Pollution thermique

À ton avis, qu'est-ce que la pollution thermique ? C'est assez explicite - c'est de la chaleur indésirable. Comme la pollution sonore, les activités humaines produisent de grandes quantités de pollution thermique, et celle-ci peut avoir un impact négatif sur les écosystèmes.

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    Tu veux en savoir plus sur l'origine de la pollution thermique ? Réchauffe ton cerveau et lis ce qui suit !


    La pollution thermique : Définition

    Commençons par une définition.

    Lapollution thermique est une augmentation rapide de la température dans une masse d'eau qui affecte la qualité de l'eau et la vie aquatique.

    La cause la plus courante de la pollution thermique est constituée par les systèmes de refroidissement de l'eau utilisés par les centrales électriques ou les fabricants industriels. Voyons comment l'utilisation de liquides de refroidissement à l'eau peut entraîner une pollution thermique.

    Types et exemples de pollution thermique

    Certaines pollutions thermiques sont causées par des processus naturels, notamment les éruptions volcaniques, les cheminées géothermiques et les éclairs. Cependant, la plupart de la pollution thermique est un sous-produit des activités humaines.

    Liquides de refroidissement de l'eau

    Les liquidesde refroidissement sont des liquides utilisés pour empêcher les machines de surchauffer. Parfois, ils sont utilisés comme lubrifiants sur les pièces mobiles. Le liquide de refroidissement est pompé dans les canaux d'une machine. En passant dans les canaux, il absorbe l'excès de chaleur.

    Les centrales électriques et les usines de fabrication utilisent l'eau comme liquide de refroidissement, car elle est gratuite et largement disponible. L'eau est puisée dans une source proche, utilisée comme liquide de refroidissement, puis rejetée à sa source à une température beaucoup plus élevée.

    Les déchets

    Lorsque des déchets domestiques ou industriels sont déversés dans des plans d'eau, la température augmente rapidement, ce qui entraîne une pollution thermique.

    Les sources d'effluents (liquides) comprennent les usines de dessalement, les eaux usées domestiques et les centrales nucléaires.

    La déforestation

    Lors de la déforestation , les plans d'eau qui étaient auparavant à l'ombre sont directement exposés à la lumière du soleil. Ils absorbent davantage de chaleur et connaissent une augmentation des températures.

    Érosion du sol

    La déforestation est associée à l'érosion des sols. L'érosion constante du sol fait monter les plans d'eau, qui deviennent plus exposés à la lumière du soleil, et donc à l'augmentation de la température. L'érosion du sol de la berge peut éliminer la végétation aquatique, augmentant ainsi l'exposition à la lumière du soleil.

    Ruissellement urbain

    Les zones urbaines sont recouvertes de surfaces imperméables, telles que les trottoirs, les routes et les toits. L'eau ne peut pas s'infiltrer dans le sol et s'écoule donc sur le sol sous forme de ruissellement urbain jusqu'à ce qu'elle atteigne une étendue d'eau.

    Les routes et les trottoirs sont généralement de couleur foncée et retiennent donc la chaleur en été. Une partie de cette chaleur est transférée aux eaux de ruissellement, qui polluent ensuite les réseaux d'égouts et les plans d'eau.

    Centrales hydroélectriques

    Les centrales hydroélectriques endiguent l'eau en amont, créant ainsi un réservoir. En descendant, l'eau est poussée dans des turbines qui alimentent un générateur. La production d'électricité entraîne une augmentation de la température de l'eau dans les réservoirs.

    Conséquences de la pollution thermique

    La principale conséquence de la pollution thermique est son effet sur les niveaux d'oxygène.

    L'oxygène dissous (OD) désigne la quantité d'oxygène disponible pour les organismes aquatiques. La température de l'eau est en corrélation négative avec l'OD. En effet, dans une eau plus chaude, les molécules d'eau ont plus d'énergie et se déplacent plus rapidement, ce qui permet à l'oxygène de s'échapper de l'eau. Pense à un verre d'eau froide. Il contient plus d'oxygène qu'un verre d'eau chaude. Cela peut sembler peu logique car souvent l'eau chaude ou tiède a beaucoup de bulles. Ces bulles sont en fait l'oxygène qui s'échappe de l'eau. Plus la solubilité est grande, plus un liquide peut contenir de gaz, ce qui signifie que dans l'eau chaude, l'oxygène dissous est libéré.

    L'eau douce a une concentration d'OD plus élevée que l'eau salée. En effet, l'eau salée a moins d'espace pour les molécules d'oxygène en raison des ions sodium et chlore qu'elle contient.

    Les masses d'eau chaude et salée ont les concentrations d'OD les plus faibles.

    Effets de la pollution thermique sur la vie aquatique

    La pollution thermique peut dévaster les écosystèmes aquatiques. Nous allons aborder certains de ces effets ci-dessous.

    La mort

    Certains organismes aquatiques sont très sensibles aux changements de température et ne peuvent pas s'adapter, ce qui entraîne leur mort par choc thermique.

    Alternativement, l'augmentation significative de la température entraîne une baisse de l'OD. Une concentration d'OD de 5 mg/L est recommandée pour une santé optimale des poissons. La plupart des espèces deviennent angoissées entre 2 et 4 mg/L, et la mortalité survient généralement en dessous de 2 mg/L. Un faible taux d'OD entraîne la suffocation des animaux aquatiques.

    Mais les animaux ne sont pas les seules victimes de la pollution thermique. La mort généralisée des plantes est fréquente, ce qui entraîne une baisse de la photosynthèse, donnant lieu à des conditions anoxiques.

    L'anoxie est l'absence d'oxygène.

    La prolifération des algues et l'anoxie

    La pollution thermique peut également entraîner des conditions anoxiques par le biais de la prolifération d'algues. L'eau plus chaude favorise les populations d'algues à la surface. Les algues ont une croissance rapide et forment rapidement des efflorescences. Ces efflorescences empêchent la lumière de pénétrer dans l'eau, stoppant la photosynthèse sous la surface et conduisant finalement à l'anoxie.

    Pollution thermique prolifération d'algues anoxie mort StudySmarterFig. 1 - L'habitat de cette grenouille est dominé par les algues. Il y en a tellement que l'eau paraît verte et que la lumière ne peut pas atteindre les plantes aquatiques situées en dessous. Bientôt, les plantes aquatiques ne pourront plus faire de photosynthèse, ce qui entraînera des conditions anoxiques. Pixabay

    Problèmes de reproduction

    La pollution thermique peut provoquer des problèmes de reproduction chez les animaux aquatiques. Les températures élevées peuvent déclencher la libération d'œufs immatures ou empêcher le développement normal des œufs. De plus, la probabilité de malformations congénitales chez les nouveau-nés est nettement plus élevée dans un plan d'eau touché par la pollution thermique.

    Impacts sur le réseau alimentaire

    Un réseau alimentaire est un ensemble de chaînes alimentaires reliées entre elles.

    La pollution thermique peut altérer le réseau alimentaire aquatique de diverses manières.

    • L'augmentation de la température de l'eau peut provoquer des morts massives et la disparition d'espèces. Ce déclin associé de la biodiversité peut perturber l'ensemble du réseau alimentaire. Les prédateurs peuvent se retrouver sans nourriture, ou les populations de proies peuvent se développer de façon incontrôlée, surexploitant l'habitat et ses ressources naturelles.

    • Les espèces animales survivantes sont susceptibles de migrer, laissant un vide dans le réseau alimentaire.

    • La pollution thermique augmente le taux métabolique des organismes. Par conséquent, les organismes vivant dans des plans d'eau thermiquement pollués consomment plus de nourriture que d'habitude. Cela a un impact sur la stabilité du réseau alimentaire et peut modifier la composition des espèces.

    Solutions à la pollution thermique

    Comment pouvons-nous empêcher la pollution thermique d'affecter les écosystèmes aquatiques ?

    Tours de refroidissement

    Si les liquides de refroidissement de l'eau sont immédiatement renvoyés à leur source, ils provoqueront une pollution thermique et affecteront les écosystèmes aquatiques. Les tours de refroidissement agissent comme une mesure préventive, en réduisant la température de l'eau avant qu'elle ne soit renvoyée à sa source. Les tours de refroidissement fonctionnent en maximisant le contact de l'eau avec l'air. Lorsque l'eau chaude rencontre l'air, une petite quantité s'évapore. La chaleur latente est transférée de l'eau à l'air, ce qui produit un effet de refroidissement.

    Pollution thermique tour de refroidissement solutions de pollution thermique StudySmarterFig. 2 - Les deux structures larges et concaves sont des tours de refroidissement. Unsplash

    Étangs de refroidissement

    L'eau chauffée est placée dans un réservoir peu profond et de grande surface, appelé étang de refroidissement. Le principe est le même que celui des tours de refroidissement : l'eau qui entre en contact avec l'air s'évapore, ce qui crée un effet de refroidissement. Des buses de pulvérisation peuvent être utilisées pour maximiser la quantité d'eau qui entre en contact avec l'air.

    Les étangs de refroidissement sont une méthode simple et bon marché de refroidissement de l'eau, mais ils sont inefficaces.

    Les bassins de refroidissement artificiels sont connus sous le nom de lacs artificiels. Le liquide de refroidissement usagé est déversé dans le lac à une extrémité ; la chaleur est finalement dissipée par évaporation. L'eau est prélevée à l'autre extrémité pour être réutilisée.

    Recyclage de l'eau

    Parfois, le liquide de refroidissement usagé est recyclé. Cela permet d 'économiser de l'énergie car l'eau n'a pas besoin d'être chauffée à nouveau ! Les utilisations du liquide de refroidissement sont les suivantes :

    • Chauffage (domestique ou industriel)

    • Agriculture (réchauffement des sols et chauffage des serres)

    • Abris pour le bétail

    • Élevage de poissons


    J'espère que cet article t'a expliqué la pollution thermique. La principale cause de la pollution thermique est constituée par les liquides de refroidissement de l'eau utilisés dans les centrales électriques et les fabricants industriels. La pollution thermique est associée à une réduction de l'oxygène dissous, ce qui affecte les écosystèmes aquatiques.

    Pollution thermique - Points clés

    • La pollution thermique est une augmentation rapide de la température dans une masse d'eau qui affecte la qualité de l'eau et la vie aquatique.
    • Les causes de la pollution thermique comprennent les systèmes de refroidissement, l'élimination des déchets, la déforestation, l'érosion des sols, le ruissellement urbain et les centrales hydroélectriques.
    • La pollution thermique est associée à une diminution de l'oxygène dissous, ce qui nuit à la vie marine.
    • Les écosystèmes aquatiques touchés par la pollution thermique connaissent une perte de biodiversité, des problèmes de reproduction chez les animaux et une perturbation du réseau alimentaire.
    • La pollution thermique peut être minimisée par l'utilisation de tours de refroidissement et de bassins, ou par le recyclage de l'eau chaude.

    1. Ruth Francis-Floyd, Dissolved Oxygen for Fish Production, Institut des sciences alimentaires et agricoles de l'Université de Floride, 2003.

    Questions fréquemment posées en Pollution thermique
    Qu'est-ce que la pollution thermique ?
    La pollution thermique est l'augmentation de la température d'un environnement due aux activités humaines, principalement par les rejets d'eau chaude dans les rivières et les océans.
    Quelles sont les causes de la pollution thermique ?
    Les principales causes de la pollution thermique sont les centrales électriques, les usines industrielles et les systèmes de refroidissement qui rejettent de l'eau chaude dans les cours d'eau.
    Quels sont les effets de la pollution thermique sur l'environnement ?
    La pollution thermique peut nuire à la faune aquatique, réduire la biodiversité et provoquer des zones mortes dans les cours d'eau.
    Comment peut-on réduire la pollution thermique ?
    Pour réduire la pollution thermique, on peut utiliser des tours de refroidissement, recycler l'eau de refroidissement et mettre en place des régulations strictes sur les rejets d'eau chaude.

    Teste tes connaissances avec des questions à choix multiples

    Quel type de ressource énergétique renouvelable est associé à la pollution thermique ?

    La température de l'eau est en corrélation négative avec l'oxygène dissous.

    La mortalité des poissons est probable à quelle concentration d'oxygène dissous ?

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