Cycle de l’eau

Le cycle de l’eau, également appelé cycle hydrologique, cycle qui implique la circulation continue de l’eau dans le système Terre-atmosphère. Parmi les nombreux processus impliqués dans le cycle de l’eau, les plus importants sont l’évaporation, la transpiration, la condensation, les précipitations et le ruissellement. Bien que la quantité totale d’eau au sein du cycle reste essentiellement constante, sa répartition entre les différents processus change continuellement.

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L’idée que les eaux de la Terre subissent des mouvements cycliques, passant de l’eau de mer à la vapeur puis aux précipitations, avant de refluer…

Un bref traitement du cycle de l’eau suit. Pour un traitement complet, voir hydrosphère : Le cycle de l’eau.

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Le cycle de l’eau commence et se termine dans l’océan.

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L’évaporation, l’un des principaux processus du cycle, est le transfert de l’eau de la surface de la Terre vers l’atmosphère. Par évaporation, l’eau à l’état liquide passe à l’état gazeux, ou vapeur. Ce transfert se produit lorsque certaines molécules d’une masse d’eau ont atteint une énergie cinétique suffisante pour s’éjecter de la surface de l’eau. Les principaux facteurs qui influent sur l’évaporation sont la température, l’humidité, la vitesse du vent et le rayonnement solaire. La mesure directe de l’évaporation, bien que souhaitable, est difficile et n’est possible qu’à des endroits précis. Les océans sont la principale source de vapeur d’eau, mais l’évaporation se produit également dans les sols, la neige et la glace. L’évaporation de la neige et de la glace, la conversion directe du solide en vapeur, est connue sous le nom de sublimation. La transpiration est l’évaporation de l’eau à travers les minuscules pores, ou stomates, des feuilles des plantes. À des fins pratiques, la transpiration et l’évaporation de toute l’eau, des sols, de la neige, de la glace, de la végétation et d’autres surfaces sont regroupées et appelées évapotranspiration, ou évaporation totale.

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La vapeur d’eau est la principale forme d’humidité atmosphérique. Bien que son stockage dans l’atmosphère soit comparativement faible, la vapeur d’eau est extrêmement importante pour former l’approvisionnement en humidité de la rosée, du givre, du brouillard, des nuages et des précipitations. Pratiquement toute la vapeur d’eau dans l’atmosphère est confinée à la troposphère (la région située en dessous de 6 à 8 miles d’altitude).

Le processus de transition de l’état de vapeur à l’état liquide est appelé condensation. La condensation peut avoir lieu dès que l’air contient plus de vapeur d’eau qu’il ne peut en recevoir d’une surface d’eau libre par évaporation à la température dominante. Cette condition est la conséquence d’un refroidissement ou d’un mélange de masses d’air de températures différentes. Par condensation, la vapeur d’eau présente dans l’atmosphère est libérée pour former des précipitations.

Les précipitations qui tombent sur la Terre se répartissent de quatre façons principales : une partie est renvoyée dans l’atmosphère par évaporation, une partie peut être interceptée par la végétation puis évaporée à la surface des feuilles, une partie s’infiltre dans le sol par infiltration, et le reste s’écoule directement dans la mer sous forme de ruissellement de surface. Une partie des précipitations infiltrées peut ensuite percoler dans les cours d’eau sous forme de ruissellement souterrain. La mesure directe du ruissellement est effectuée par des jauges de cours d’eau et reportée dans le temps sur des hydrogrammes.

La plupart des eaux souterraines proviennent des précipitations qui ont percolé à travers le sol. Les débits des eaux souterraines, comparés à ceux des eaux de surface, sont très lents et variables, allant de quelques millimètres à quelques mètres par jour. Le mouvement des eaux souterraines est étudié par des techniques de traçage et de télédétection.

La glace joue également un rôle dans le cycle de l’eau. La glace et la neige à la surface de la Terre se présentent sous différentes formes telles que le givre, la glace de mer et la glace de glacier. Lorsque l’humidité du sol gèle, de la glace se forme également sous la surface de la Terre, formant le pergélisol dans les climats de toundra. Il y a environ 18 000 ans, les glaciers et les calottes glaciaires couvraient environ un tiers de la surface terrestre de la Terre. Aujourd’hui, environ 12 % de la surface terrestre reste couverte de masses de glace.