Les prélèvements d’eau douce par usages et par ressources
Mis à jour le | Commissariat général au développement durable
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En 2019, plus de 31 milliards de m3 d’eau douce ont été prélevés en France métropolitaine. 80 % de ces prélèvements sont faits en eau de surface (rivières, lacs…) et mobilisés principalement soit pour le refroidissement des centrales de production d’électricité (49 % des prélèvements), soit pour l’alimentation des canaux de navigation (16 %). Le reste des prélèvements, qui se répartit à parts équivalentes entre eaux de surface et eaux souterraines, est utilisé pour les usages domestiques (17 % des prélèvements, principalement pour l’alimentation en eau potable), pour l’agriculture (10 % des prélèvements, principalement pour l’irrigation) et pour les autres activités économiques, principalement industrielles (8 % des prélèvements).
Panorama général
Depuis le milieu des années 2000, le volume d’eau douce prélevée pour satisfaire les principaux usages de l’eau baisse, que ce soit pour la production d’eau potable ou pour les usages industriels et le refroidissement des centrales électriques (en dehors du turbinage des barrages hydroélectriques). En 2019, ce volume s’élève à 31,4 milliards de m3 pour la France métropolitaine.
Plus de 80 % de ce volume est puisé dans les eaux de surface (rivières, lacs, canaux, retenues…), compte tenu des quantités prélevées pour le refroidissement des centrales électriques et l’alimentation des canaux. En faisant abstraction de ces deux usages qui sollicitent quasi-exclusivement les eaux de surface, les prélèvements d’eau douce mobilisent globalement autant les eaux souterraines que les eaux superficielles.
La répartition géographique des prélèvements d’eau douce varie selon les usages. Si les volumes destinés à l’eau potable sont répartis sur l’ensemble du territoire, ceux pour l’agriculture sont plutôt concentrés dans le Sud du territoire, et ceux pour l’industrie à l’Est et au Nord. Une très grande partie du volume d’eau douce prélevé pour le refroidissement des centrales électriques est concentré sur un nombre restreint de sites.
Prélèvements d’eau par catégorie
La production d’électricité
La production d’électricité est le secteur qui utilise les plus grandes quantités d’eau (49 % du volume total prélevé en 2019), en excluant les quantités mobilisées pour le turbinage des barrages hydroélectriques, qui sont bien plus importantes. L’eau douce prélevée permet essentiellement d’assurer le refroidissement des centrales thermiques de production d’électricité (nucléaires ou à flamme). Plus de 90 % de l’eau prélevée est toutefois restituée au milieu naturel à proximité du lieu de prélèvement.
L’importance des volumes prélevés et restitués dépend notamment du type de système de refroidissement (fermé ou ouvert). Ainsi plus de 80 % des prélèvements d’eau douce des centrales électriques sont concentrés en 2019 sur 4 sites, équipés de circuits ouverts (Tricastin, Saint-Alban, Bugey et Fessenheim). Le fonctionnement en circuit de refroidissement ouvert nécessite des prélèvements d’eau plus importants qu’avec un système fermé (pour chaque kilowattheure produit, les circuits ouverts mobilisent en moyenne un volume d’eau 20 fois équivalent aux circuits fermés). Ces deux systèmes se différencient également par le devenir de l’eau prélevée après utilisation : pour les systèmes fermés, une partie de l’eau prélevée est évacuée sous forme de vapeur dans une tour aéroréfrigérante, alors que pour les circuits ouverts, la quasi-totalité de l’eau prélevée est restituée à la rivière à proximité du lieu de prélèvement. La température de l’eau rejetée est toutefois plus élevée que celle prélevée. L’échauffement maximal de l’eau rejetée et du milieu aquatique est limité par la réglementation propre à chaque site et dépend du type de centrale. Pour les centrales en rivière, l’échauffement maximal autorisé de l’eau en sortie du circuit de refroidissement varie de 10°C pour un circuit ouvert à 20 °C pour un circuit fermé. L’échauffement du milieu aquatique doit être limité en dessous de 3°C pour les circuits ouverts et de 1° pour les circuits fermés .
Les prélèvements en eau douce utilisés pour le refroidissement des centrales électriques se sont développés dès les années 1960, avec les besoins de la production d’électricité issue de centrales thermiques à combustibles fossiles. Ils se sont accrus au cours de la décennie 1980 avec la montée en puissance du parc de centrales nucléaires. Au début des années 1990, ils se stabilisent autour d’un volume compris entre 17 et 20 milliards de m3 par an avec la mise en service de centrales équipées de circuit de refroidissement fermés1.
Les volumes prélevés peuvent fluctuer d’une année sur l’autre en fonction de contraintes d’exploitation et des conditions climatiques. Ainsi, les années chaudes, comme 2003 et 2005, se distinguent avec des volumes prélevés un peu plus élevés. Par ailleurs, le niveau relativement bas des prélèvements en 2011 est lié à des opérations de maintenance qui ont entraîné l’arrêt momentané de certains réacteurs. En revanche, le niveau relativement plus élevé des prélèvements en 2012 résulte en grande partie de besoins ponctuellement accrus pour des centrales équipées de circuits de refroidissement ouverts, dont notamment celle de Fessenheim. Depuis 2005, on observe néanmoins une légère tendance à la baisse des prélèvements, indépendante de l’évolution de la production totale d’électricité issue de l’ensemble des centrales. Cette tendance résulte notamment d’un moindre recours aux 4 centrales qui prélèvent le plus d’eau.
Les prélèvements d’eau douce pour le refroidissement des centrales électriques sont situés pour l’essentiel à l’est du territoire métropolitain (bassins Rhône-Méditerranée et Rhin-Meuse), secteurs où sont localisées les 4 centrales équipées de circuits de refroidissement ouverts.
L’alimentation des canaux de navigation
L’eau douce mobilisée pour l’alimentation des canaux, en vue du maintien de la navigabilité ou de la circulation de l’eau dans ces ouvrages, représente 16 % du volume total prélevé, soit 5,2 milliards de m3 d’eau en 2019. Ces prélèvements sont effectués en quasi-totalité dans les eaux de surface. L’eau des canaux, qui peut faire l’objet d’autres usages est ensuite majoritairement restituée au milieu naturel, cependant cette restitution ne se fait pas nécessairement dans le même bassin. Le volume indiqué ne prend pas en compte les prélèvements effectués dans des canaux pour d’autres usages (irrigation par exemple).
L’alimentation en eau potable
Les prélèvements pour la production et l’alimentation en eau potable représentent 17 % du total des volumes prélevés en 2019. Ils sont principalement effectués en eaux souterraines (66 % des prélèvements). Ils alimentent les réseaux publics d’adduction en eau potable auxquels sont raccordés les ménages, mais aussi tous les établissements équipés d’installations sanitaires (écoles, hôpitaux, hôtels, installations sportives, entreprises…), ainsi que certaines entreprises.
Ils ont augmenté entre les années 1950 et la fin des années 1980 à un rythme supérieur à l’accroissement de la population. Ils se sont relativement stabilisés ensuite aux environs de 6 milliards de m3, avec toutefois un pic en 2003, année de canicule. Depuis, ils tendent à diminuer. En 2019, les prélèvements d’eau douce pour l’alimentation en eau potable s’élèvent à 5,3 milliards de m3, soit 14 % de moins qu’en 2003.
Compte tenu de l’augmentation de la population, la moyenne du ratio du volume prélevé annuellement par habitant (82 m3) a baissé plus nettement encore (- 21 %) sur la même période.
Le niveau des prélèvements en vue de la distribution d’eau potable dépend principalement de la taille de la population résidente. Toutefois, de nombreux autres aspects entrent en jeu, liés notamment à la gestion et à l’interconnexion des réseaux de distribution. En effet, il arrive que l’eau prélevée en vue de sa potabilisation provienne d’un sous-bassin ou d’un département limitrophe. La fréquentation touristique est également susceptible d’affecter le niveau de ce ratio dans certaines zones géographiques, la consommation des touristes entraînant des prélèvements supplémentaires à ceux nécessaires à la population résidente.
L’agriculture
Les prélèvements pour l’agriculture représentent 10 % des volumes d’eau prélevés en 2019. Une part importante de ce volume (plus de 80 %) est destinée à l’irrigation. L’irrigation intervient en complément des apports pluviométriques, soit pour améliorer les rendements, soit pour compenser les périodes de sécheresse. Plus que tous les autres, les prélèvements agricoles sont donc soumis aux aléas des précipitations. La mise en place de retenues collinaires et de retenues de substitution permet alors de stocker l’eau avant le printemps et l’été. Ces réserves hivernales sont alimentées par nappes, cours d’eau ou eaux de ruissellement.
L’eau prélevée pour les usages agricoles est également utilisée pour l’abreuvement des animaux, le nettoyage des bâtiments et du matériel, usages qui peuvent être en partie réalisés à partir du réseau public d’eau potable. Une part probablement marginale de l’eau prélevée et déclarée comme d’usage agricole peut alimenter des usages autres qu’agricoles (lutte contre l’incendie, rechargement des nappes, usages domestiques), dans le cas où le prélèvement est réalisé de façon collective par des associations syndicales autorisées d’irrigation.
La part de l’eau restituée aux milieux aquatiques par rapport à la quantité d’eau prélevée pour les usages agricoles est la plus faible de tous les usages. En outre, l’impact des prélèvements pour l’agriculture est d’autant plus important que les volumes d’eau concernés, très majoritairement destinés à l’irrigation des cultures, interviennent pour l’essentiel entre avril et septembre, au moment où le débit naturel des cours d’eau est le plus bas (période d’étiage). L’eau prélevée pour l’agriculture est, en moyenne, majoritairement puisée en eaux de surface (59 % en 2019). Néanmoins, cette répartition est particulièrement contrastée entre le sud et le nord du territoire.
Les autres usages, principalement industriels
Les autres usages sont à l’origine de 8 % des prélèvements d’eau douce en 2019. Environ 80 % de ce volume est prélevé par des entreprises industrielles, le reste par des entreprises de commerce ou de service, des collectivités et établissements publics et par certaines des activités du secteur tertiaire, privé et public : bases de loisirs, golfs, stations de sport d’hiver (canons à neige), parcs, stades…
Les prélèvements pour l’ensemble de ces usages diminuent depuis le début des années 1980. L’amélioration des processus de production (mise en place de circuits de refroidissement fermés, équipements plus économes en eau…) a joué un rôle prépondérant dans cette évolution, accentuée par le ralentissement de certaines activités (industries extractives, métallurgie, matériaux de construction, matières plastiques, automobile).
Les entreprises industrielles utilisent l’eau soit comme solvant (électrolyse, homogénéisation de mélange, nettoyage de matières premières, de composants, d’outils ou d’équipements), soit comme matière première (boisson, aliments, médicaments, peintures, savons…) ou fluide caloporteur (vapeur ou refroidissement). Une fraction du volume des prélèvements enregistrés dans cette catégorie est utilisée pour des usages similaires aux usages domestiques (sanitaires).
Le secteur de la chimie est le principal préleveur d’eau à usage industriel. Une grande partie de ses prélèvements est concentrée géographiquement dans le Nord-Est du territoire et dans le couloir Rhodanien. La fabrication des papiers et cartons ainsi que celle des produits alimentaires nécessitent également des quantités importantes d’eau. Les prélèvements d’eau de l’industrie papetière sont plus dispersés sur le territoire. Ceux de l’industrie alimentaire sont concentrés dans le Nord (bassin de l’Escaut), l’Est (Rhin supérieur) et la Bretagne (Vilaine et côtiers bretons).
Ressources
Les prélèvements d’eau douce en France – les grands usages en 2013 et leur évolution depuis 20 ans
Le volume d’eau douce prélevé chaque année en France métropolitaine est estimé à plus de 30 milliards de m3. La moitié est destinée au refroidissement des centrales électriques, qui en restituent la quasi-totalité au milieu naturel. C’est aussi le cas des prélèvements pour maintenir la navigabilité ou la circulation de l’eau dans les canaux. Les prélèvements pour l’eau potable, l’agriculture et les autres usages, principalement industriels, représentent 11 milliards de m3 en 2013. Cette publication offre un panorama des prélèvements d’eau douce en France : répartition géographique, par grands usages et milieux d’origine (eaux souterraines ou de surface). Elle examine aussi l’évolution des prélèvements au cours des 20 dernières années.
Eau et milieux aquatiques - Les chiffres clés - Édition 2020
Datalab - Service des données et études statistiques - Décembre 2020
Cartographie interactive des prélèvements d’eau douce par usage sur l’outil GEOIDD
Base de données GEOIDD - Service des données et études statistiques
Prélevée ou consommée : comment compter (sur) l’eau ?
Prélèvement et consommation d’eau : deux indicateurs nécessaires pour comprendre notre usage de l’eau.