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Le cycle de l'eau

Les cinq réservoirs d'eau de la planète subissent des transferts incessants selon un cycle bien connu dont la phase initiale est l'évaporation des eaux de surface des océans et des continents. Chaque jour, plus de 1 000 milliards de tonnes d'eau passent ainsi dans l'atmosphère, qu'elles quitteront un peu plus tard sous forme de précipitations. La fraction P de ces précipitations qui retombe sur les continents se répartit en deux flux. Une partie (Ev) de l'eau retombée subit à nouveau les phénomènes d'évapotranspiration, après avoir, pour une part, transité par les êtres vivants ; le reste (Dr) est drainé vers les océans. Le bilan s'écrit : P = Ev + Dr.

Cycle de l'eau

Vidéo : Cycle de l'eau

L'eau de notre planète est répartie entre des « réservoirs » interconnectés. Les transferts de l'un à l'autre constituent le cycle de l'eau.Près des trois quarts de la surface de la Terre sont couverts d'eau. Sous l'effet de la chaleur du Soleil, l'eau s'évapore et s'élève dans... 

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Les ressources en eau Dr, dites renouvelables, se répartissent elles-mêmes, en fonction de la perméabilité du sol, en trois flux secondaires : le ruissellement, qui alimente les rivières et les fleuves ; le drainage par infiltration superficielle, qui recharge les nappes aquifères ; le drainage souterrain profond, qui fournit les nappes les plus profondes (plusieurs centaines de mètres de profondeur).

Au cours de ce cycle, la surface de l'océan fonctionne comme un immense distillateur. Cet évaporateur à basse température joue le rôle d'une station d'épuration géante qui débarrasse l'eau de tous les déchets, toxines et bactéries qui la polluent et remet l'eau douce à la disposition de la biosphère. À cette eau évaporée viennent se joindre les eaux thermales et volcaniques mises en mouvement par la chaleur interne du globe. À la distillation naturelle s'ajoute le flux des eaux douces obtenues artificiellement par les usines de dessalement des eaux de mer, soit environ 15 millions de mètres cubes par jour.

Le cycle de l'eau comporte donc deux branches principales : une branche atmosphérique (réservoir atmosphérique) et une branche « terrestre » (les quatre autres réservoirs). L'étude de la première relève de la météorologie, la seconde de celle de l'hydrologie. La météorologie permet de comprendre le rôle de la circulation générale de l'atmosphère dans le cycle de l'eau et donc la distribution géographique inégale des précipitations. Dans les zones subtropicales et polaires, l'évaporation est plus importante que les précipitations, tandis que les précipitations dépassent l'évaporation dans les ceintures de précipitation, à savoir la zone de convergence intertropicale et les latitudes moyennes soumises aux perturbations associées aux fronts polaires. Le bilan précis des processus d'apport et d'élimination de l'eau dans une région donnée permet de connaître la répartition spatiale et temporelle de cet élément.

Les trois paramètres principaux caractérisant les précipitations – volume, intensité et fréquence – varient selon les lieux et les saisons. Le volume des précipitations s'évalue en hauteur d'eau sur une période donnée. Une fraction de la pluie est directement évaporée, une autre est interceptée par la végétation, une autre enfin frappe directement le sol. Dans ce dernier cas, une partie s'infiltre, une autre peut stagner en surface, une dernière est emportée par le ruissellement. On fait appel à la notion de pluie efficace pour définir la fraction de pluie qui est effectivement utilisée par la végétation. Cette notion est essentielle, puisque les végétaux constituent le premier niveau trophique des écosystèmes, celui de la photosynthèse du vivant.

La rivière Daintree (Australie)

Photographie : La rivière Daintree (Australie)

Une image d'une telle banalité qu'elle s'impose comme une évidence: l'eau partout, liquide, vapeur, et à nouveau liquide, et cette fois sous la forme des fines gouttelettes que le vent brasse dans l'atmosphère, et aussi celle qui imprègne, invisible, les sédiments et le sous-sol. C'est le... 

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Une ressource primordiale pour la vie

L'eau de pluie est essentielle pour toute la chaîne du vivant, dont les végétaux constituent le premier maillon. Ces derniers sont responsables des processus d'évapotranspiration en rejetant des masses considérables d'eau par leur système foliaire. Leurs racines, qui peuvent aller chercher l'eau à plusieurs mètres de profondeur dans le sol, accélèrent les mouvements ascendants sol-atmosphère. Le transit de l'eau dans les végétaux est un phénomène d'une ampleur considérable. Ainsi, un hectare de forêt, en région tempérée, peut absorber jusqu'à 4 000 tonnes d'eau par an (chiffre obtenu en Suède pour une forêt d'épicéas sur sol humide). Le flux de vapeur d'eau provient de la transpiration des plantes et de l'évaporation des surfaces de co [...]

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Pour citer l’article

Jean-Paul DELÉAGE, « EAU (notions de base) », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 22 janvier 2022. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/eau-notions-de-base/