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Dessalement de l'eau de mer

L’eau, élément essentiel à la vie, est de plus en plus convoitée de par le monde. Actuellement, plus d’un tiers de la population mondiale vit dans un pays sous stress hydrique et on estime que cette proportion atteindra près de 2 tiers en 2025 (Elimelech et Phillip, 2011). C’est pourquoi elle est devenue un enjeu planétaire potentiellement source de conflits.

97 % de l’eau présente sur la planète est salée. Au regard du manque d’eau douce dont souffrent certaines grandes villes comme Barcelone, il paraît donc naturel de se tourner vers cette immense ressource. Ainsi, les usines de dessalement d’eau de mer deviennent de plus en plus communes sur les littoraux.

Mais le dessalement de l’eau de mer est-il un moyen écologiquement acceptable pour fournir les populations en eau douce ?

L'usine de dessalement d'eau de mer d'Hadera en Israel (Ide-tech-terraeco.net, 2011)

 


Le dessalement d’eau : une industrie en plein boom

La production industrielle d’eau potable par dessalement a débuté dans les années 1950 (UNEP, 2008). En 2007, elle atteignait 47 millions de mètres cubes par jour dans le monde, soit environ 8% de la production totale d’eau potable ou encore 0,45 % de la consommation d'eau douce journalière sur notre planète (globalwaterintel.com, 2007).

Cette industrie connait depuis, une très forte croissance dans le monde de l’ordre de 15% par an : on estime qu’en 2016, la production globale d’eau potable par désalinisation (eau de mer ou eau saumâtre) dépassera 38 milliards de m3/an, soit une production deux fois plus élevée qu’en 2008 (Elimelech et Phillip, 2011).

Ceci s’explique en grande partie par les innovations technologiques et notamment le développement de l’osmose inverse qui rend le dessalement moins énergivore et moins coûteux (planbleu.org, 2008) (voir II. pour tout savoir sur les différentes techniques de dessalement). Un mètre cube d’eau produit par osmose inverse coûte ainsi entre 0,40 et 0,80€ contre 0,65 à 1,80 € pour la technique de distillation, de moins en moins utilisée dans le monde (Europeancommission, 2007). L’osmose inverse reste tout de même plus chère que la potabilisation des eaux de surface ou souterraines qui coûte entre 0,1 et 0,5 €/m3.

Aujourd’hui, les petites installations locales font place à de grosses unités de production plus rentables et mieux équipées. Plus de 16 000 centrales de dessalement produisent de l’eau dans 150 pays : longtemps cantonnées aux richissimes pays du golfe Persique, les usines colonisent désormais d'autres zones côtières, de la Californie à l'Espagne, des Caraïbes au Sud-Est asiatique (Larecherche.fr, 2008). L’Arabie Saoudite reste cependant le plus gros producteur (Elimelech et Phillip, 2011).


Le dessalement en méditerranée

Dans le bassin méditerranéen, les demandes en eau douce ne cessent de croître. Le dessalement s’affirme comme étant une des solutions incontournables avec le recyclage des eaux usées. Ainsi, en 2008, la méditerranée représentait environ un quart du dessalement mondial (planbleu.org, 2008).

L'usine d'Ashkelon, en Israël, produit 320 000 m3/jour, soit, pour une estimation de consommation de 250 litres par habitant et par jour, les besoins en eau potable de plus d'un million de personnes !

Le dessalement en méditerranée (larecherche.fr, 2008)

L’Espagne s’attache à développer de plus en plus cette technologie, notamment pour répondre aux pénuries d’eau dans les zones en stress hydrique. L’usine El Prat de Llobregat de Barcelone, dont les travaux ont été lancés en 2006 et qui a été inaugurée en 2009, fournit 200 000 m3 d’eau par jour soit 73 millions par an. Elle est considérée comme la plus grande usine de dessalement d’Europe et répond à la consommation d’un quart de la population de Barcelone.

Certaines régions, notamment les îles Canaries, dépendent même totalement de ces technologies pour leur eau potable. En France, seules de petites unités facilitent localement l’approvisionnement en eau potable : on peut citer les exemples de Belle-île, l’Île de Sein et le port de Rogliano dans le Cap Corse.

Une eau dessalée principalement destinée à la consommation humaine

Le dessalement d’eau est avant tout destiné à la consommation humaine (75% en 2008) (planbleu.org, 2008) mais son usage en agriculture peut être localement important, notamment en Espagne (voir graphique ci-dessous)

Utilisation de l'eau de mer en Espagne (WWF, 2007)

Citons l’exemple de l’usine de Carboneras, située sur la côte Est de l’Andalousie, dont la production quotidienne a été multipliée par 6 depuis son ouverture passant de 20 000 à 120 000 m3 d’eau. Outre l’alimentation en eau potable de 700 000 personnes (auxquelles s’ajoutent de nombreux touristes), elle a permis le développement de la production maraîchère intensive: la région d’Almeria, autrefois désertique, s’est transformée en un désert de plastique formé par les innombrables serres présentes.

Serres géantes à Almeria: développement de l'agriculture
intensive due au dessalement de l'eau de mer (electron-economy.org, 2011)



Plusieurs techniques ont été et sont actuellement utilisées dans les usines du monde entier afin de purifier l’eau de mer. Le traitement principal consiste à faire la passer la concentration en sels de l’eau de 35 000 ppm (ou 35 g/l) à moins de 500 ppm (ou 0,5 g/l), seuil de potabilité généralement admis. Deux procédés sont généralement employés afin de séparer les sels dissous de l’eau : un procédé thermique faisant intervenir l’évaporation et un procédé membranaire appliquant le principe de l’osmose inverse.


Le procédé thermique : la distillation

Il s’agit de la première technique historiquement utilisée dans le dessalement de l’eau, du fait, probablement, de sa simplicité. Elle consiste à faire évaporer l’eau, contenant le sel, grâce à la chaleur produite par une chaudière ou plus simplement par le soleil. Par ce processus, les sels ainsi que les autres composés dissous se déposent tandis que de la vapeur d’eau s’élève. Cette dernière est ensuite recondensée afin d’obtenir de l’eau douce.

Cette technique a l’avantage de produire une eau très pure mais l’inconvénient de consommer énormément d’énergie (15kWh/m3 d’eau traitée) et donc de coûter très cher. Elle n’a aujourd’hui d’intérêt que si elle est associée à une production d’électricité (cogénération) (academie-agriculture.fr, 2014). Aussi, bien qu’encore très largement répandue dans le golfe persique, elle est aujourd’hui progressivement délaissée au profit de l’osmose inverse.


Le procédé membranaire : l'osmose inverse

Pour expliquer le fonctionnement de ce procédé, il convient tout d’abord de rappeler le principe de l’osmose. L’osmose correspond à la relation entre un soluté (ici le sel, principalement) et le liquide (ici, l'eau) dans lequel il est dissout. La pression osmotique est la pression exercée par la solution (= le liquide + le soluté) sur les différentes parois avec lesquelles elle est en contacte. Dans le cas d'un système avec une membrane semi-perméable, le liquide de la solution la moins concentrée (ici l'eau pure) vient diluer la solution la plus concentrée (eau salée) afin d’atteindre un état d’équilibre dit équilibre osmotique, soit, une concentration en sel égale de part et d’autre de la membrane. Ce phénomène est illustré par le schéma ci-dessous:

Phénomène d'osmose : l'eau pure va naturellement vers l'eau salée

Dans l’osmose inverse, l’action du piston vient contrer cet équilibre. Lorsque la pression exercée par le piston sur l'eau salée est suffisante (c'est à dire supérieure à la pression osmotique), celle-ci a tendance à migrer à travers la membrane semi-imperméable : cette dernière retient les sels grâce à la petitesse de ses trous. Ainsi, de l’eau douce peut être produite grâce à ce procédé, comme illustré dans le schéma ci-dessous.

La pression appliquée contraint l’eau salée à aller vers l’eau pure :
le sel est retenu par la membrane semi-perméable et l'eau est dessalée

Le procédé de l’osmose inverse est de plus en plus répandu pour différentes raisons. Cette technique consomme tout d’abord beaucoup moins d’énergie que la distillation : seuls 4 à 5kWh sont nécessaires pour traiter un mètre cube d’eau contre 15 kWh pour le procédé thermique. De plus, ces consommations tendent à baisser régulièrement, grâce à des innovations permettant de récupérer l’énergie utilisée pour forcer l’eau de mer à passer à travers les membranes (en anglais, Energy Recovery Devices, ERD) (paristechreview.com, 2013). Des travaux sont également en cours pour mettre au point des membranes beaucoup plus fines (en graphène notamment) qui réduiraient considérablement la pression nécessaire à la désalinisation (futura-sciences.com, 2012).
Un autre avantage de l’osmose inverse réside dans la possibilité de produire de grandes quantités d’eau potable (320 000 m3/jour dans l’usine d’Ashkelon en Israël) et donc d’alimenter un grand nombre de personnes. Enfin, la diminution du coût des membranes et l’amélioration des rendements des pompes et moteurs sont deux autres points positifs.

L’osmose inverse gagne donc régulièrement des parts de marché et deviendra dominante à l’avenir. La majorité des usines construites dans les 20 dernières années ainsi que les futurs projets sont basées sur l’utilisation de cette technique : en 1990, elle représentait 40% des installations dans le monde contre environ 55% en 2008 et 70% en 2020 (plan bleu, 2008).


Fonctionnement d’une usine à osmose inverse

Outre les membranes d’osmose inverse, l’usine comprend de nombreux équipements, illustrés dans le schéma ci-dessous :

Usine de dessalement d’eau de mer utilisant la technique de l’osmose inverse (hmf.enseeiht.fr, 2006)

Dans cette usine, l'alimentation en eau peut se faire par prise directe (option 1: pompage direct) ou par le biais de puits côtiers (option 2: pompage souterrain). Cette eau subit ensuite des prétraitements ayant pour objectifs de conférer à l'eau de mer les caractéristiques nécessaires au bon fonctionnement des membranes d'osmose inverse (décantation, filtration, acidification, etc.).
Par la suite, des pompes appliquent, sur l'eau de mer, une pression supérieure à 65 bar afin de dessaler cette eau : le phénomène d’osmose inverse décrit précédemment peut alors se produire, par le biais de membranes se présentant généralement sous forme de feuilles fines configurées en spirales.

La saumure (eau ultra-salée) est évacuée comme illustré par l'animation ci-dessous:

Rejets de saumure issus du procédé d'osmose inverse

L’eau dessalée peut ensuite être reminéralisée, ajustée au pH (on augmente ou on diminue son acidité) ou légèrement chlorée selon l’utilisation que l’on veut en faire (consommation, irrigation etc.). Les membranes sont périodiquement nettoyées grâce à des produits chimiques acides (pour les dépôts de carbonates) et basiques (pour les dépôts biologiques). Les eaux usées, très salées et contenant différents résidus chimiques sont déversées dans la mer, parfois après traitement.

Le dessalement d’eau de mer est donc techniquement au point, de moins en moins onéreux et en pleine expansion. Cependant, il convient de s’interroger sur les impacts de ces usines sur l’environnement et en particulier sur les écosystèmes marins.





Les impacts des usines de dessalement sur l’environnement marin sont encore mal connus en raison du manque d’études réalisées sur le sujet, comme le signale WWF, même si certains effets sont d’ores et déjà suspectés ou établis.


Des procédés énergivores…

Les techniques utilisées pour le dessalement de l’eau sont très consommatrices en énergie, même si la tendance est à la baisse, notamment grâce au développement de l’osmose inverse et d’autres technologies innovantes.
Or, cette énergie est le plus souvent fournie par des combustibles fossiles qui présentent pour l'environnement l'inconvénient d'émettre des polluants atmosphériques, notamment du dioxyde de carbone (CO2), des oxydes de soufre et d'azote et des particules solides.
Il a ainsi été estimé que le système de production espagnol rejetait 680 grammes de CO2 par mètre cube d'eau dessalée (tinyurl.com, 2007), ce qui, pour une production de plusieurs millions de mètres cubes par jour se traduirait par l'émission dans l'atmosphère de plusieurs milliers de tonnes de CO2 par jour. Cette contribution à l'effet de serre est loin d'être négligeable dans le contexte actuel de lutte contre le réchauffement climatique.


Des impacts dépendant du lieu de prélèvement d'eau de mer

Si l’eau est prélevée dans des puits côtiers, les effets sur les écosystèmes marins sont réduits non seulement aux captages (pas de conséquences sur la faune et la flore marine), mais aussi aux lieux de rejets. L’eau étant plus pure aux puits côtiers qu’au large (filtration par le sable), elle nécessite en effet moins de traitements chimiques. En revanche, cette option a l’inconvénient de ne pas être adaptable aux usines de grande échelle en raison du faible débit prélevable dans ces puits. A l’inverse, si l'eau est captée au large, différentes perturbations des écosystèmes marins peuvent être observées, détaillées par la suite. Il faut ajouter à ces effets les impacts liés aux canalisations permettant de conduire l'eau de mer jusqu'à l'usine. Ces structures, enfouies dans le sol, nécessitent une autorisation spéciale par les autorités nationales compétentes (en raison des impacts qu’elles peuvent causer lors de leur implantation et pendant leur utilisation) selon le protocole « Immersion » de la convention de Barcelone.
Puits côtier en Espagne (WWF, 2007)
 

 

La collision d'organismes marins contre les tambours tamiseurs

Les dispositifs de prélèvement de l’eau installés par les usines de dessalement ne sont pas sans impacts sur les écosystèmes locaux. En effet, dans le but d’empêcher des débris ou des gros organismes de pénétrer dans le réseau d’eau de l’usine, des tambours tamiseurs (structures de prélèvement) d’un maillage moyen de 5 mm sont placés entre le dispositif d’apport et les pompes d’alimentation.

Des organismes marins tels que des poissons peuvent heurter ces tambours et se blesser (écaillage, troubles de l’orientation etc.). Ces troubles physiques peuvent être à l’origine d’une mortalité accrue due aux maladies et à l’augmentation de la prédation (UNEP, 2008).


Introduction d'organismes dans le circuit d'eau

Un des problèmes majeurs associés au captage d’eau est l’aspiration d’organismes marins dans le circuit d’eau. Le maillage de 5 mm des tambours permet d’épargner les organismes de moyenne et grande taille (UNEP, 2008). En revanche, l’entrainement dans le circuit d’eau peut tuer un grand nombre de petits organismes marins tels que le phytoplancton, le zooplancton (petits invertébrés, bactéries etc.) et les alevins, bien que les impacts au niveau des populations n’aient pas été clairement établis (MacHarg, 2008).

Cet effet d’entraînement peut être réduit par une faible vitesse d’aspiration et par une prise d’eau en surface (comme c’est le cas pour de nombreuses grosses usines) ou dans des zones biologiquement peu actives tels que des eaux profondes au large (Lattemann, 2008 ; National Research Council, 2008).


Impacts liés aux rejets

Les scientifiques s’accordent sur le fait que les impacts des effluents (=eaux rejetées) issus de ces usines sont principalement dus à la forte concentration en sel et dans une moindre mesure à la présence de produits chimiques (utilisés pour le fonctionnement de l’usine) et à la température potentiellement élevée de ces eaux.

Les rejets des usines de dessalement sont soumis aux réglementations du protocole « Tellurique » de la convention de Barcelone à laquelle ont adhéré de nombreux pays européens côtiers de la méditerranée : France, Espagne, Israël, Egypte, Liban, Lybie, etc. Cette convention prévoit des valeurs limites de rejets pour de nombreux éléments (sels, chlorine, température, etc.) et l’obligation de réaliser une étude d’impact (dossier examinant les conséquences environnementales d'un projet) avant la construction de l’usine.

Trop salé !

La principale caractéristique des eaux rejetées par les usines de dessalement est sa forte salinité. On la qualifie ainsi de saumure (= eau de mer concentrée). Pour les usines à procédé thermique, le taux de conversion de l’eau de mer en eau douce est en moyenne de 10%, c’est à dire qu’avec 10l d’eau salée est produit 1l d’eau pure. Ainsi, la concentration des effluents issus de ces usines est en moyenne 10 % plus concentrée que l’eau d’alimentation (UNEP, 2003). Dans ce procédé, les eaux de rejets sont souvent diluées par deux avec des eaux de refroidissement (eau de mer classique), ce qui donne donc un effluent seulement 5% plus concentré que l'eau de mer naturelle.

Pour les usines à procédé membranaire en revanche, l’eau de rejet est de 30 % à deux fois plus concentrée (UNEP, 2003 ; Elimelech, 2011).

Lorsque la saumure est rejetée sans dilution ni traitement, elle induit une augmentation de la concentration en sel autour de la zone de rejet. Des travaux de recherche ont ainsi montré que les rejets de saumure issus des usines de dessalement du golfe persique augmentaient localement la concentration en sel de 5 à 10 mg/L, la concentration moyenne de l’eau de mer dans cette région avoisinant les 45 mg/L (Elimelech, 2011).

La forte salinité des eaux de rejets est à l'origine des principaux impacts des usines de dessalement sur les écosystèmes marins. Le rejet de saumure dans la mer aboutit en effet à la formation d’un système stratifié de couches de plus en plus salées en allant vers le fond, ce qui diminue les brassages entre eau de fond et eau de surface. Dans certains cas et en fonction des courants marins locaux, 40% de la zone environnante est recouverte de sel (UNEP, 2003).

Ce phénomène peut conduire à des modifications du milieu local (voir schémas ci-dessous):
-Anoxie (absence d’oxygène) au niveau des fonds marins : la diminution des brassages associée à la présence d’espèces consommatrices d’oxygène peut conduire à des périodes d’anoxie du fond marin (freixa, 2009)
-Diminution de la lumière : la présence d’eau hypersalée provoque la formation d’un brouillard qui rend difficile le passage de la lumière, affectant ainsi la photosynthèse des espèces marines végétales.

Etat initial du milieu (pas de rejet de saumure)
Etat du milieu après implantation de l'usine de dessalement (rejet de saumure)

Ça chauffe !

L’énergie thermique (procédé de distillation) ou l’énergie mécanique (procédé d’osmose inverse) nécessaires au processus de dessalement de l’eau de mer sont à l’origine d’une augmentation de la température de l’eau et donc d’une température élevée de la saumure.
Pour les usines à procédé membranaire, l’augmentation de température entre l’eau de mer et la saumure est relativement faible: une élévation de 0,65°C a été relevée dans les eaux de rejets de l’usine Fujairah aux Emirats arabes unis (UNEP, 2003).

En revanche, pour les usines à procédé thermique, cette élévation de température est bien plus conséquente, de l’ordre de 2,8°C en moyenne (d'après la California Coastal Commission). La température des eaux de rejet peut même être beaucoup plus élevée lorsque la saumure est mélangée aux effluents d’une centrale électrique (centrale qui permet d’alimenter en énergie l’usine de dessalement) avant déversement à la mer, ce qui est fréquent dans les pays du golfe (Dawoud, 2012).

Ces effluents peuvent ainsi modifier la température de l’eau de mer au niveau de la zone de rejet de la saumure, parfois jusqu’à plusieurs degrés, même si les différentes études montrent que cette modification n’est que très locale (UNEP, 2003).

Des rejets de produits chimiques

De nombreux produits chimiques utilisés tout au long du procédé de dessalement de l’eau se retrouvent dans les eaux rejetées par ces usines, comme illustré dans le tableau ci-après.

Produits chimiques potentiellement présents dans les effluents des usines de dessalement
(tableau réalisé d’après les données de (Dawoud, 2012 ; Morton, 1996 et UNEP, 2003)

La nature des eaux rejetées et les impacts associés dépendent tout d’abord de la qualité de l’eau d’alimentation et de la qualité de l’eau douce souhaitée. Ils varient également en fonction du procédé de dessalement : ainsi, la technique de l’osmose inverse qui, comme nous l’avons vu, consomme moins d’énergie que la distillation, présente l’inconvénient de rejeter davantage de produits chimiques (plan bleu, 2008). Les principaux produits chimiques rejetés par les installations à osmose inverse sont des antitartres, des coagulants et des produits agressifs de nettoyage (tensioactifs, produits acides ou basiques, agents chélatants des métaux) (Fritzmann, 2007 ; Lattemann, 2008). Enfin, la nature des eaux rejetées dépend fortement du traitement (=nettoyage) réalisé (ou non) sur ces eaux avant déversement à la mer. Les effluents de l’usine de Barcelone sont par exemple traités par la station d'épuration municipale avant rejet (même si tous les polluants ne sont pas éliminés).

Une étude de Sabine Lattemann (2008) a permis d’estimer les quantités de produits chimiques rejetés dans la mer rouge via les effluents de 21 usines de dessalement dont la capacité totale dépassait 1,5 millions de mètres cubes par jour (dont environ 1,2 millions produits par procédé thermique). D’après ces travaux, bien que les concentrations en polluants soient faibles, le débit de ces usines est tel, qu’environ 2,7 tonnes de chlore, 36 kg de cuivre et 9,5 tonnes de produits antitatres sont rejetés chaque jour à la mer par ces installations !

Les effets de l’augmentation de la salinité et de la température sur les écosystèmes marins

Malgré les nombreuses publications scientifiques discutant des effets potentiels lies à ces rejets, les spécialistes de ce sujet constatent un réel manque de données expérimentales de laboratoires (tests évaluant la toxicité des substances rejetées) et d’études de terrain permettant d’évaluer précisément ces impacts. On ignore ainsi toujours quel niveau de salinité peut être dangereux à long terme pour les organismes marins ! (Elimelech, 2011).

Ces impacts dépendent en outre de la sensibilité des espèces présentes : les récifs coralliens et les mangroves sont ainsi parmi les plus fragiles (Lattemann, 2008).

Coraux en mer rouge (Egypte) et herbiers de posidonie (méditerrannée)
(plongeur.com, 2011) et (ot-lalondelesmaures.fr, 2011)

La plupart des organismes peuvent s’adapter à des petites variations de la température et de la salinité, et même tolérer temporairement des conditions extrêmes ; ils ne peuvent en revanche résister à des conditions défavorables permanentes. Le rejet continu d’eaux avec une forte salinité et une température élevée, induisant une diminution de la teneur en oxygène, peut être fatal pour certains organismes et induire un changement durable dans la diversité des espèces et l’abondance de la zone impactée (Dawoud, 2012).

Une étude de (Mabrouk, 1994) a ainsi mis en évidence une disparition du corail et des organismes plactoniques et une diminution des populations de poissons à proximité du rejet de l’usine de dessalement égyptienne d’Hurghada, en mer rouge. Les récifs coralliens présentent un des milieux les plus riches des mers et océans mais sont en effets très sensibles aux variations des conditions du milieu, telles qu’une augmentation de la température et de la salinité locale de l’eau. Le même phénomène a été observé dans d'autres zones de rejet, comme le long des côtes israèliennes d'Aqabat-eilat (Elimelech, 2011).

D’autres études ont également révélé que ces hausses de températures et de la salinité pouvaient également provoquer une diminution de la diversité et de l’abondance de la macrofaune benthique (= organismes vivant sur le fond) : c’est le cas par exemple dans la zone de rejet de l’usine de dessalement de Dhekelia (Chypre). Avant la mise en service de l’usine, on observait une répartition faunistique équilibrée : 27% de Polychètes (sorte de vers), 27% d’Echinodermes (dont étoiles de mer, oursins, etc.), 26% de Scaphopodes et 20% de Gastéropodes (mollusques). Trois années d’exploitation plus tard, la population de polychètes a explosé (80 % de la faune benthique) alors que les populations des autres groupes d'animaux ont réduit drastiquement (UNEP, 2003). Cette étude montre par ailleurs que les populations d’algues macroscopiques (que l'on peut observer à l'oeil nu) de types Cystoseira barbata ont diminué et que les algues microscopiques ont disparu totalement dans un rayon de 100 mètres autour du rejet.
La néréide: un polychète (ecosociosystemes.fr, 2011)

Les herbiers de posidonie, qui représentent un habitat riche où vivent et se reproduisent une grande diversité d’espèces en Méditerranée, sont également très sensibles aux variations de salinité et sont donc menacés par les rejets de saumure. Ces derniers peuvent ainsi induire l’apparition de nécrose des tissus et d’une plus grande chute des feuilles chez la Posidonie de Méditerranée. Les niveaux de salinité affectant ces végétaux sont très variables selon les espèces : la Posidonie de Méditerranée ne tolère que des augmentations de l’ordre de 1mg/L alors que d’autres espèces végétales résistent jusqu’à une augmentation de 20 mg/L (freixa, 2009). Des études en mésocosmes (dispositif expérimental reconstituant un milieu en miniature) ont également montré les impacts négatifs d’une augmentation de la salinité sur cette même espèce avec une mortalité de 100% au dessus de 50 mg/L qui pourraient être dus à une toxicité envers les tissus méristémiques (=tissus de type embryonnaire responsable de la croissance) ou à une perturbation du métabolisme carboné (photosynthèse) (Fernandez-Torquemada, 2005). Bien que des efforts soient réalisés pour définir des lieux de rejets éloignés des prairies de posidonies comme par exemple en Espagne à Carboneras, le risque de raréfaction de ce riche écosystème s’accroît avec le développement des usines de dessalement (UNEP, 2003).

Effets des rejets de produits chimiques sur la faune et la flore marine locale

Certains des composés chimiques rejetés par les usines de dessalement peuvent avoir des conséquences sur les écosytèmes marins. Par exemple, il a été montré que les produits antitartre rejetés par les usines de dessalement étaient des éléments nutritifs qui stimulaient la productivité primaire. Ces produits peuvent donc induire une prolifération d'algues dans des milieux qui habituellement en comptent peu, comme en mer méditerranée (UNEP, 2003). De même, les produits antisalissure rejetés par ces mêmes usines auraient des effets stérilisants sur certains organismes (UNEP, 2003).

Les rejets de saumure issus des usines d’osmose inverse ne contenant que des traces de certains métaux lourds, la contamination du milieu induite est généralement peu importante et donc sans effet pour la faune et la flore locale (Dawoud, 2012). En revanche, les quantités de métaux lourds rejetés par les usines à distillation sont plus élevée et, pouvant donc affecter les organismes situés dans la zone de rejet, car ils se retrouvent dans les matières en suspension dont se nourrissent les microorganismes planctoniques. On a ainsi observé une augmentation du taux de cadmium dans la crevette Artemia franciscana dans des zones de rejets de saumures (UNEP, 2008). A partir de certains seuils de concentrations, ces matières sont toxiques voire mortelles et peuvent déstabiliser certains échelons du réseau trophique (= chaîne alimentaire) et les équilibres de l’écosystème.
La crevette Artemia franciscana (Aquaportail, 2014)

La saumure contient également les résidus des produits chimiques ayant servi aux prétraitements, dont certains peuvent entraîner une acidification de l’eau, affectant certains organismes et en particulier les coraux. Le métabisulfite de sodium, utilisé pour la déchloration de l’eau d’alimentation ou en tant que biocide, a également un effet toxique, sur le phytoplancton notamment (Freixa, 2009). Certaines de ces substances sont, en plus, bioaccumulables, et peuvent donc se retrouver très concentrées en haut de la chaîne alimentaire, dans les poissons notamment (en savoir plus sur la bioaccumulation).




Le dessalement d’eau de mer, gourmand en énergie et à l’origine de rejets polluants, n’est pas une option de développement durable, même si des études à long terme manquent pour évaluer précisément l’impact de ces usines.

Il s’agit d’une alternative d’adaptation au changement climatique qui ne devrait être adoptée que lorsque toutes les autres possibilités « durables » ont déjà été exploitées (en particulier l’utilisation rationnelle de l’eau et le recyclage des eaux usées) et qui devrait se limiter à la production d’eau potable pour la consommation humaine. A capacité identique, le recyclage des eaux usées est nettement moins cher que le dessalement d’eau de mer, avec une consommation d’énergie deux fois moins importante. Le procédé de désalinisation doit par ailleurs être amélioré par le développement de nouvelles techniques de traitement utilisant moins de produits chimiques (microfiltration ou nanofiltration).

Lorsque le dessalement est l’unique solution pour alimenter les populations en eau douce, des études scientifiques précises doivent être menées sur site avant implantation de l’usine, pour en limiter les impacts, au risque de détruire les écosystèmes marins locaux.



-Desalination : Resource and Guidance Manual for Environmental Impact Assessments : United Nations Environment Programme (UNEP) - 2008

-Le protocole tellurique : protocole relatif à la protection de la mer Méditerranée contre la pollution d'origine tellurique

-The future of seawater desalination : energy, technology, and the environment : publication de Elimelech et Phillip, 2011.








Article mis à jour en octobre 2014



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