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Cycle de l'eau
Le cycle de l'eau (ou cycle hydrologique) est un modèle représentant les flux entre les grands réservoirs d'eau liquide, solide ou gazeuse, sur Terre : les océans, l'atmosphère, les lacs, les cours d'eau, les nappes souterraines, les glaciers. Le « moteur » de ce cycle est l'énergie solaire qui, en favorisant l'évaporation de l'eau, entraîne tous les autres échanges.
La science qui étudie le cycle de l’eau est l’hydrologie. Elle peut se décomposer en hydrogéologie (hydrologie souterraine), hydrologie de surface, hydraulique urbaine, etc.
Le cycle naturel de l’eau.
Sommaire
Les différents réservoirs
Volume d'eau contenu dans
les différents réservoirs[1]Réservoirs Volume
(106 km³)Pourcentage
du totalOcéans 1370 97,25 Calottes glaciaires & glaciers 29 2,05 Eau souterraine 9,5 0,68 Lacs 0,125 0,01 Humidité des sols 0,065 0,005 Atmosphère 0,013 0,001 Fleuves et rivières 0,0017 0,0001 Biosphère 0,0006 0,00004 - L'eau salée liquide des océans : c'est le réservoir le plus important.
- l'eau douce liquide : cours d'eau, lacs, étangs d'eau douce, marais.
- Les glaciers : le flux peut être stocké pour un temps sous forme de neige ou de glace. Leur fonte est plus ou moins importante suivant les variations du climat.
- l'eau atmosphérique (vapeur)
Les flux entre réservoirs
L'évaporation
Les enveloppes terrestres contiennent de l’eau, en quantités variables : beaucoup au sein de l’hydrosphère, moins dans la lithosphère et en très faible quantité dans l’atmosphère.
L’eau de l’hydrosphère, chauffée par le rayonnement solaire, s’évapore. Cette eau rejoint alors l’atmosphère sous forme de vapeur d’eau. Cette évaporation dépend du vent, de l'ensoleillement, de la température… Lorsque l'atmosphère n'est pas saturée en eau (d'avril à octobre), une partie de la lame d'eau qui tombe est immédiatement évaporée (et cette évaporation peut également continuer après l'épisode pluvieux, si l'atmosphère n'est toujours pas saturée). Cette évaporation est d'autant plus efficace qu'on est proche de la surface du sol. Puis s'il subsiste dans l'atmosphère une zone non saturée, apparaît alors la reprise évaporatoire. Celle-ci est favorisée par la remontée capillaire.
Les évapotranspirations
Enfin, la transpiration des végétaux intervient, on parle d'évapotranspiration. Le cycle décrit ci-dessus est essentiellement géochimique. En réalité, les êtres vivants, et plus particulièrement les végétaux ont une influence sur le cycle. Les racines des végétaux pompent l’eau du sol, et en relâchent une partie dans l’atmosphère. De même, une partie de l’eau est retenue dans les plantes. Lors de déforestation, le cycle de l’eau est fortement modifié localement et il peut en résulter des inondations.
Les précipitations
Les nuages sont formés de minuscules gouttes d’eau. Lors des pluies, la totalité de la lame d'eau tombe sur les océans (pour 7/9) et les continents (pour 2/9)
Article détaillé : précipitations.Le ruissellement
Le ruissellement désigne en hydrologie le phénomène d'écoulement des eaux à la surface des sols.
La recharge des nappes souterraines
- L’infiltration, à travers les fissures naturelles des sols et des roches ;
- La percolation, en migrant lentement à travers les sols.
Plus le processus est lent plus les eaux ont le temps d’interagir chimiquement avec le milieu. Plus le processus est rapide plus les phénomènes d’érosion seront marqués.
À travers l’infiltration et la percolation dans le sol, l’eau alimente les nappes phréatiques (souterraines).
On parle d'eau vadoses pour les eaux issues du cycle décrit ci-dessus.
Les débits des eaux peuvent s’exprimer en m³/s pour les fleuves, en m³/h pour les rivières. La vitesse d’écoulement des nappes phréatiques est en revanche de quelques dizaines de mètres par an.
Perturbation du cycle de l'eau
Augmentation du ruissellement
La déforestation, les pratiques agricoles dominantes, l'urbanisation ont pour effet d'augmenter le ruissellement car non seulement les racines ne retiennent plus les sols, qui n'absorbent donc pas les précipitations, mais les sols eux-mêmes sont déstructurés (humus), qui eux aussi absorbent les eaux de pluies).
Cela peut avoir pour conséquence de rendre les inondations plus fréquentes.
Diminution de l'évapotranspiration
La déforestation a pour effet de diminuer l'évapotranspiration.
Épuisement des nappes
Irrigation d'un champ de cotonLe prélèvement de l'eau dans les nappes peut ne pas avoir de conséquence s'il respecte le quota d'eau apportée par les pluies qui atteindra la nappe. Il est a noter que les nappes profondes sont rechargées par la météo de plusieurs décennies voire de plusieurs siècles et que les nappes superficielles se rechargent généralement très rapidement en quelques jours, en quelques mois ou en quelques années.
Détournement de l'eau des cours d'eau
L'irrigation par des canaux ou par recouvrement est une méthode qui utilise le détournement l'eau et l'apport d'eau en grande quantité sur une durée très courte. Cette méthode est extrêmement consommatrice d'eau contrairement à des systèmes d'aspersion (pivots, enrouleurs, quadrillage...) ou de goutte à goutte qui apportent l'eau sur une durée plus importante. Un exemple fort d'irrigation par canaux est celui qui a eu pour conséquence la baisse du débit des fleuves, et l'assèchement de la mer d'Aral.
Voir aussi
article connexe
Lien externe
- Le Cycle de l'Eau - United States Geological Survey Water Site
- Le cycle d'eau sous forme d'animation - Veolia Eau
Références
- ↑ PhysicalGeography.net. CHAPTER 8: Introduction to the Hydrosphere. Retrieved on 2006-10-24.
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