L’eau circule sans arrêt sur la Terre. Elle s’évapore des océans et y revient sous forme de pluie. Le soleil fait s’évaporer l’eau des rivières, des lacs, des mers, des océans en de fines gouttelettes. En se regroupant, elles forment des nuages qui, poussés par le vent, rencontrent des masses d’air froid et donnent naissance à la pluie. L’eau de pluie s’infiltre dans le sol et rejoint les nappes phréatiques, les sources, les rivières, les fleuves, pour recommencer sans fin le même voyage.
Dans la nature, l’eau suit toujours le même parcours en formant une sorte de boucle. C’est ce que l'on appelle le cycle naturel de l’eau.
Ce parcours se compose de 4 étapes principales : évaporation, condensation, précipitations, et ruissellement.
1) L’évaporation et la transpiration des végétaux :
les rayons du soleil réchauffent l'eau des rivières, des fleuves, des lacs, des mers et des océans et la fait passer de l'état liquide à l'état de vapeur d'eau (gazeux) : c'est l'évaporation. Les plantes et les autres espèces végétales puisent l'eau dans le sol et la rejettent sous la forme de vapeur d'eau. Environ 10% des précipitations tombant sur la Terre proviennent de la transpiration des végétaux, le reste est en conséquence dû à l'évaporation. La transpiration des plantes et l'évaporation due à l’humidité dans le sol libèrent de la vapeur d’eau qui s'élève dans l'atmosphère sous la forme de nuages.
L'action du vent déplace les nuages au-dessus des terres. Cela va donner lieu aux étapes suivantes :
2) La condensation :
Au contact de l'atmosphère, la vapeur d'eau se refroidit et se transforme en petites gouttelettes qui sont à l'origine de la formation des nuages – cette étape se nomme la condensation – qui, sous l'action des vents, vont se diriger vers l'intérieur des terres.
3) Les précipitations :
Transportés par la circulation atmosphérique, les nuages se déplacent et l'effet de la gravité aidant, l'eau retombe sur le sol sous forme de pluie, de neige ou de grêle (état liquide ou solide), qu’on appelle généralement « précipitations ».
4) Le ruissellement ou l'infiltration :
L'eau qui n'est pas absorbée par le sol, ruisselle le long des pentes jusqu'à se déverser dans les rivières, les fleuves et les lacs. Elle sera ensuite transportée jusqu'aux mers et océans, ce sont les « cours d'eau de drainage ». L'eau de pluie s'écoule lorsqu'elle rencontre un sol imperméable et pénètre dans les sols perméables. En s'infiltrant dans un sol perméable, l'eau peut parfois remplir une poche souterraine (grotte) et former un véritable réservoir d'eau. L'eau contenue dans ce réservoir (nappe d'eau ou nappe phréatique) trouve parfois un chemin naturel vers l'extérieur.
L'endroit où jaillit l'eau hors du sol s'appelle la source. Certaines nappes d'eau souterraines, une fois découvertes, peuvent aussi être exploitées par l'homme comme réserves d'eau potable.
A noter : Un peu moins de la moitié des précipitations recharge les nappes phréatiques, le reste part en évaporation.
L’eau existe sous trois états physiques : liquide (océan, mer, pluie), solide (glace, neige, givre) et gazeux (dans l’air). Elle circule et se transforme dans l’atmosphère, à la surface de la Terre et dans le sous-sol, suivant différents processus naturels qui constituent tous ensemble le cycle de l’eau : évaporation, précipitations, ruissellement, infiltration.
L’eau peut prendre différentes formes. Selon la température à laquelle elle est soumise, l’eau sera dans un état liquide, solide ou gazeux.
Les 3 états de l'eau - liquide, solide et gazeux
On retrouve ces différents états dans la nature, par exemple :
Accompagné d’un adulte, tu peux faire l’expérience dans ta cuisine :
A partir de 100°, l’eau liquide se transforme en vapeur
En faisant bouillir de l’eau dans une casserole, on peut observer les bulles se former, exploser à la surface et enfin, se transformer en vapeur.
A partir de -10°, l’eau liquide se transforme en glaçon
En mettant un gobelet en plastique remplit d’eau dans le congélateur, on peut constater dans un premier temps la formation de petit glaçons (au bout de quelques minutes). Ensuite, l’’eau prendra une forme entièrement solide : elle se transforme en un seul et même glaçon.
La Terre est recouverte à 70% d’eau. Les mers et les océans sont les plus gros réservoirs et sont constitués d’eau salée. Les rivières, les lacs, les nuages ou les eaux souterraines ne représentent qu'une petite partie du volume d’eau total et sont constitués d’eau douce.
L’eau, et plus particulièrement l’eau douce, est une ressource naturelle indispensable pour répondre aux besoins vitaux et aux activités des êtres humains.
L'eau douce ne représente que 3 % de l'eau sur Terre.
Elle se trouve dans :
- les glaciers : 68,7 % ;
- les eaux souterraines : 30,1 % ;
- l'eau gelée dans le sol : 0,8 % ;
- l'eau douce de surface : 0,4 %.
Ces réserves d’eau se déplacent et se transforment :
La chaleur du soleil réchauffe l’eau des mers, des lacs, des rivières … De minuscules particules d’eau s’évaporent de ces étendues d’eau douces et salées ou transpirent des végétaux (on parle alors d’évapotranspiration) : elles s’élèvent dans les airs. L’eau subit alors ce qu’on appelle la « vaporisation ».
La vapeur d’eau formée refroidie une fois en altitude et se transforme en fines goutes d’eau. C’est la « condensation », les gouttelettes forment alors des nuages qui se déplacent au grès du vent
L’eau retombe sur la planète sous forme de pluie, sur la terre et en grande partie sur les océans.
Lorsque les nuages prennent de l’altitude et que la température baisse encore, les petites goûtes d’eau contenues dans les nuages deviennent de petits cristaux de glaces.
Ces cristaux retombent sur les montagnes sous forme de neige et forment les glaciers.
Cette étape s’appelle « la solidification ».
Une fois tombée sur la montagne, la température augmente et l’eau se réchauffe. La neige et les glaciers fondent.
L’eau ruisselle et retourne alors vers les rivières et les nappes phréatiques.
C’est ce que l’on appelle « la fusion ».
C’est pour cela que les changements climatiques pourraient s’avérer catastrophique pour la planète. En cas de réchauffement, certains glaciers fondent et se transforment en liquide. Dans le cas de l’arctique par exemple, cela fait augmenter le niveau de la mer et change les courants marins, ce qui bouscule l’écosystème.
Le cycle de l’eau peut donc être perturbé par l’action de l’homme, ces perturbations peuvent être constatées par une augmentation du ruissellement, une diminution de l’évapotranspiration et un épuisement des nappes.
Entre autres, l’augmentation du ruissellement est du à la déforestation et l’urbanisation. En effet, ces changements opérés sur le milieu naturel destructurent les sols qui absorbent moins bien l’eau de pluie.
La diminution de l’évapotranspiration est due à la déforestation : Tout comme les êtres vivant, les végétaux ont une influence sur le cycle de l’eau. L’eau est pompée par les racines des végétaux et en partie relâchée dans l’atmosphère.
L’augmentation du ruissellement et la diminution de l’évapotranspiration entraînent des problèmes d’inondation. L’eau autrefois aspirée par le sol et les végétaux reste en surface.
Les nappes phréatiques constituées de l’eau qui se déplace sous le sol sont sujettes à différents problèmes. Parfois soumise à des forages excessifs, l’eau des nappes souterraines s’épuise. Elle perd aussi de sa qualité par la pollution agricole et ménagère, l’enfouissement de déchets, la vétusté des réseaux de l’eau et des voix d’assainissement…
Les rivières peuvent absorber une partie de nos rejets polluants. A trop fortes doses, elles peuvent mourir par intoxication ou asphyxie et devenir des égouts à ciel ouvert. Les stations d’épuration mettent en oeuvre des procédés artificiels qui imitent le processus naturel d’auto-épuration des rivières. A la fin du traitement, la quantité de polluants rejetés permet de préserver la bonne qualité du milieu naturel.
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