Par le Centre d’information sur l’eau
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La Terre est recouverte à plus de 70 % d’eau. 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 voyage entre ciel et terre. C’est la même eau qui circule partout, recyclée sans cesse depuis 3 milliards d’années comme nous le montrent les sciences contemporaines, la géologie, la météorologie, la climatologie et l’hydrologie… Aujourd’hui encore, les détails spatiotemporels du cycle de l’eau apparaissent parmi les plus grandes complexités de notre planète bleue.
L’histoire d’un cycle
Elément hautement mythologique, l’eau fascine les penseurs grecs et latins. Ainsi Platon et Aristote se sont interrogés sur la capacité des seules précipitations à alimenter les cours d’eau. Aristote imagina même que l’eau de mer remontait dans les sols continentaux et, en arrivant à la surface, entraînait la formation de l’eau douce.
A la Renaissance, la question du cycle de l’eau est remise à l’étude à partir d’observations et non d’idées philosophiques : Léonard de Vinci s’insurge contre les affirmations d’Aristote et de Platon. Bernard Palissy est le premier à donner une interprétation correcte du cycle de l’eau.
Au 17ème siècle, Pierre Perrault, le frère du conteur, effectue des mesures de précipitations, d’évaporation et de perméabilité dans le bassin de la Seine tandis qu’Edme Mariotte démontre que la pluie s’infiltre dans les couches poreuses des sols pour constituer des couches souterraines. Edmond Halley, celui qui a découvert la célèbre comète, prouve qu’il s’évapore assez d’eau pour provoquer la pluie.
Puis, au 18ème siècle, Alexis Clairaut et Georges Buffon mettent en évidence que « le cycle de l’eau ne peut être qu’atmosphérique ».
La dynamique du cycle de l’eau
Le cycle de l’eau se déroule à la fois sur Terre et dans l’atmosphère. La dynamique terrestre de l’eau est complexe et évolutive. Elle a un impact sur le modelage des paysages par les phénomènes d’érosion et sur les variations de remplissage des réservoirs d’eau naturels.
L’eau est très mobile et certains de ses 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. Chaque type de réservoir possède sa propre dynamique ave, en particulier, une échelle de temps de remplissage et de renouvellement qualitatif et quantitatif spécifique à chacun. Les temps de séjour de l’eau dans les différents réservoirs de l’hydrosphère sont estimés en comparant les flux échangés entre les différents réservoirs et les volumes de chacun d’eux.
Ainsi s’opposent deux types de réservoirs : ceux qui font office de conducteurs (cours d’eau et atmosphère) et ceux qui jouent un rôle d’accumulateurs (glaciers, nappes et océans).
La durée de renouvellement moyenne de chacun d’entre eux est de :
- 1600 à 9700 ans pour les glaciers et les calottes glacières
- 2500 ans pour les océans
- 1400 ans en moyenne pour les eaux souterraines
- 17 ans pour les lacs d’eau douce
- 1 an pour l’humidité des sols
- 16 jours pour les cours d’eau
- 8 jours pour l’atmosphère
Sous l’effet du soleil, l’eau s’évapore et monte vers l’atmosphère. On estime à 1 000 km3l’eau des océans qui, chaque jour, s’évapore. Dans les basses couches atmosphériques, elle emmagasine de la chaleur et monte ainsi. Peu à peu, elle se refroidit tout en étant redistribuée par les courants atmosphériques. L’action du froid condense cette eau qui retombe sous forme de précipitations (neige ou pluie). 61 % de cette eau s’évapore, 16 % ruisselle et rejoint les cours d’eau et 23 % s’infiltre et alimente les nappes et rivières souterraines.
