Les molécules d'eau circulent en permanence entre les océans, l'atmosphère, les glaces et les organismes vivants, changeant d'état au fil du cycle. Elles composent tour à tour un manteau neigeux, un fleuve, un nuage, et parfois le contenu d'une chasse d'eau.

Ce brassage perpétuel soulève une question qui paraît absurde et se révèle étonnamment féconde : toute l'eau de la Planète a-t-elle déjà été urinée au moins une fois ? La réponse dépend entièrement de la manière dont on formule le problème.

Le calcul du coin de table

Neil Donahue, directeur du Steinbrenner Institute for Environmental Education and Research et professeur de chimie et de génie chimique à l'université Carnegie Mellon, penche pour un oui probable. Sa démonstration repose sur une estimation rapide, assortie d'hypothèses qu'il assume comme grossières.

Le point de départ : un individu moyen pèse environ 50 kilogrammes et élimine à peu près un litre d'urine par jour, soit un kilogramme, c'est-à-dire 1 % de sa masse corporelle.

Deuxième étape, la plus fragile. Donahue étend cette proportion à l'ensemble des animaux, en qualifiant lui-même cette généralisation d'hypothèse sauvage et probablement fausse, mais utile pour obtenir un ordre de grandeur.

En prenant une masse totale d'environ 2 milliards de tonnes pour l'ensemble des Chordés, ce groupe qui rassemble mammifères, oiseaux et poissons, et en supposant cette masse constante au fil du temps, le calcul aboutit à environ 0,02 gigatonne d'urine produite chaque jour. L'équivalent de 8 000 piscines olympiques.

L'eau sur Terre a-t-elle déjà été entièrement recyclée ? © ThamKC, iStock

191 millions d'années pour vider l'océan

Reste l'autre terme de l'équation. Le service géologique des États-Unis évalue le volume d'eau terrestre à environ 1,4 milliard de gigatonnes, en additionnant océans, calottes glaciaires, glaciers, lacs, rivières, eaux souterraines et vapeur atmosphérique.

Diviser ce volume par la production quotidienne d'urine donne quelque 70 milliards de jours, soit environ 191 millions d'années pour uriner l'équivalent de la totalité des océans.

Or les Chordés sont apparus il y a au moins 500 millions d'années. Le temps disponible dépasse donc largement le seuil nécessaire, ce qui rend le scénario plausible.

Le démenti de l'hydrologue

David Kreamer, professeur d'hydrologie à l'université du Nevada à Las Vegas, ne conteste pas l'ordre de grandeur. Remonter jusqu'aux dinosaures représente effectivement une quantité d'urine considérable. Mais il souligne que les calculs bâtis sur des généralisations charrient une marge d'erreur énorme.

Sur la question de fond, à savoir si chaque goutte d'eau terrestre est déjà passée par un organisme vivant, sa réponse est non.

Premier argument : l'eau ne circule pas à vitesse constante dans son cycle. Certaines molécules restent piégées dans la glace des glaciers pendant des centaines de milliers d'années. Des nappes souterraines profondes stagnent depuis des dizaines de milliers d'années.

Second argument, plus radical encore : une partie de l'eau terrestre n'a jamais intégré le cycle. Cette eau juvénile est emprisonnée dans les profondeurs de la Planète et, comme le précise Kreamer, n'a jamais émergé des entrailles terrestres de toute l'histoire de la Terre.

L'eau qui sort pour la première fois

Cette réserve souterraine n'est pas totalement immobile. Le volcanisme la ramène périodiquement en surface, dissoute dans le magma puis libérée lors des éruptions sous forme de vapeur, aux côtés des cendres et des projections rocheuses.

À cet instant seulement, ces molécules rejoignent le cycle de l'eau. Elles pourront alors, un jour, transiter par un organisme animal.

La conséquence est troublante. En permanence, sur les sites volcaniques de la planète, des flux d'eau atteignent la surface pour la toute première fois. Cette eau n'a jamais été urinée. Du moins, pas encore...