le cycle naturel de l'eau

La Terre est recouverte à plus de 70 % d'eau. A l'origine, il y a plusieurs milliards d'années, l'eau recouvrait la quasi totalité de la planète. C'est au milieu de cette eau que ce sont constituées les premières cellules vivantes qui sont à l'origine de toutes les matières vivantes : les végétaux, les animaux et les hommes. Cette origine atteste de l'étroite dépendance que toute vie sur terre entretient avec l'eau. L'eau est indispensable à la vie.

C'est pour cette raison que les astronomes recherchent avidement de l'eau sur d'autres planètes, car si il y a de l'eau, il peut également y avoir de la vie. C'est également la raison de sa présence dans de nombreuses mythologies où elle était souvent incarnée par une divinité bienfaitrice.
L'eau a toujours intrigué les hommes. Cependant, ce n'est qu'au début du XIXe siècle que l'on commence à pouvoir expliquer sa composition et son cycle de façon scientifique. L'eau n'est pas, malgré les apparences, un liquide si simple à appréhender.

La totalité de l'eau contenue sur terre forme ce que l'on appelle l'hydrosphère, dont le volume total est estimé à 1 400 millions de km3. Cela paraît considérable. Cependant il convient de relativiser : l'eau douce ne représente que 39,2 millions de km3.


L'EAU, UN CYCLE CONTINU

La nature fait bien les choses. Sous l'effet du soleil, l'eau s'évapore et monte dans l'atmosphère. On estime à 1 000 km3 l'eau des océans qui, chaque jour, s'évapore et monte dans l'atmosphère. Elle emmagasine de la chaleur. Tôt ou tard (en moyenne huit jours), l'action du froid rencontré en haute altitude condense cette eau : les nuages se forment et il pleut. 60 % de cette eau s'évaporent à nouveau. 15 % ruissellent et rejoignent les cours d'eau, les mers et les océans. 25 % s'infiltrent et alimentent nappes et rivières souterraines.

Le circuit fermé de l'eau

Le cycle de l'eau se déroule à la fois sur Terre et dans l'atmosphère.

L'eau est un élément très mobile et certains éléments qui paraissent distincts les uns des autres comme la pluie, les rivières, les océans, les glaces ou la vapeur d'eau constituent, en fait, les différents états du cycle de l'eau.

Longtemps, on s'est demandé pourquoi la mer ne débordait jamais, pourquoi les eaux souterraines n'étaient pas salées alors que les océans l'étaient... C'est seulement à la fin du XVIIe siècle que l'on commence à comprendre le cycle continu de l'eau. Pierre Perrault, le frère du célèbre conteur, explique qu'il pleut assez pour faire couler les fleuves. Edmond Halley, celui qui a découvert la célèbre comète, prouve qu'il s'évapore assez d'eau pour provoquer la pluie.

L'hydrosphère

La masse d'eau totale de l'hydrosphère n'évolue pas au cours des années, elle reste toujours constante : l'eau s'évapore, forme la vapeur d'eau qui, en se transformant en pluie, va alimenter les mers, les cours d'eau et les nappes souterraines.

On peut appliquer au cycle de l'eau la fameuse phrase de Lavoisier : "Rien ne se perd, rien ne se crée, tout se transforme".
L'eau change d'état au cours de son cycle, passant de l'état gazeux à l'état liquide ou à l'état solide. Cependant, sa quantité est restée inchangée depuis trois milliards d'années, date de son apparition sur terre.

Dans l'atmosphère, l'eau est surtout présente à l'état de vapeur. Puis sous l'effet du refroidissement, l'eau passe de l'état de vapeur à l'état liquide. Cette eau liquide est concentrée dans les nuages puis dans les précipitations.

Une fois que l'eau a atteint le sol, son cycle va se dérouler de façon essentiellement liquide. Seule une toute petite partie de cette eau est en mouvement, la grande majorité étant stockée dans les nappes souterraines. Une partie de l'eau est utilisée par les plantes, le reste est drainé vers les rivières ou dans les nappes. Les racines des plantes vont capter l'eau, qui s'évaporera ensuite par le système de transpiration des feuilles. Cette transpiration constitue de la vapeur d'eau. De la même façon, les lacs, les océans, vont évaporer une partie de leur eau.
La somme des évaporations, soit 496 000 km3/an, est toujours égale à la somme des précipitations. Or, sur les continents, les précipitations sont supérieures de 40 000 km3 à l'évaporation. Sur les océans, en revanche, on observe le phénomène inverse pour la même quantité d'eau. Les continents vont donc renvoyer chaque année une masse d'eau de 40 000 km3 aux océans, de façon à ce que le cycle de l'eau soit équilibré.

Le moteur de ce cycle est le soleil, ou plus exactement l'énergie solaire qu'il dégage. En effet, c'est cette dernière qui entraîne les changements d'état de l'eau : la formation et la fonte des glaces, ou encore l'évaporation de l'eau et son élévation dans l'atmosphère.