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OpenEdition Books

Le climat à découvert

 | 
Catherine Jeandel
, 
Rémy Mosseri

Deuxième partie. Les mécanismes physico-chimiques en jeu

8. Le cycle de l’eau

Ghislain de Marsily

Texte intégral

1Le cycle de l’eau alimente les grands réservoirs où sont stockées les eaux sur Terre. La figure 1 fournit une estimation du volume total d’eau par grand réservoir (océans, continents, glaces, atmosphère…) auquel on associe le flux annuel qui y transite, c’est-à-dire les composantes du cycle de l’eau (précipitation, évaporation, écoulement…). Cela permet d’estimer l’ordre de grandeur du temps moyen de résidence de l’eau dans chaque réservoir. Ces chiffres sont des estimations avec des fourchettes d’incertitude assez larges, qui peuvent aller de 2 à 20 %, la valeur la plus incertaine étant le volume des eaux souterraines.

Fig. 1 – Estimation du volume d’eau sur Terre et des flux annuels par grands réservoirs. Shiklomanov et Rodda, 2003 ; Oki et al., 2006 ; Trenberth et al., 2007 ; Marsily, 2009

2Le cycle de l’eau douce transite par l’atmosphère et fonctionne par évaporation, condensation et précipitation. Son moteur thermique est le rayonnement solaire. Ce cycle alimente en eau les continents et y maintient la vie et tous les écosystèmes. La ressource en eau renouvelable de la planète est uniquement fournie par les précipitations annuelles sur les continents, estimées actuellement à 113 000 km3/an en moyenne, soit une « lame d’eau » de pluie de 840 mm/an, pour 134 millions de km2 de surfaces continentales. Cette lame d’eau se répartit ensuite comme suit (figure 2) :

  • 65 % retournent vers l’atmosphère, par évaporation directe et surtout par transpiration de la végétation, après s’être infiltrés dans les sols et y avoir été stockés. C’est l’évapotranspiration, qui alimente à la fois l’agriculture pluviale et le fonctionnement des écosystèmes.
  • 32 % s’écoulent sur les continents (hors Antarctique et Groenland) : 23 % rejoignent directement les rivières par ruissellement lorsqu’il pleut, puis la mer ; et 9 % s’infiltrent et traversent les sols sans être repris par l’évapotranspiration, puis se déversent dans les nappes souterraines, alimentant ensuite les rivières (7 %) ou rejoignant directement la mer (2 %). L’eau s’écoulant vers les systèmes endoréiques* où elle s’évapore est comptée avec l’évaporation.
  • 3 % sont des apports en mer des glaciers polaires de l’Antarctique et du Groenland (icebergs et fonte).

Fig. 2 – Le cycle de l’eau. Flux en km3/an, stocks en km3. D’après Dunod

3Chaque année, les océans perdraient 413 000 km3 d’eau et recevraient 373 000 km3 de précipitations. Les océans reçoivent donc moins d’eau de pluie qu’ils n’en fournissent par évaporation, mais ce déficit est exactement compensé par les écoulements des continents vers les océans (par les rivières, les nappes et les glaciers polaires). Le bilan est bien sûr ainsi bouclé. Une eau évaporée parcourt environ 1 000 km dans l’atmosphère avant de retomber en pluie.

Bibliographie

Références bibliographiques

• G. DE MARSILY - L’eau, un trésor en partage, Dunod, 2009.

• T. OKI and S. KANAE - Global Hydrological Cycles and World Water Resources, Science, 2006.

• I. À SHIKLOMANOV and J. C. RODDA - World Water Resources at the Beginning of the Twenty-First Century, Cambridge University Press, 2003.

• K. E. TRENBERTH, L. SMITH, T. QIAN, A. DAI and J. FASULLO - Estimates of the global water budget and its annual cycle using observational and model data, J. of Hydrometeorology, Vol. 8, 2007.

Table des illustrations

Légende Fig. 1 – Estimation du volume d’eau sur Terre et des flux annuels par grands réservoirs. Shiklomanov et Rodda, 2003 ; Oki et al., 2006 ; Trenberth et al., 2007 ; Marsily, 2009
URL http://books.openedition.org/editionscnrs/docannexe/image/11356/img-1.jpg
Fichier image/jpeg, 607k
Légende Fig. 2 – Le cycle de l’eau. Flux en km3/an, stocks en km3. D’après Dunod
URL http://books.openedition.org/editionscnrs/docannexe/image/11356/img-2.jpg
Fichier image/jpeg, 838k

Auteur

Géologue, Professeur émérite, Membre des Académies des Sciences, des Technologies et d’Agriculture, SISYPHE, Paris.
gdemarsily@aol.com

© CNRS Éditions, 2011

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