Le cycle de l’eau

L’eau existe sous 3 états physiques : solide, liquide, gaz (vapeur d’eau). Au cours du cycle de l’eau, l’eau va changer d’état physique.

Les changements d’état s’accompagnent d’une absorption ou d’une libération de chaleur suivant le sens dans lequel ils s’exercent.
Les quantités de chaleur absorbées ou libérées sont intégralement restituées lors des transformations inverses.

Le cycle de l’eau est composé de différentes étapes : l’évaporation et l’évapotranspiration, la condensation, les précipitations, le ruissellement, l’infiltration.

L’évaporation (1) : par action du rayonnement solaire, l'eau contenue dans les mers, les océans, les rivières, les fleuves, les lacs va s'évaporer. L’eau passe de l'état liquide à l'état gazeux (vapeur d'eau). La quantité de vapeur d'eau que l'air peut contenir dépend de sa température. Plus il est chaud, plus il peut contenir de vapeur d'eau.
La vapeur d'eau est invisible (la « fumée » que l'on observe au dessus d'un liquide en ébullition est de l'eau condensée en fines gouttelettes et non pas de la vapeur).

L’évapotranspiration (1’) : une partie de l’eau qui s’est infiltrée va être absorbée par les plantes. Sous l’action du rayonnement solaire, les plantes transpirent. L’eau sous forme liquide s’évapore et se transforme en vapeur d’eau.

La condensation (2) : elle peut résulter d’un refroidissement ou d'un enrichissement en vapeur d'eau. La condensation ne peut se produire, qu’en présence de microparticules solides dans l'atmosphère. Ces particules servent de support à cette condensation. On les appelle noyaux de condensation. Dans la plupart des cas, se sont des cristaux de sel marin (embruns). On trouve aussi des poussières, du sable, des résidus de combustion.

Les précipitations (3) : il y a précipitation quand les gouttelettes sont trop lourdes pour être « portées » par l'air. Le grossissement des gouttelettes se fait soit par augmentation de la condensation, soit par réunion de gouttelettes (coalescence) due aux mouvements d'air dans le nuage. Selon la température, les précipitations sont sous forme de pluie, de neige ou de grêle. Les flocons de neige sont constitués par un ensemble de cristaux de glace. La grêle provient de nuages à forte instabilité (les Cumulonimbus).

Le ruissellement (4) : une partie des précipitations arrivant sur le sol va glisser le long de la pente et former ou rejoindre des cours d’eau puis par la suite, la mer ou l’océan. L’eau, sous forme liquide, va s’évaporer sous l’action du rayonnement solaire.

L’infiltration (5) : une partie des précipitations arrivant sur le sol va s’infiltrer et rejoindre des rivières souterraines. A l’issue d’un trajet plus ou moins long sous terre, l’eau va se retrouver dans les cours d’eau grâce aux résurgences.