le cycle de l'eau ou cycle hydrologique est la circulation de l'eau sur Terre changeant entre les états liquide, gazeux et solide. Dans ce mouvement circulatoire, l'eau transite entre l'hydrosphère, l'atmosphère, la lithosphère et la cryosphère..
Ce processus est fondamental pour la vie sur terre car un pourcentage élevé de cellules est constitué d'eau. Chez l'homme, 60% du corps est constitué d'eau, atteignant 70% dans le cerveau et 90% dans les poumons..
Le cycle de l'eau englobe l'ensemble de l'eau planétaire, à la fois de surface et souterraine, dans les rivières, les océans, l'air et les êtres vivants. Les propriétés les plus importantes de l'eau pour le cycle hydrologique sont son point d'ébullition et son point de congélation..
Le point d'ébullition ou température à laquelle il passe du liquide au gaz est de 100 ºC au niveau de la mer (diminue avec la hauteur). Alors que le point de congélation ou la température à laquelle l'eau passe d'un état liquide à un état solide est de 0 ºC.
Une autre propriété remarquable est son caractère de solvant universel, car c'est le liquide qui dissout le plus de substances (ions polaires et molécules). L'eau, qui est composée de deux atomes d'hydrogène et d'un oxygène, a un pôle positif (hydrogènes) et un pôle négatif (oxygène).
Dans le cycle de l'eau, cet élément passe par six étapes: évaporation et transpiration, condensation, précipitation, ruissellement, infiltration et circulation. L'énergie qui anime le cycle de l'eau est l'énergie solaire, et une autre force fondamentale est la gravité, qui permet la précipitation, le ruissellement et l'infiltration..
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Par la suite, l'eau se condense et précipite, circule dans les rivières ou s'accumule dans les lacs et les océans, où une nouvelle évaporation se produit. Une autre partie s'écoule du sol, une partie de celle-ci s'évapore et une autre s'infiltre, s'accumule ou circule sous terre..
En moyenne, tous les 8 jours, toute l'eau atmosphérique est renouvelée et tous les 16 à 180 jours l'eau des rivières est renouvelée. En revanche, l'eau d'un lac ou d'un glacier reste jusqu'à 100 ans ou plus..
L'évaporation est la transformation de l'eau d'un état liquide à un état gazeux en augmentant sa température. Cette augmentation de température est le produit du chauffage causé par le rayonnement solaire, principalement ultraviolet.
De même, la chaleur rayonnée (rayonnement infrarouge) par la terre et les objets qui se trouvent à sa surface, contribue au réchauffement de l'eau..
L'eau s'évapore lorsqu'elle atteint 100 ° C ou moins selon la pression atmosphérique. Cette gazéification de l'eau consiste en des molécules d'eau chargées d'énergie cinétique, augmentant leur mouvement et dilatant l'eau..
Au fur et à mesure que les molécules se séparent, l'eau perd la cohérence qui lui est assignée par sa propriété liquide et la tension superficielle est rompue. Étant plus légère, l'eau transformée en gaz monte dans l'atmosphère sous forme de vapeur d'eau.
Dans presque tous les cas, l'eau des océans, des rivières et du sol n'atteint pas 100 ºC, mais une évaporation se produit, car dans une couche d'eau, il y a des molécules qui chauffent plus que d'autres et rompent la tension superficielle..
Si l'air est très sec (faible humidité relative), les molécules d'eau qui parviennent à rompre la tension superficielle auront tendance à passer plus facilement dans l'air. Si au contraire il y a du vent, cela entraînera la couche de vapeur d'eau qui s'accumule sur l'eau.
Le taux d'évaporation le plus élevé se produit dans les océans, où le taux d'évaporation est sept fois supérieur à celui de la surface terrestre.
De l'eau qui s'infiltre dans le sol, une partie atteint la couche souterraine (zone saturée). Tandis qu'une autre partie se réchauffe lors de son passage à travers la zone non saturée et s'évapore en retournant à la surface.
Les plantes ont besoin d'eau pour leurs processus métaboliques, qu'elles tirent du sol dans la plupart des cas. Ils le font à travers leurs racines et lorsqu'ils atteignent les feuilles, et une partie est utilisée pour le processus de photosynthèse.
Cependant, environ 95% de l'eau absorbée par les plantes est rejetée dans l'environnement sous forme de vapeur d'eau lors de la transpiration. La vapeur d'eau est libérée par les stomates de l'épiderme foliaire.
C'est le passage d'un gaz à l'état liquide, qui se produit sur une surface en raison de la diminution de la température. À mesure que la température baisse, les molécules d'eau diminuent leur énergie cinétique et se lient davantage les unes aux autres pour se condenser.
Ainsi se forment de petites gouttes d'eau qui atteignent entre 0,004 et 0,1 mm de diamètre, qui sont soufflées par le vent et finissent par se heurter. L'accumulation de ces points de condensation forme des nuages qui, lorsqu'ils atteignent leur saturation en eau, génèrent des précipitations..
Si la température est très basse, du gel est généré, c'est-à-dire une couche d'écailles ou d'aiguilles dans de petits morceaux de glace. Ceci est produit par dépôt direct de vapeur d'eau sur une surface et non par précipitation.
La pluie est la précipitation d'eau à l'état liquide, étant très importante car elle distribue de l'eau douce à la surface de la terre. 91% de l'eau qui précipite retourne directement dans les océans, 9% va aux masses continentales pour alimenter les bassins retournant à l'océan.
Si la température dans les couches supérieures de l'atmosphère est suffisamment basse, l'eau condensée cristallise en flocons de neige. Au fur et à mesure qu'ils grossissent et s'accumulent, ils finissent par précipiter en raison de la force de gravité et provoquent des chutes de neige..
Ce sont des pierres de glace de 5 et 50 millimètres de diamètre voire plus, qui se forment autour de particules de matière en suspension. Lorsque la glace accumulée autour de la particule atteint un poids suffisant, elle précipite.
L'eau qui précipite peut tomber directement sur une masse d'eau (étang, rivière, lac ou océan) ou sur le sol. De même, les plans d'eau peuvent déborder, c'est-à-dire qu'une partie de l'eau contenue s'échappe des limites de confinement..
Ce processus par lequel un flux d'eau est généré à partir du débordement d'un conteneur ou d'un canal est appelé ruissellement. Ceci est généré lorsque la quantité d'eau qui précipite ou déborde du récipient est supérieure à la capacité d'infiltration du sol.
L'infiltration est le processus par lequel l'eau pénètre dans le sol à travers ses pores et ses fissures. Le taux d'infiltration ou la quantité d'eau qui parvient à pénétrer à l'intérieur du sol en un temps donné dépend de divers facteurs.
Par exemple, dans un sol sableux avec des particules grossières qui laissent des pores plus grands les uns dans les autres, l'infiltration sera plus importante. Alors que dans un sol argileux, qui a des particules plus fines, l'infiltration est moins.
Les sols sont constitués de différents horizons ou couches disposés les uns sur les autres, chacun avec ses propres caractéristiques. Il y a des sols dont l'horizon de surface ou l'horizon A est très perméable, tandis que certains des horizons inférieurs le sont moins.
Si l'eau infiltrée rencontre une couche imperméable, elle s'y accumule ou circule horizontalement. Cela forme les plans d'eau souterrains ou les aquifères, qui sont d'une grande importance comme source d'eau douce..
On estime que la quantité d’eau souterraine dans le monde est 20 fois supérieure à celle des eaux de surface sur Terre. Cette masse d'eau est ce qui maintient le débit de base des rivières et fournit de l'eau aux plantes..
L'eau accumulée dans le sous-sol peut trouver des voies de sortie vers l'extérieur et former des sources. Autrement dit, une source naturelle d'eau qui jaillit de la terre formant des étangs ou des rivières..
Une grande partie de l'eau est contenue dans les océans, les lacs et les réservoirs souterrains, ou gelée aux pôles ou en haute montagne. Cependant, une partie importante est en circulation permanente, donnant une dynamique au cycle de l'eau..
Les différences de températures entre les points de l'atmosphère terrestre génèrent des déplacements de masses d'air. Ces déplacements provoquent à leur tour des différences de pression atmosphérique et des vents sont produits qui transportent la vapeur d'eau.
Des masses d'air chaud s'élèvent de la surface de la terre vers les couches supérieures de l'atmosphère. De même, l'air se déplace horizontalement des zones de haute pression vers les zones de basse pression..
Dans les océans, l'eau est en mouvement circulatoire constant, formant des courants marins. Ceux-ci sont déterminés par les mouvements de rotation et de translation de la Terre..
L'eau qui précipite sur les montagnes descend en raison de la gravité en suivant les courbes de niveau du terrain. Dans ce processus, un canal est formé par l'effet érosif de l'eau elle-même et celui-ci est canalisé à travers elle. De cette manière, des cours d'eau se forment qui peuvent être temporaires ou permanents..
Une partie de l'eau qui précipite sur la terre ne circule pas, car elle est immobilisée sous forme de glace. Dans l'eau de mer, le point de congélation est inférieur à 0 ° C en raison de la forte teneur en sels (généralement -2 ° C).
En revanche, s'il n'y a pas de particules auxquelles l'eau adhère, son point de congélation diminue jusqu'à - 42 ºC..
Les êtres vivants ont besoin d'eau pour vivre, en fait les cellules vivantes sont constituées d'une forte proportion d'eau. L'eau, étant un solvant universel et capable de dissoudre une grande quantité de solutés, est essentielle dans les réactions biochimiques cellulaires.
La photosynthèse n'est pas possible sans eau, à la fois dans le cas du plancton (organismes aquatiques) et des plantes terrestres.
Les masses d'eau existant sur Terre, ainsi que leur circulation dans le cycle hydrologique, sont un régulateur thermique. La chaleur spécifique élevée de l'eau lui permet d'absorber progressivement la chaleur et de la libérer progressivement.
De la même manière, les êtres vivants régulent leur chaleur corporelle en la transmettant à l'eau corporelle et en la perdant par transpiration..
Lorsque l'eau s'évapore, elle libère des polluants et des sels dissous, de sorte que lorsqu'elle précipite, c'est une eau fraîche et relativement pure. Cependant, il y a des gaz et des particules polluants dans l'atmosphère résultant des activités humaines qui peuvent affecter sa qualité..
Le cycle de l'eau détermine ou contribue à l'existence d'une série de phénomènes climatiques tels que la pluie, les chutes de neige et les tempêtes de grêle. De la même manière, il détermine l'apparition du brouillard, les crues périodiques des rivières ou les variations de température à la surface de la terre..
Le cycle de l'eau a également certains effets négatifs pour l'homme, tels que le lessivage, l'érosion et les catastrophes socio-naturelles..
Il consiste en un lavage ou un traînage des nutriments présents dans le sol en raison de l'effet solvant de l'eau d'infiltration. Dans les sols agricoles peu aptes à retenir les nutriments, ce phénomène provoque un appauvrissement des sols..
C'est la perte d'usure du sol ou de la roche due à l'action mécanique du vent ou de l'eau. Les eaux de ruissellement ont un pouvoir érosif élevé du sol et des roches, en fonction des caractéristiques structurelles et minéralogiques de ces.
Dans les sols nus avec des pentes raides situées dans des zones de fortes précipitations, l'érosion est élevée. La perte de sol due à cette cause a un impact économique important sur la production alimentaire.
Les pluies torrentielles, ainsi que les fortes chutes de neige et les fortes tempêtes de grêle peuvent avoir des impacts négatifs majeurs sur les structures humaines et les communautés. De même, le débordement des rivières et l'élévation du niveau de la mer provoquent l'inondation des zones peuplées et des zones de culture..
L'être humain, par ses actions, modifie les cycles naturels et favorise des catastrophes telles que le réchauffement climatique ou la construction d'installations dans des zones à haut risque..
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