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Direction Départementale de l'Equipement de l'Oise Réalisation et contact :Service de l'Aménagement, de l'Urbanisme et

de l'Environnement

France POULAIN Cellule Risques, Eau et EnvironnementÉric VALETTE03.44.06.58.79ml : eric.valette@equipement.gouv.fr

Directeur de la publication :Alain DE MEYERERéalisation - impression :Dépôt légal et ISSN en coursDDE de l'OiseBld Amyot d'Inville BP 317 - 60021 Beauvais Cxml : dde-oise @equipement.gouv.frn°181 - Juin 2008Le cycle de l'eauLa Terre est la seule planète du système solaire à posséder autant

d'eau sur sa surface et dans son atmosphère. L'eau y est très abondante ce qui constitue une des plus importantes ressources. 72% de la surface du globe terrestre est recouverte par des masses d'eau

d'où son surnom de planète bleue.Grâce aux conditions particulières de température et de pression qui

règnent sur Terre, l'eau y est présente dans ses trois états : sous forme de vapeur d'eau dans l'atmosphère qui enveloppe la planète, sous forme liquide sur la surface et dans la croûte terrestre mais aussi au sein de tous les organismes vivants, ou encore figée en glace aux pôles ou aux sommets des hautes montagnes. C'est ainsi que l'on distingue quatre grands réservoirs d'eau : dans l'hydrosphère, les mers et océans, les eaux continentales (superficielles et souterraines), l'atmosphère et la biosphère. Au cours du cycle de l'eau, des transferts incessants d'importantes masses d'eau se produisent entre les

différents réservoirs de la planète.La présence de toute cette eau est très importante. Liquide, elle

contribue de manière essentielle au façonnement de la planète, creusant les vallées, érodant les reliefs. Elle a permis l'apparition de la vie et demeure encore indispensable à son maintien. Sous forme de vapeur d'eau dans l'atmosphère, elle forme un écran qui protège les organismes vivants du rayonnement ultraviolet solaire. En atténuant, le jour, le rayonnement solaire reçu par la Terre et en empêchant, la nuit, au rayonnement infrarouge émis par la Terre de s'échapper dans l'espace, la vapeur d'eau garantit une stabilité de la température terrestre. Elle assure enfin le transfert de chaleur entre les océans, l'atmosphère et les continents. Aussi tout dérèglement du cycle de l'eau, même à l'échelle locale, peut entraîner des conséquences

catastrophiques pour l'environnement.L'augmentation du ruissellementLa déforestation, certaines pratiques agricoles,

l'urbanisation ont pour effet d'augmenter le ruissellement des eaux de pluie sur le sol.

L'imperméabilisation du sol en milieu urbain,

l'absence de couverture végétale en milieu rural sont autant de facteurs qui entraînent une diminution de la capacité d'infiltration par les sols ou d'évacuation par des réseaux de drainage des eaux pluviales. Cela peut avoir pour conséquence de rendre les inondations beaucoup plus fréquentes dans le temps et celles-ci prendre des

proportions catastrophiques (Nîmes, Vaison-la-Romaine...).La diminution de l'évapotranspirationL'évapotranspiration des plantes est en fait une

usine à produire du froid particulièrement active dans les régions tropicales agissant ainsi en régulateur de température. Des études sur l'effet de la déforestation de l'Amazonie sur le climat régional indiquent que cette déforestation se traduirait par une augmentation moyenne de plusieurs degrés.L'épuisement des nappesLe prélèvement de l'eau des nappes souterraines pour des usages domestiques ou agricoles contribue à l'abaissement de leur niveau. Lors de périodes le pluviométrie moindre, les nappes ne se rechargeant pas, elles n'alimentent plus les cours d'eau dont les débits baissent dangereusement. Dans des cas extrêmes, le tarissement de sources peut également se produire.Le détournement de l'eau des cours d'eauL'exemple le plus frappant des conséquences du détournement des eaux d'un cours d'eau est l'assèchement de la mer d'Aral en ex-URSS. Au début des années 60, l'intensification de la culture du coton dans une région aride a été rendue possible par le détournement d'énormes volumes d'eau des fleuves Amou-Daria et Syr-Daria. Le manque d'apport en eau a alors fait baisser le niveau de la mer de 20 à 60 cm par an. Son volume a diminué de 80% depuis 1960, ce qui a augmenté la salinité de l'eau, tué quasiment toute forme de vie, ruiné l'économie locale tournée autour de la pêche, provoqué des maladies dans la population... Un programme de sauvetage est en cours au Kazakhstan sur la " petite mer » (30% de la superficie regagné) mais semble condamner la " grande mer ».Les perturbations du cycle de l'eau

Les volumes d'eau contenus dans les

différents réservoirs de l'hydrosphère (partie de la planète occupée par l'eau) et participant au cycle de l'eau sont le fruit d'estimations qui peuvent varier selon les auteurs. Le tableau ci-après reprend les données qui correspondent aux valeurs approximatives les plus citées. RéservoirsVolume

(106 km3)% du totalOcéans1 37097,25Glaciers292,05Eau souterraine9,50,68Lacs0,1250,01Humidité des sols0,0650,005Atmosphère0,0130,001Cours d'eau0,00170,0001Biosphère0,00060,00004L'eau dans la biosphèreL'eau présente dans la biosphère (ensemble

des organismes vivants et des milieux où ils vivent) est la partie la plus infime présente sur terre. La couverture végétale régule la présence d'eau dans le sol par les racines, rendant ainsi dans les régions tropicales et équatoriales très effectif le renouvellement de l'eau dans l'air à partir de l'eau stockée dans le sol. Cette eau est d'une part utilisée pour la photosynthèse et d'autre part est évaporée à la surface des feuilles : l'évaporation de cette eau à partir des feuilles se traduit par un refroidissement,

tempérant ainsi le chauffage solaire.L'eau dans l'atmosphèreL'eau toujours présente dans l'atmosphère, n'y

est pas toujours visible. La vapeur d'eau est un gaz invisible, alors que les nuages, constitués d'eau condensée à l'état liquide ou solide, sont le plus souvent bien visibles. Malgré le faible pourcentage d'eau dans la composition de l'atmosphère (de 0 à 4%), la vapeur d'eau joue un rôle prépondérant dans le transfert d'énergie

autour de la planète.L'eau des mers et des océansLes mers et océans couvrent 360 millions de

km2 soit environ 72% de la surface terrestre. Il s'agit d'eau salée constituée à 96,5% d'eau pure et à 3,5% d'autres substances telles que les sels, les gaz dissous, les substances organiques et des particules solides.La fonte de la banquise (eau de mer) n'a aucune incidence sur le niveau de la mer. En revanche, la fonte de la totalité des calottes glaciaires polaires entraînerait une élévation du

niveau marin d'environ 70 mètres.Les eaux continentalesLes eaux continentales (glaciers, rivières, lacs,

eaux souterraines) sont très inégalement réparties sur la surface du globe terrestre. Les régions situées le long des tropiques sont très arides (31% des terres émergées) contrairement aux régions équatoriales où l'eau coule en abondance.

Toutefois, les eaux superficielles constituent un

réservoir relativement faible, les glaciers polaires et les eaux souterraines représentant l'essentiel de la ressource.Eau douce / Eau saléeAu total, il y a environ 1,4 milliards de kilomètres cubes d'eau présents dans l'hydrosphère. Cependant, la plus grande partie de cette énorme quantité d'eau provient des océans qui constituent le réservoir le plus important de la planète mais dont les eaux sont salées. Les eaux douces de la planète, celles dont la salinité est inférieure à 3 grammes par litre, ne représentent que 3% du volume global de l'hydrosphère. De plus, seule une infime part de l'eau douce terrestre est réellement disponible à la consommation, la plus grande partie étant gelée aux pôles. Le volume des eaux douces directement utilisables est finalement d'environ 9 millions de kilomètres cubes, pour la plupart des

eaux souterraines.Les flux entre réservoirsLes différents réservoirsEntre les différents réservoirs d'eau de

l'hydrosphère, l'échange d'eau est permanent et forme le cycle externe de l'eau. Le moteur de ce cycle en est le soleil : grâce à l'énergie thermique qu'il rayonne, il active et maintient constamment les masses d'eau en mouvement. Ce cycle se divise en deux parties intimement liées :une partie atmosphérique qui concerne la circulation de l'eau dans l'atmosphère, sous forme de vapeur d'eau essentiellement ; une partie terrestre qui concerne l'écoulement de l'eau sur les continents, qu'il soit superficiel ou souterrain.L'eau de l'hydrosphère, chauffée par le rayonnement solaire s'évapore de toutes les étendues d'eau, depuis la simple flaque jusqu'aux océans. De l'eau s'évapore également de la végétation (évapotranspiration). Toute cette eau rejoint alors l'atmosphère sous une forme gazeuse, la vapeur d'eau.En s'élevant dans l'atmosphère, la vapeur d'eau se refroidit et se condense sur des particules en suspension dans l'air appelés noyaux de condensation (poussières, pollens, aérosols...) pour former les nuages. Lorsque la condensation est trop importante et que les gouttes d'eau formées deviennent trop lourdes, les nuages précipitent sous forme de pluie (les précipitations). En fonction des conditions météorologiques rencontrées sur leur parcours et des variations de températures rencontrées elles peuvent tomber sous forme de neige ou de grêle.

Une fois au sol, l'eau retrouve une forme liquide

où elle est absorbée par la végétation ou ruisselle vers les rivières et les fleuves.L'eau peut également s'infiltrer à travers les fissures naturelles des sols ou percoler en pénétrant lentement dans le sol vers les couches les plus profondes pour alimenter la nappe phréatique et le système des fleuves et des rivières.Le bilan hydriqueChaque année il s'évapore plus d'eau (425 000 km3) qu'il n'en précipite au-dessus des océans (385 000 km3). Cette vapeur d'eau océanique vient donc précipiter sur les continents où, à l'inverse, il précipite plus d'eau qu'il ne s'en

évapore. Que devient cette eau? Elle retourne

aux océans via les cours d'eau. Un volume d'environ 40 000 km3 d'eau est ainsi apporté chaque année par l'ensemble des cours d'eau de

la planète aux océans. Cette eau provient aussi bien du ruissellement ou de l'infiltration des eaux

de pluie que de la fonte des neiges. Globalement la quantité totale d'eau dans l'hydrosphère reste constante. L'analyse des sédiments marins a en particulier révélé que le volume des eaux océaniques avait très peu varié depuis un milliard d'années. On peut donc considérer que le cycle de l'eau est stationnaire c'est à dire que toute perte d'eau par l'une ou l'autre de ses parties, atmosphérique ou terrestre, est compensée par un gain d'eau par l'autre partie.Flux hydriquesVolume (km3) Évaporation sur les océans425 000Évaporation sur les continents71 000Précipitations sur les océans385 000Précipitations sur les continents111 000Apport des cours d'eau aux océans40 000Les temps de résidenceToute l'eau ne participe pas en permanence au cycle, chacune des molécules d'eau de l'hydrosphère ne circulant pas constamment d'un réservoir à l'autre de la planète. Une molécule peut en effet rester durant un certain temps dans un réservoir. La durée moyenne durant laquelle une molécule d'eau réside dans un réservoir est appelée temps de résidence. Ces temps de résidence dépendent de la rapidité des transferts : plus ils sont rapides, plus les temps de résidencequotesdbs_dbs33.pdfusesText_39

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