Notes d'écologie générale

3. cycle de l'eau

Le cycle de l'eau.

3.Le cycle de l'eau

Le cycle de l'eau est un cycle biogéochimique terrestre. Notre planète a comme particularité d'être la seule du système solaire sur laquelle l' eau existe sous trois états : liquide, solide et gazeux. Le cycle consiste en un échange d'eau entre les différentes enveloppes de la Terre : l' hydrosphère , l' atmosphère et la lithosphère.

Ces enveloppes terrestres contiennent de l'eau, en quantités variables : beaucoup au sein de l'hydrosphère, moins dans la lithosphère et en très faible quantité dans l'atmosphère.

L'eau de l'hydrosphère, chauffée par le rayonnement solaire, s' évapore. Cette eau rejoint alors l'atmosphère sous forme de vapeur d'eau. Les nuages sont ainsi formés de minuscules gouttes d'eau. Cette même eau, lors des pluies, retombe sur les océans (pour 7/9) et les continents (pour 2/9).

La circulation de l'eau dans la lithosphère emprunte trois voies :

- Le ruissellement, en suivant les reliefs de la roche-mère ;

- L' infiltration, à travers les fissures naturelles des sols et des roches ;

- La percolation, en migrant lentement à travers les sols.

Plus le processus est lent plus les eaux ont le temps d'interagir chimiquement avec le milieu. Plus le processus est rapide plus les phénomènes d' érosion seront marqués.

À travers l'infiltration et la percolation dans le sol, l'eau alimente les nappes phréatiques (souterraines). Les débits des eaux peuvent s'exprimer en m/s pour les fleuves, en m/h pour les rivières. La vitesse d'écoulement des nappes phréatiques est en revanche de quelques dizaines de mètres par an.

Le flux peut être stocké pour un temps sous forme de neige ou de glace. Sa fonte est plus ou moins importante depuis le réchauffement climatique.

Les êtres vivants, et plus particulièrement les végétaux ont une influence sur le cycle. Les racines des végétaux pompent l'eau du sol, et en relâchent une partie dans l'atmosphère. De même, une partie de l'eau est retenue dans les plantes. Lors de déforestation, le cycle de l'eau est fortement modifié localement et il peut en résulter des inondations.

4.11. NOTION DE LA BIOMASSE

Selon RAMADE, la biomasse est la masse totale des substances vivantes présentes sur une unité de surface donnée. Elle peut être exprimée en poids sec ou en poids frais par mètre carré ou par hectare. On peut distinguer la biomasse végétale et la biomasse animale. La notion de biomasse permet ainsi de comparer des Organismes différents par la taille ou très éloignés sur le plan systématique.

En ce qui concerne l'évaluation de la biomasse végétale dans une prairie par exemple, on coupe l'herbe à la cisaille au niveau du collet dans le carré de 50 cm de coté. Les racines sont également récoltées et lavées. La récolte est ensuite séchée dans l'étuve à 105° C jusqu'à ce que son poids ne change plus. La masse totale de la matière ainsi séchée (m.s) est alors ramenée à l'unité de surface. Pour les petits animaux comme les Arthropodes le procédé est pratiquement le même. Concernant les grands Animaux on ne le capture pas mais après inventaire on prend la masse moyenne.

En milieu Forestier la biomasse des arbres est déterminée à partir du D.B.H (Diameter Breast Height) ou diamètre du tronc de l'arbre à la hauteur de la poitrine (à environ 1,3 m du sol) il existe une relation entre la biomasse de l'arbre et son D.B.H.

D.B.H.= c / ð

Dans cette formule, c est la circonférence de l'arbre à la hauteur de la poitrine. Connaissant la hauteur de l'arbre c'est à dire la distance comprise entre la base et le sommet de cet arbre on peut estimer son volume par la formule :

V= ð / 40000 d² h

V étant le volume de l'arbre, d ou D.B.H. le diamètre de l'arbre à 1.3 m du sol et h, la hauteur. La hauteur h est calculée aussi par l'égalité : h = n + a + e

La lettre n indique une valeur lue sur le dendromètre, a la hauteur de l'observateur (du talon à l'oeil) et e l'erreur de 2m car on prend la hauteur à une distance d'environ 15m de l'arbre.

Pour certains auteurs, la biomasse représente toute la matière vivante ou morte dans la biosphère. Elle correspond à la matière organique totale et comprend la masse des êtres vivants et morts ainsi que celle de la litière et de l'humus.

4.11.1 La biomasse et l'énergie calorifique

La biomasse exprimée en poids sec par unité de surface peut être transformée en énergie (valeur calorifique) par l'utilisation des coefficients déterminés. ( cfr tableau V).