1. Le Cycle de l’eau

A. L’eau, substance universelle

L’eau est la seule substance présente sur Terre sous ses trois états : liquide, solide et gazeux. Elle passe naturellement de l’un à l’autre grâce à l’énergie solaire.
Ce rayonnement est le moteur du cycle de l’eau, ou cycle hydrologique, en assurant l’évaporation de l’eau liquide et en déclenchant les échanges thermiques entre atmosphère, sol et océan.

B. Les changements d’état

Chaque changement d’état correspond à un transfert d’énergie thermique entre les molécules d’eau.

On distingue cinq transformations principales :

• Fusion : la glace absorbe de l’énergie et devient liquide (fonte des neiges).
• Vaporisation : l’eau liquide se transforme en vapeur sous l’effet de la chaleur solaire. Ce phénomène concerne les mers, les lacs, les rivières et la transpiration des végétaux (évapotranspiration).
• Condensation : la vapeur d’eau se refroidit, forme des gouttelettes et crée les nuages, la pluie ou la rosée.
• Solidification : lorsque l’eau liquide perd de l’énergie, elle gèle et devient glace ou neige.

• Sublimation et sublimation inverse :
  • la sublimation est le passage direct de la glace à la vapeur d’eau (sans étape liquide), observable dans un air sec et froid ;
  • la sublimation inverse est l’opération contraire : la vapeur se transforme en cristaux de glace, phénomène fréquent dans les hautes couches de l’atmosphère.

2. Les réservoirs d’eau sur Terre

Il existe 6 grands type de « réservoirs » d’eau sur Terre :

• L’eau se répartit dans plusieurs réservoirs interconnectés :
• Les océans : eau salée sous forme liquide, représentant environ 97 % de l’eau totale.
• Les glaciers et calottes polaires : eau solide (neige, glace), stockée à long terme.
• Les eaux souterraines (aquifères) : eau liquide circulant dans les nappes phréatiques.
• Les eaux continentales : rivières, lacs, marais, zones humides d’eau douce.
• Les sols : humidité présente dans les pores du sol.
• L’atmosphère : vapeur d’eau et microgouttelettes des nuages.
• La biosphère : eau contenue dans les organismes vivants (plantes, animaux, humains).

3. Les flux entre réservoirs

Le cycle de l’eau est continu : aucune molécule d’eau ne disparaît, elle change seulement de forme et de lieu.
Sous l’action du soleil, l’eau s’évapore des océans, s’élève, se condense en nuages, puis retombe sous forme de précipitations.
Une partie s’infiltre dans le sol, alimente les nappes, ressort par les sources, rejoint les rivières puis les fleuves avant de retourner vers la mer.
Ce circuit, dit grand cycle de l’eau, assure la régénération permanente des ressources hydriques de la planète.

Références bibliographiques

– Agence de l’Eau Artois-Picardie. Le grand cycle de l’eau. Dossier thématique, 2023.
– Ministère de la Transition écologique. Comprendre le cycle de l’eau, 2022.
– CNRS / Observatoire de l’Eau et du Climat. Hydrologie générale et milieux naturels, Éditions CNRS, 2021.

Pour aller plus loin, voici quelques vidéos sur l’eau