Pollution de l'eau.

II.2. Cycle de l'eau

Le cycle de l'eau constitue une circulation continue et permanente de l'eau dans l'atmosphère, à la surface et dans le sous-sol de la Terre. Le cycle hydrologique externe perpétuel de l'eau douce fonctionne par évaporation, condensation et précipitation, son moteur thermique est le rayonnement solaire. Ce cycle alimente les continents et y maintient la vie et tous les écosystèmes que nous connaissons, pour lesquels l'eau douce est indispensable. La ressource en eau renouvelable de la planète est donc uniquement fournie par les précipitations annuelles sur les continents, qui sont estimées à 113 000 km3/an. Cela correspond en moyenne à une « lame d'eau » de pluie de l'ordre de 840 mm/an, pour une surface de continents de 134 millions de km².

Le devenir moyen de cette ressource est alors le suivant :

? 73 000 km3/an repartent vers l'atmosphère, par évaporation directe et surtout par transpiration de la végétation. Cette quantité d'eau alimente à la fois l'agriculture

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pluviale (5 000 km3/an actuellement) et le fonctionnement des écosystèmes. Ce n'est donc en rien une « perte » ;

? 3 500 km3/an sont constitués de glaces de mer (icebergs), rejetés par les calottes glaciaires polaires (Antarctique et Groenland), qui fondent en mer et participent au fonctionnement de la circulation générale océanique ;

? 36 000 km3/an constituent l'écoulement total sur les continents ; on y distingue 26 000 km3/an qui rejoignent les rivières par ruissellement direct lorsqu'il pleut (une fraction peut être récupérée par des barrages et utilisée par l'homme ; ce flux sert aussi aux écosystèmes aquatiques lacustres, fluviaux et côtiers) et 10 000 km3/an qui s'infiltrent dans les sols et s'écoulent dans les nappes souterraines (alimentant les rivières lorsqu'il ne pleut pas (7 800 km3) ou rejoignant directement la mer (2 200 km3)).

Le bilan est ainsi bouclé. Il faut noter que l'eau des précipitations sur les continents provient globalement pour 65 % de l'évaporation sur ces mêmes continents, et pour 35 % seulement de l'évaporation sur les océans. Localement bien sûr, ces pourcentages peuvent varier. Le temps moyen de résidence de l'eau dans chacun des « réservoirs » du cycle de l'eau est de 9,5 jours dans l'atmosphère, 17 jours dans les rivières, 30 ans dans les lacs d'eau douce, 1 500 ans dans les eaux souterraines, 3 000 ans dans les océans, 10 000 ans dans les glaces de l'Antarctique, 5 000 ans dans les glaces du Groenland et 300 ans dans les glaciers de montagne. En ordre de grandeur, une eau évaporée parcourt 1 000 km dans l'atmosphère avant de retomber en pluie. Pour l'océan, l'évaporation est estimée à 413 000 km3/an, et les précipitations à 373 000 km3/an.

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II.2.1 Le rôle de la forêt dans le cycle de l'eau

C'est une idée très solidement ancrée dans les esprits que la forêt attire la pluie, ce qui n'est pas exact, ou en tous cas pas de façon significative, contrairement à ce que raconte Giono dans « L'homme qui plantait des arbres ». La forêt (ou la végétation) retient l'eau, réduit le ruissellement, et augmente donc l'évapotranspiration du sol. Les rivières ont donc moins d'eau, car la forêt la consomme. Il est estimé par exemple que l'avancée de la forêt dans la région de Montpellier a diminué les ressources en eau d'environ 15 %. L'eau évaporée retombe bien en pluie quelque part... mais beaucoup plus loin, en moyenne 1000 km. Si on coupait la forêt amazonienne l'infiltration serait plus faible, le ruissellement plus intense, l'érosion augmenterait, chargeant en sédiments l'eau qui s'écoule, et il pleuvrait un peu moins, probablement en Argentine ! Mais quel désastre écologique ! En Afrique du Sud, devant la raréfaction des ressources en eau, les autorités ont décidé de faire couper les arbres importés, comme les eucalyptus, qui assèchent les nappes. Mais à l'échelle du globe, la présence de forêt augmente la pluie et les ressources en eau, car l'évapotranspiration accrue augmente la contribution continentale à la vapeur d'eau atmosphérique, et donc in fine les pluies.

Le cycle de l'eau peut être décomposé en quatre processus distincts : stockage, évaporation, précipitation et ruissellement. L'eau peut être stockée temporairement dans le sol, les océans, les lacs et les rivières, ainsi que dans les calottes glaciaires et les glaciers. Elle s'évapore depuis la surface terrestre, se condense en nuages, retombe sous forme de précipitations (pluie ou neige) sur les continents et les océans, puis s'écoule, ruisselle et, à nouveau, est stockée ou s'évapore dans l'atmosphère. Pratiquement toute l'eau présente à la surface de la Terre a parcouru un nombre incalculable de fois ce cycle. Au cours des derniers milliards d'années, la création ou la perte d'eau dans ce processus a été infime.

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