Grande Encyclopédie Larousse 1971-1976Éd. 1971-1976
H

hydrologie et hydrographie (suite)

• Le bilan des substances. Il est conditionné par trois facteurs : le régime, le bilan quantitatif et l’action de l’homme.
1. Le régime. Les cours d’eau connaissant de fortes variations de débits, comme les torrents, sont les plus aptes à éroder et à transporter une abondante charge solide (v. érosion). De même, les nappes souterraines, oscillant selon l’importance de l’infiltration et de l’évaporation, s’enrichissent peu à peu en substances solubles, comme le prouve la plus grande salinité des eaux des régions arides. Pareillement, la turbidité des embouchures varie en fonction des régimes fluviaux et marégraphiques.
2. Le bilan quantitatif. Une mer, un lac, un fleuve qui connaissent un déficit hydrologique ont une salinité en accroissement.
3. L’action de l’homme. Toutes les périodes de progrès démographique, économique et industriel se sont soldées par une augmentation de l’érosion et de la charge solide des cours d’eau. Depuis plusieurs décennies, dans les régions les plus exploitées ou les plus fréquentées, la charge des eaux paraît excéder tout à la fois les possibilités de transport et les facultés locales d’auto-épuration.

Cette pollution est le problème le plus grave posé à l’hydrologie actuelle. Elle se manifeste dans :
— le transport de certains virus et dans la géographie des complexes pathogènes ;
— l’accroissement de la salinité naturelle sous l’effet des déchets domestiques ou industriels, du drainage des mines, de l’arrivée des saumures de puits de pétrole et des eaux résiduelles de refroidissement par évaporation, des eaux d’irrigation (c’est ainsi que les nappes souterraines d’Alsace augmentent de salinité sous l’influence des déversements des mines de potasse) ;
— la contamination chimique (influence des pesticides ou des déversements d’hydrocarbures), qui peut rompre la chaîne alimentaire aquatique et, dans les cas extrêmes, rendre les eaux cancérigènes ;
— la fertilité excessive de l’eau (prolifération des algues et des plantes aquatiques) due à l’arrivée de nutriments minéraux en excès qui provoque un vieillissement précoce de la nappe d’eau, phénomène particulièrement sensible dans les lacs* (stade de l’eutrophie), les estuaires et certaines baies.

Devant l’ampleur et la gravité des problèmes, une nécessité se fait jour : aborder l’ensemble du problème hydrologique dans le cadre le plus large possible (à l’échelle planétaire) à l’aide de méthodes de recherche et de rassemblement des données les plus modernes.

J.-R. V.

➙ Calcaire (relief) / Courants océaniques / Eau / Environnement / Érosion / Évaporation de l’eau / Fleuve / Glacier / Lac et limnologie / Littoral (relief) / Neige / Océan / Ondes océaniques / Pollution / Sol.

 W. Wundt, Gewässerkunde (Berlin et Göttingen, 1953). / M. Pardé, Fleuves et rivières (A. Colin, 1956 ; 5e éd., coll. « U2 », 1968). / P. Birot, Précis de géographie physique générale (A. Colin, 1959). / C. Guyot, l’Hydrologie (P. U. F., coll. « Que sais-je ? », 1960 ; 2e éd., 1966). / R. Keller, Gewässer und Wasserhaushalt des Festlandes. Eine Einführung in die Hydrogeographie (Berlin, 1961). / H. Schoeller, les Eaux souterraines (Masson, 1961). / R. Furon, le Problème de l’eau dans le monde (Payot, 1963). / L. Lliboutry, Traité de glaciologie (Masson, 1964-65 ; 2 vol.). / A. Guilcher, Précis d’hydrologie marine et continentale (Masson, 1965).

hydrolyse

Réaction acide-base entre l’eau et un autre corps.


De telles réactions sont nombreuses. Citons d’abord l’hydrolyse des acides et des bases en solution aqueuse. Totale pour acides et bases forts, elle est limitée pour acides et bases faibles :

ces réactions donnent à la solution un caractère acide ou basique dans la mesure où elles produisent des ions H3O+ ou OH–. L’hydrolyse des sels appartient à cette catégorie : chacun des ions du sel subit en effet au contact de l’eau une hydrolyse, dans la mesure de la force de cet ion en tant qu’acide* ou base. C’est ainsi que NaCl ne subit aucune hydrolyse, car Na+ et Cl–, respectivement conjugués de base et d’acide forts, sont acide et base de force pratiquement nulle ; les solutions de NaCl sont neutres. Par contre, les solutions de NH4Cl sont de pH acide, car l’ion est acide faible et subit l’hydrolyse :

À l’inverse, les solutions d’acétate de sodium sont de pH basique, car l’ion acétate est une base faible :
CH3—COO– + H2O ⇄ CH3—COOH + OH–.
L’acétate d’ammonium subit l’hydrolyse par ses deux ions ; par compensation, il se trouve, dans ce cas particulier, que le pH des solutions est sensiblement neutre.

Lorsque l’hydrolyse est limitée, le degré d’hydrolyse h est la valeur à l’équilibre de la fraction de l’acide ou de la base qui a réagi avec l’eau. Il est égal, pour une solution de molarité c d’un acide ou d’une base faible, de constante Ka ou Kb, à

respectivement, du moins si ces quantités sont faibles devant l’unité ; h est donc fonction décroissante de c, et croissante de Ka et Kb ; l’hydrolyse d’un acide ou d’une base faible étant une réaction endothermique, Ka et Kb croissent avec la température, donc aussi h. L’hydrolyse d’un sel est totale, et le sel ne peut exister au contact de l’eau, si l’un de ses ions est base ou acide fort, ou si le conjugué s’élimine par insolubilité :

Des hydrures, nitrures, carbures, siliciures... métalliques, des halogénures de non-métaux subissent de même une hydrolyse totale :

En chimie organique, de nombreuses fonctions chimiques subissent un dédoublement par hydrolyse ; citons : les halogénures d’alcoyle, les éthers-oxydes, les esters, les glucosides, les protéines... En particulier, l’hydrolyse d’un ester est la réaction inverse, limitée, de l’estérification d’un alcool :

Elle conduit, dans le cas des corps gras, aux préparations industrielles simultanées du glycérol et des acides gras, stéarique (bougies) par exemple.

Opérées par l’eau seule, les réactions d’hydrolyse des composés organiques, corps à liaisons covalentes, sont lentes ; l’addition d’une petite quantité d’acide ou de base les rend plus rapides, par catalyse acido-basique. Signalons enfin que des réactions importantes d’hydrolyse (glucosides, protéines...) se produisent dans les organismes vivants sous l’action, hautement spécifique, de certaines enzymes, les hydrolases.

R. D.