il s'agit d'écosystèmes délicats et l'intrusion humaine dans les terres humides devrait être considérée attentivement et devrait être limitée au minimum.

Comment l'eau se purifie-t-elle?

L'eau est aussi affectée par tout ce qui se produit sur terre et dans l'air. Si une substance pénètre dans une rivière ou dans un lac, l'eau peut se purifier biologiquement, mais jusqu'à un certain degré seulement. Qu'il s'agisse du plus petit cours d'eau ou du plus petit lac – ou même de l'océan – la capacité d'absorption de l'eau est limitée. L'eau atteint un point où les processus de nettoyage naturel ne suffisent plus.

L'eau est purifiée en grande partie par les actions routinières des organismes vivants. L'énergie solaire actionne le processus de la photosynthèse chez les plantes aquatiques qui produit de l'oxygène comme sous-produit. Les bactéries utilisent cet oxygène pour décomposer certaines matières organiques comme les plantes et les déchets animaux. Cette décomposition produit du dioxyde de carbone, des éléments nutritifs et d'autres substances dont les animaux et les plantes qui vivent dans l'eau ont besoin. Le cycle de purification se poursuit lorsque ces plantes et ces animaux meurent : les bactéries les décomposent et fournissent de la nourriture à de nouvelles générations d'organismes.

Malheureusement, de nombreuses substances toxiques sont affectées seulement lentement ou pas du tout par ce processus de purification et autres. Ces substances persistantes sont une source de grandes préoccupations environnementales.

Activités

Conservation des spécimens d'étang – Conseils

Installation d'un habitat aquatique dans la salle de classe (objectif de l'enseignant)

ISi vous avez l'intention de faire la collecte de spécimens pour les utiliser en salle de classe, vous avez intérêt à vous préparer longtemps avant votre excursion. Vous aurez besoin de contenants propres pour faire la collecte de vos spécimens, des échantillons de leur eau indigène; vous aurez aussi peut-être besoin d'un filet d'aquarium ou de pêche pour capter vos spécimens. Il vous faudra aussi un réservoir de rétention pour vos spécimens dès que vous serez retourné en classe. N'oubliez pas qu'il vaut mieux garder les spécimens d'étang pendant une très courte période (une journée ou deux) si on ne connaît pas leurs habitudes.

Pour plus d'information sur la conservation de spécimens d'étang, voir le feuillet de renseignements du Musée de la Nouvelle-Écosse intitulé « A Native Freshwater Aquarium ».

À noter : La conservation de la faune captive de la nature est réglementée par le ministère des Ressources naturelles parce que certaines populations animales diminuent. Les permis relatifs à la faune captive ne seront pas délivrés pour des espèces indigènes de reptiles et d'amphibiens, mais les particuliers peuvent temporairement garder un petit nombre d'amphibiens à des fins éducatives sans permis (voir « Causerie du têtard » ci-dessous). Communiquez avec un bureau régional du ministère des Ressources naturelles pour plus d'information sur la faune captive.

Causerie du têtard

Une visite au début du printemps d'un étang local pour faire la cueillette de têtards a éveillé chez bon nombre de personnes un enthousiasme et une curiosité pour la nature. Ces créatures, déposées dans un pot de mayonnaise rapporté à la maison qui sera placé sur la fenêtre, offrent une expérience éducative pratique des merveilles du développement des animaux. Les embryons se développent à l'intérieur des oeufs, les oeufs éclosent, les membres se développent et la queue disparaît. Une grenouille adulte ou une salamandre apparaît.

Malheureusement, les populations de certaines espèces d'amphibiens – grenouilles, crapauds, salamandres et tritons – diminuent. Aucun facteur unique n'explique cette baisse, mais la perte et la détérioration de leur habitat, les changements climatiques, les pluies acides et la collecte ont tous une influence. Nous devons nous renseigner davantage sur ces animaux intrigants et penser à la façon dont nous pourrions être responsable de ce déclin.

Si vous décidez de faire la collecte de têtards au printemps, tentez de limiter les effets que vous avez sur les populations d'amphibiens et leur habitat. Assurez-vous de prendre les mesures de sécurité nécessaires autour de l'étang. Si vous remuez l'eau, le limon se déposera sur les masses d'oeufs et pourrait les suffoquer. Prenez un certain nombre ou un groupement d'oeufs ou quelques têtards et partagez-les avec vos amis. Tout le monde n'a pas besoin d'avoir ses propres amphibiens.

Gardez la collection dans un grand pot (4,5 litres) ou un aquarium rempli d'eau de l'étang. Placez ce contenant ou l'aquarium à un endroit frais et bien éclairé mais pas directement à la lumière du soleil, et ajoutez quelques plantes de l'étang. Soufflez des bulles dans l'eau avec une paille quelques fois par jour. C'est un moyen simple de fournir de l'oxygène pour compléter la quantité d'oxygène produite par les plantes. Changez l'eau si elle perd sa couleur ou devient malodorante. Observez les têtards pour voir s'ils mangent les plantes que vous leur donnez. Sinon, donnez-leur de petites quantités de laitue ou d'aliments à poisson, mais enlevez les aliments qui n'ont pas été mangés. Prenez des notes attentivement et faites part de vos observations à votre famille, à vos amis et à vos amis à l'école.

Après que vous aurez fini d'observer, n'oubliez pas de retourner vos spécimens au même endroit où vous les avez trouvés. Ainsi, les amphibiens ne sont pas introduits dans un habitat qui ne leur convient pas. C'est une façon moins envahissante et tout aussi agréable d'étudier les amphibiens dans leur habitat naturel, de les écouter, les observer à partir du bord de l'étang. Apprenez les différents cris des différentes espèces et observez les oeufs, les têtards et les adultes avec des jumelles. Les grenouilles vertes, les rainettes crucifères, les ouaouarons, les grenouilles des bois, les grenouilles du Nord, les grenouilles léopard, les tritons à ventre rouge, et les salamandres maculées sont des espèces fascinantes avec lesquelles vous pouvez vous familiariser et dont vous pouvez jouir et que vous pouvez protéger.

- J. Sherman Boates, Nova Scotia Conservation, volume 18, numéro 1, printemps 1994)

Que puis-je faire pour améliorer la qualité de l'eau?

Autres faits sur l'eau (objectif parental et adulte)

Chaque effort pour protéger la qualité de l'eau est essentiel. Les mesures individuelles peuvent améliorer et améliorent la qualité de l'eau et l'ensemble de l'environnement. Vous pouvez commencer par les mesures suivantes :

Évitez les produits domestiques dangereux

La plupart des produits chimiques ménagers peuvent être utilisés sans danger et sont respectueux de l'environnement s'ils sont utilisés selon les directives sur l'emballage. Toutefois, certains ont un effet cumulatif néfaste sur l'environnement s'ils sont surutilisés ou mal éliminés.

Vérifiez l'étiquette pour les avertissements de danger. Les symboles utilisés sur les produits chimiques dangereux indiquent les substances qui sont toxiques (tête de squelette et tibias croisés), substances explosives (cercle en explosion), substances inflammables (incendie) et substances corrosives (main squelettique submergée). Les symboles d'avertissement sont basés sur la forme extérieure du symbole : plus le symbole a de coins, plus les risques sont élevés (triangle - losange - octogone).
Achetez des produits dangereux pour l'environnement seulement si vous en avez vraiment besoin. Achetez-les en quantités que vous pourrez utiliser au complet, afin que vous n'ayiez pas à vous inquiéter de leur élimination plus tard.
Utilisez des produits écologiques.
Le gouvernement fédéral homologue les produits écologiques. Cherchez l'éco-logo Choix environnemental. Les produits qui portent cette étiquette ont été vérifiés et certifiés par l'Association canadienne de normalisation. Pour plus d'information sur les choix non nuisibles pour l'environnement, communiquez avec :

Programme Choix environnemental
Terrachoice inc.
1280, chemin Old Innes, Bureau 801
Ottawa (Ontario) K1B 5M7
Tel.: (613) 247-1900
Toll free: 1-800-478-0399
Fax: (613) 247-2228
E-mail: ecoinfo@terrachoice.ca

Évitez de mal utiliser le réseau d'égout

Ne jetez pas de déchets dans le réseau d'égout tout simplement parce que c'est pratique de le faire. Les produits ménagers toxiques peuvent endommager l'environnement et nous revenir par l'eau et les aliments.

Jetez les articles comme la soie dentaire, les cheveux, les couches jetables et les objets de plastique dans la poubelle et non dans la toilette; ces objets créent de nombreux problèmes à l'usine d'épuration des eaux usées ou dans votre fosse septique.
Utilisez toujours au complet le contenu des produits de nettoyage de fours, de bols de toilette et de drains; les nettoyants de moquettes et de mobilier et les polis; les décolorants, les antirouilles et les solvants; les peintures et la colle; et la plupart des autres produits alcalins et acides.
Mettez de côté les restes de nourriture (sauf les produits laitiers et les viandes) et faites-en du compost – ne les jetez pas dans l'égout.
Choisissez les peintures au latex (à base d'eau) plutôt que les peintures à base d'huile et utilisez toute la quantité que vous avez au lieu de l'entreposer ou de la jeter.

Évitez d'utiliser des pesticides ou d'autres matières dangereuses dans votre jardin

Adoptez des méthodes alternatives de répression contre des ravageurs – arrachez les mauvaises herbes à la main; enlevez les feuilles infestées et jetez-les; délogez les insectes avec un savon insecticide ou un tuyau d'arrosage; faites le compagnonnage des plantes; installez des trappes à fourmis et à blattes plutôt que d'utiliser des produits chimiques à pulvériser; appliquer des insecticides naturels comme les terres à diatomées; et engraissez avec des matériaux naturels comme la poudre d'os ou de la tourbe.

Ne jetez pas des produits dangereux dans les égouts pluviaux

Les égouts pluviaux s'évacuent directement dans les cours d'eau à proximité dans bien des régions. Le contenu des égouts pluviaux n'est généralement pas traité aux installations d'épuration des eaux usées. Il peut par conséquent nuire immédiatement aux poissons et à la faune. La fermeture des plages est un exemple typique de la pollution produite par les eaux pluviales dans bon nombre de communautés.

Ne jetez pas les huiles, les composés de peinture et les solvants et d'autres produits dans les égouts pluviaux, sur la rue ou dans votre entrée.
Apportez ces produits à des centres locaux d'élimination ou de recyclage. Certaines localités organisent même des jours d'élimination des déchets dangereux; votre bureau local du ministère de la Santé pourrait vous fournir des détails à ce sujet. Si rien de comparable n'existe dans votre localité, proposez cette idée et faites-en la promotion.
Communiquez avec votre service d'incendie local, qui normalement se chargera de vous débarrasser des restes des allume-feu liquides, d'essence à briquet, de produits pétroliers et d'huile à chauffage.

Pensez à la qualité de l'eau même lorsque vous vous amusez!

Les embarcations à moteur peuvent polluer l'eau à la suite de déversements et de fuites d'essence; envisagez d'utiliser un bateau qui n'est pas actionné par un moteur. Si vous choisissez d'utiliser un bateau à moteur, assurez-vous que le moteur est en bon état.
Si vous êtes propriétaire d'un chalet, n'oubliez pas d'avoir un bon système d'évacuation des eaux d'égout.
Lorsque vous faites du camping, enterrez les déchets biodégradables à au moins 60 mètres de toute source d'eau. Utilisez seulement du savon biodégradable, et apportez vos déchets non biodégradables avec vous pour les éliminer dans un lieu sûr.

Qualité de l'eau souterraine

4^e, 5^e et 6^e années – Sciences

But

Les élèves verront comment l'eau est entreposée dans les nappes aquifères souterraines et comment les polluants pénètrent dans notre eau souterraine.

Les meilleures nappes aquifères se composent de mélanges de sable grossier et de gravier. Dans certaines nappes aquifères, l'eau est enfouie juste au-dessous de la surface de la terre tandis que dans d'autres, l'eau peut se trouver à une profondeur allant jusqu'à plusieurs centaines de pieds. L'eau souterraine est présente à d'autres endroits ou elle se trouve à une trop grande profondeur pour être pompée ou de trop mauvaise qualité pour être d'une valeur quelconque. Dans certaines régions, il n'y a pas d'eau souterraine.

Les nappes aquifères peuvent être alimentées lorsque l'eau pénètre en aval à partir des cours d'eau, des lacs et même des précipitations sur la surface du sol. La pénétration de l'eau dans le sol et dans les formations géologiques peut transporter les polluants dans l'approvisionnement en eau souterraine. L'eau de bonne qualité peut être polluée par le processus.

Certains types de polluants qui pénètrent couramment dans les approvisionnements en eau souterraine comprennent les engrais, les pesticides, les savons ou les détergents, les eaux usées et les combustibles. La gestion adéquate de ces substances les gardera habituellement hors de l'eau souterraine.

Matériel

2 gros pots Mason (un rempli à ¾ de sol sablonneux et un rempli à ¾ de gravier)
1 tasse à mesure
eau
colorant alimentaire rouge
feuille de papier blanc

Procédé

Demandez aux élèves de dire d'où provient leur eau potable (soit de l'eau souterraine ou de l'eau de surface.
Présentez une nappe aquifère. Remplissez les deux pots de matériaux de terre (comme il est indiqué ci-dessus) et compactez les matériaux autant que possible. Dites aux élèves que vous allez verser de l'eau dans chacun des pots et demandez-leur quel type de matériaux de terre laissera pénétrer l'eau plus rapidement. Demandez-leur de défendre leurs réponses. Inscrivez leurs prévisions et leur défense. (Le gravier laisse pénétrer l'eau plus rapidement car les espaces poreux sont plus grands – les espaces entre les grains de matériaux de gravier sont plus grands que les espaces entre le matériau sablonneux.)
Versez lentement une tasse d'eau propre dans chaque pot. Comparez la vitesse de déplacement de l'eau à travers les matériaux de terre (visualisez cette comparaison ou demandez aux élèves de chronométrer le temps qu'il faut à l'eau pour se déplacer à travers chaque pot.)
Remarquez la zone de saturation dans chaque pot. La zone de saturation représente une nappe aquifère. Le dessus de l'eau représente la nappe d'eau. C'est ainsi que l'eau souterraine se trouve en-dessous du sol. Demandez aux élèves de décrire comment nous pouvons utiliser l'eau souterraine dans une nappe aquifère. (Les puits sont forés dans la nappe aquifère et des tuyaux sont installés ainsi que des pompes pour pomper l'eau.)
Placez les couvercles sur les pots et inclinez les pots légèrement en position horizontale. Remarquez que le gravier laisse sortir l'eau facilement et que l'eau s'écoule pour sortir de ce type de matériau de terre. Le matériau sablonneux ne laisse pas sortir l'eau aussi facilement. (Les particules de sol sablonneux ont une plus grande surface que les particules de gravier. L'eau dans le sol est retenue sous forme d'une mince pellicule autour de chaque particule de sol de façon assez serrée pour qu'elle ne puisse pas s'écouler. Le gravier a moins de particules par centimètre carré et a moins de surface – croyez-le ou non – à laquelle les molécules d'eau peuvent s'accrocher. Également, une plus grande quantité d'eau est contenue dans les espaces poreux du matériau de gravier et l'eau est relâchée librement à partir de ces espaces.) Demandez aux élèves de décrire les résultats qu'ils peuvent constater à partir de cette expérience (par exemple : le sol sablonneux est un meilleur médium pour la croissance des plantes que le sol de gravier puisque le sol sablonneux contient plus d'humidité que le sol de gravier – et étant donné que le gravier est un mauvais médium de croissance, il crée une meilleure nappe aquifère).
Ajoutez une demi-tasse d'eau dans laquelle vous avez dissous un colorant alimentaire rouge à chaque pot. Le colorant alimentaire rouge représente un polluant. Encore une fois, comparez le taux de pénétration de chaque polluant à travers le matériau de terre. Discutez du résultat de cette expérience.
Versez attentivement la majeure partie de l'eau de chaque pot, en faisant attention de ne pas perdre les matériaux de terre. Remettez les pots en place. Versez une tasse environ d'eau propre. Attendez une minute environ – pendant que vous attendez, vous pouvez demander aux élèves de prédire si d'autres polluants se trouveront dans la nappe aquifère, maintenant que les premiers polluants ont été versés. Versez l'eau propre et tenez la feuille blanche en arrière de la tasse à mesurer pour montrer aux élèves que l'eau propre contient en fait des teintes de rouge ou de rose. Quels sont les résultats de cette expérience?

Extension

Discutez des diverses techniques de gestion pour divers types de polluants :

Engrais (en particulier l'azote et le phosphore) – appliquez seulement la quantité nécessaire à la culture actuelle pendant la saison de croissance. Assurez-vous de bien irriguer afin que l'eau ne pénètre pas en-dessous de la zone des racines des plantes (lorsque l'eau d'irrigation pénètre en-dessous de la zone des racines des plantes, elle transporte des nutriments que les plantes ne peuvent pas atteindre et les nutriments sont perdus).
Pesticides – appliquez selon les directives sur l'emballage. Une application excessive peut causer la pollution. Sur le sol, certains produits chimiques se décomposent plus rapidement que d'autres. Ceux qui se décomposent plus rapidement menacent l'eau souterraine.
L'eau qui contient des savons et des détergents devrait être éliminée dans le réseau d'égout ou les fosses septiques. Ces réseaux permettent au filtre d'enlever les résidus de détergents ou les micro-organismes pour digérer les résidus, respectivement. Demandez à un représentant d'une usine de traitement ou à un ingénieur de la ville de venir parler aux élèves des systèmes d'épuration des eaux usées.
Les eaux usées devraient être envoyées dans des systèmes de traitement appropriés. Le fumier de bétail devrait être épandu sur les sols de culture à l'été pour accroître la décomposition biologique par les micro-organismes.
Il faut s'assurer d'éviter les déversements de combustibles sur le sol. Les hydrocarbures non utilisés devraient être recyclés. Communiquez avec un distributeur de combustibles local pour obtenir de l'information sur le recyclage.

Balayeurs de cours d'eau

6^e année – Sciences

But

Les élèves étudieront la qualité de l'eau dans un cours d'eau, un lac ou un étang en examinant les caractéristiques chimiques, physiques ou biologiques.

La plupart des plantes et des animaux ont besoin d'eau salubre pour une croissance saine. Un cours d'eau contenant de l'eau de bonne qualité soutient diverses plantes et divers animaux. L'eau polluée par les produits chimiques ou les matières organiques soutient souvent seulement quelques plantes et quelques animaux. Si la pollution est grave, l'eau du cours d'eau peut tuer toute forme de vie aux alentours.

Les biologistes peuvent évaluer la qualité du cours d'eau de différentes façons : visuellement en documentant l'habitat physique environnant, chimiquement en analysant l'eau pour déterminer les polluants particuliers, biologiquement en observant les espèces végétales et animales qui sont présentes.

Les cours d'eau en santé ont un pH d'environ 7 de l'eau claire et une température inférieure à 20°C. Les concentrations de nitrate sont inférieures à une partie par million; les niveaux de phosphate sont inférieurs à 0,03 parties par million.

Matériel

cours d'eau ou lac accessible
feuille de travail des Balayeurs de cours d'eau
crayons, planchettes à pinces, bottes en caoutchouc (les élèves devraient porter des vêtements à l'épreuve de l'eau)
papier tournesol pour le pH (on peut obtenir ce papier chez Boreal, ou peut-être du laboratoire de l'école secondaire locale)
trousse d'analyse pour le phosphate et le nitrate (disponible chez Boreal, ou peut-être du laboratoire de l'école secondaire locale ou du musée local) – l'analyse pour le nitrate ou le phosphate est facultative
thermomètre d'eau
tasse de plastique clair
guide des plantes et animaux aquatiques locaux

Procédé

Distribuez les feuilles de travail et divisez les élèves en groupes.
Dites aux élèves d'examiner les caractéristiques physiques du cours d'eau, d'inscrire les espèces de vie animale et végétale (ou les signes de cette vie) présentes dans le cours d'eau et près du cours d'eau et d'effectuer une analyse chimique.
Affectez les groupes à différentes sections du cours d'eau ou du lac. Dites aux élèves d'éviter de perturber les rives du cours d'eau ou les eaux peu profondes. Dites-leur de marcher attentivement et de remettre les roches renversées dans leur position originale.
Inscrivez les données sur les feuilles de travail (une feuille de travail convient pour les données linguistiques; l'autre convient pour les données artistiques).

Puits : sujet profond

4^e, 5^e et 6^e années – Sciences, mathématiques

But

Les élèves apprendront et expliqueront comment un puits fonctionne et examineront la relation entre le puits et la nappe d'eau. Les élèves appliqueront aussi les principes de l'emplacement des puits.

Environ la moitié d'entre nous obtiennent leur eau potable de l'eau souterraine.

Un puits est un trou dans la terre qui atteint l'eau souterraine. Dans l'ancien temps, ces puits étaient creusés à la main et revêtus de pierres ou de briques pour empêcher les parois de s'effondrer. Aujourd'hui, la plupart des puits sont forés et consistent en un trou de 5 à 10 centimètres qui est revêtu d'une tuyauterie en métal ou de plastique.

Il faut creuser un puits plus profond que la nappe d'eau (la surface supérieure de la zone saturée). L'eau est habituellement pompée à la main, à l'aide d'un moulin à vent ou d'un appareil à moteur.

Le plus gros problème concernant l'eau de puits est la contamination. Les sources de pollution de l'eau souterraine sont entre autres : réservoirs de stockage souterrains qui ont des fuites; fosses septiques qui ont des fuites; suintement des lieux d'enfouissement; déchets animaux; engrais; pesticides; déchets industriels; sel de voirie; et certains polluants naturels. Lorsque la source d'eau souterraine est polluée, il est très difficile et coûteux de la dépolluer. La meilleure façon de protéger l'eau de puits est de prévenir la pollution. Les puits devraient être bien situés afin d'éviter le contact avec les polluants.

Matériel

Matériaux suffisants pour une démonstration

bouteilles de plastique de 2 litres
gravier (genre de réservoirs à poisson)
sable
pompe provenant d'un dispensateur de savon ou de lotion pour les mains (garder intact – le long tube reste)
colorant alimentaire bleu et jaune
trois tasses de papier
marqueurs

Procédé

Préparez le puits pour la démonstration en découpant le dessus de la bouteille de plastique et en remplissant le fond de gravier. Mettez la pompe dans la bouteille.

Demandez aux élèves s'ils ont des souhaits à faire – quels sont ces souhaits, si quelqu'un pouvait leur accorder un souhait, quel serait leur souhait? Où faudrait-il aller pour faire pour un souhait (un puits au trésor) et que faudrait-il faire au puits au trésor pour que le souhait soit accordé (y lancer une pièce de monnaie)?

Expliquez que certaines cultures pensent que les puits ont des pouvoirs « magiques ». Pourquoi? Parce que les gens ont été émerveillés de voir que l'eau jaillissait de la terre, à partir d'un lieu profond à l'intérieur de la terre. Ils ont développé des rites et des superstitions au sujet des puits.

Expliquez l'importance des puits aujourd'hui – environ la moitié d'entre nous obtiennent leur eau de puits d'eau. Expliquez que même si la plupart des puits sont sécuritaires, ils peuvent devenir contaminés ou pollués.

Activité

Placez la démonstration de façon que tous les élèves puissent observer, ou demandez aux élèves de faire cette activité en petits groupes, chaque groupe ayant son propre matériel.

Versez du sable dans la bouteille pour qu'il y ait environ 10 cm de gravier et de sable dans le fond de la bouteille. Versez environ 7 cm d'eau, avec un colorant alimentaire bleu.

En versant l'eau attentivement dans la bouteille, expliquez que l'eau qui se trouve au-dessous de la terre s'appelle eau souterraine. Expliquez que la surface supérieure de la zone saturée est la nappe d'eau. Marquez le niveau de la nappe d'eau sur l'extérieur de la bouteille en utilisant le marqueur. Enfoncez le puits afin que le long tube de la pompe soit enfoui dans le gravier (vous le saurez juste par le toucher), mais pas assez creux pour que le tube touche le fond de la bouteille.

Dites aux élèves qu'aujourd'hui on fore habituellement un puits avec des machines. Dites-leur que le puits est habituellement d'une largeur de 5 à 10 cm et est revêtu d'un tuyau de plastique ou de métal. Demandez-leur pourquoi il faut placer un tubage dans le puits (empêcher la terre ou les parois de s'effondrer). Faites leur remarquer que pour que le puits fonctionne, le tubage doit s'étendre en dessous de la nappe d'eau.

Pompez l'eau du modèle (en captant l'eau dans une tasse). Posez la question suivante : « Lorsque nous sortons de l'eau de la terre, qu'est-ce qui arrive à la nappe d'eau? » (Elle descend.) Marquez le nouveau niveau de la nappe d'eau avec un marqueur sur l'extérieur de la bouteille.

Demandez aux élèves comment l'eau retourne dans l'approvisionnement en eau souterraine (alimentation – lorsqu'il pleut, lorsque la neige fond dans la terre). Démontrez l'alimentation en versant d'autre eau bleue dans la terre jusqu'à ce que le niveau de la nappe d'eau originale soit rétabli. Dites aux élèves que certaines sources d'eau souterraine ne peuvent pas être réapprovisionnées parce qu'elles sont scellées au-dessus et en dessous par de la roche solide ou un autre matériau de terre qui ne laisse pas l'eau pénétrer.

Expliquez que comme l'eau de pluie ou la neige fondante peut pénétrer dans l'eau souterraine, les polluants néfastes comme les déchets agricoles, les eaux d'égout, le sel de voirie et d'autres produits chimiques peuvent également atteindre l'eau souterraine. Versez de l'eau colorée avec un colorant alimentaire jaune dans la bouteille. Demandez aux élèves ce qui arrive à l'eau souterraine (sa couleur change – verdâtre – après que l'eau « polluée » l'a atteinte). Pompez une partie de la nouvelle eau dans une autre tasse (l'eau bleue est l'eau déjà dans le tuyau lorsque l'eau contaminée a été ajoutée à l'eau souterraine).

Expliquez aux élèves que même si on peut voir de nombreux contaminants, d'autres sont invisibles. Demandez leur comment ils détermineraient si l'eau de puits est polluée (en analysant l'eau). Expliquez que les polluants ne sont pas toujours d'origine humaine – certains sont naturels.

Extension

Demandez aux élèves de dessiner une section transversale d'un puits (ou leur puits) et de la nappe d'eau. Dites-leur de rédiger une phrase ou deux décrivant comment un puits affecte la nappe d'eau.

Demandez aux élèves d'indiquer au moins quatre sources possibles de pollution de l'eau souterraine.

Les élèves pourraient faire de la recherche sur les légendes, le folklore et les superstitions concernant les puits. La recherche pourrait aboutir à un devoir de rédaction d'une légende moderne au sujet du puits.

Demandez aux élèves de communiquer avec le ministère de la Santé ou le ministère des Ressources naturelles pour obtenir de l'information et des lignes directrices sur le creusage de nouveaux puits.

Production d'eau potable

4^e, 5^e et 6^e années – Sciences, sciences humaines

But

Les élèves se familiariseront avec les méthodes de purification de l'eau utilisées par les premiers colons, ainsi qu'avec celles utilisées actuellement dans les installations de traitement de l'eau.

Les premiers colons ont appris (avec difficulté) à boire l'eau qui s'écoulait et à éviter de boire l'eau stagnante. Même si l'eau des lacs, des rivières et des cours d'eau contenait souvent des impuretés qui lui donnent une mauvaise odeur ou une mauvaise apparence, parfois cette eau pouvait être purifiée pour être plus sécuritaire pour la consommation.

Les premiers colons utilisaient l'acide citrique ou de l'alun qui s'accrochait aux particules suspendues et les faisait caler au fond d'un contenant d'eau. En laissant reposer l'eau pendant plusieurs heures, on pouvait enlever certaines impuretés (solides). Enfin, les colons faisaient couler l'eau à travers le tissu pour extraire le reste des impuretés. Afin de purifier l'eau davantage, en particulier si on soupçonnait des maladies, les colons faisaient bouillir l'eau avant de la boire.

Voici les étapes qui sont habituellement suivies dans une usine de traitement d'eau.

Aération
L'eau est pulvérisée dans l'air pour relâcher tout gaz piégé et absorber l'oxygène supplémentaire.

Coagulation
De l'alun en poudre est dissous dans l'eau pour enlever toute poussière qui est suspendue dans l'eau. Lorsque l'alun est mélangé avec l'eau, il forme de petites particules collantes appelées flocons qui s'accrochent aux particules de terre. Le poids combiné de la terre et des particules d'alun est suffisant pour faire caler le flocon de poussière au fond du contenant pendant le procédé suivant (de la sédimentation).

Sédimentation
Les particules lourdes se déposent au fond du contenant et l'eau claire au-dessus des particules est enlevée pour être utilisée.

Filtration
L'eau claire est passée à travers des couches de sable, de gravier et de charbon pour enlever les petites particules.

Chloration
(Le procédé final du traitement de l'eau.) De petites quantités de chlore gazeux sont ajoutées à l'eau pour tuer toute bactérie ou tout micro-organisme susceptible d'être présent. Les premiers colons faisaient généralement bouillir leur eau pour tuer les bactéries et les micro-organismes.

Matériel

(par groupe ou par salle de classe)

1 tasse d'eau contenant environ une demi-cuillerée à thé de terre dissoute – bien remuer!
2 tasses de plastique clair pouvant contenir environ 1 tasse chacune
2 morceaux de toile de coton
1 cuillerée à thé d'alun en poudre (disponible aux pharmacies)

Procédé

Si vous le souhaitez, vous pouvez laisser l'eau se reposer afin que les élèves puissent voir l'effet de la sédimentation sur l'eau sale. Vous pouvez choisir de faire la démonstration seulement de la sédimentation et ne pas utiliser l'alun (particulièrement dans les plus bas niveaux), mais l'utilisation de l'alun permet aux élèves de voir comment l'acide citrique fonctionnait pour les premiers colons. Vous devriez prévoir plusieurs heures pour la sédimentation (il vaut mieux laisser reposer l'eau dans le contenant pendant la nuit).

Discutez de la purification de l'eau. Expliquez comment notre eau potable est purifiée avant que nous la consommions – même l'eau souterraine est nettoyée naturellement, puisqu'elle est filtrée à travers le sol. Si la classe est divisée en groupes, distribuez une tasse de plastique clair contenant de l'eau qui contient une demi-cuillerée à thé de terre. Ou utilisez de l'eau boueuse d'un cours d'eau local (ou même d'une flaque d'eau dans la cour d'école).

Passez en revue les étapes du procédé de purification de l'eau et comparez les méthodes modernes avec celles utilisées par les premiers colons et les autochtones.

Les élèves peuvent « aérer » l'eau en la versant plusieurs fois d'une tasse à l'autre.

Demandez aux élèves d'ajouter une demi-cuillerée à thé d'alun et d'observer la formation des flocons. Laissez reposer l'eau dans le verre sans le déplacer ce dernier pendant plusieurs minutes. À ce moment-là, vous voudrez peut-être discuter de la sédimentation. Ensuite, demandez aux élèves de tenir un morceau de toile de coton au-dessus du verre vide et de verser l'eau à travers la toile de coton dans un autre verre ou dans un plus gros bol (choisissez le plus gros bol pour les niveaux les plus bas). Demandez aux élèves d'examiner la toile de coton. Versez l'eau filtrée à travers le deuxième morceau de toile de coton. Examinez la différence entre les deux morceaux de toile de coton.

Discutez de la dernière étape utilisée par les pionniers pour faire bouillir l'eau afin d'enlever les impuretés, et comparez cette étape à notre méthode moderne d'ajouter des produits chimiques pour purifier l'eau. Quelle est d'après les élèves la meilleure méthode? Quelle est la méthode la moins néfaste pour l'environnement? Quelle méthode préfèrent-ils? Quelle méthode est plus pratique pour l'époque moderne?

Extension

Faites une excursion à une usine de traitement de l'eau ou invitez quelqu'un de cette usine à visiter la classe.

Mélangez et comparez les divers procédés utilisés dans le traitement et la purification de l'eau. Les élèves connaissent-ils une autre méthode? Faites de la recherche pour voir comment l'eau est purifiée pour être utilisée dans les autres cultures et dans les pays en voie de développement. L'eau est-elle toujours purifiée avant d'être utilisée?

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