Recharge des aquifèresLa recharge des aquifères ou infiltration résulte naturellement d'un processus hydrologique par lequel les eaux de surface percolent à travers le sol et s'accumulent sur le premier horizon imperméable rencontré (banc d'argile ou de marne) ; elle peut aussi être assurée artificiellement par des puits filtrants. Ce processus s'amorce généralement à partir de la zone vadose, sous la pédosphère où les racines des végétaux captent encore l'essentiel de l'eau interstitielle.
Eau souterrainevignette|LŒil du Néez (Rébénacq, Pyrénées-Atlantiques) est une émergence karstique captée par la ville de Pau. Les eaux souterraines sont toutes les eaux se trouvant sous la surface du sol, dans la zone de saturation et en contact direct avec le sol ou le sous-sol. En tant que ressource naturelle vitale et plus ou moins renouvelable et parfois transfrontalières, ces eaux posent des questions juridiques particulières. C'est parfois une source de conflit inter ethnique ou entre pays.
Cycle de l'eauLe cycle de l'eau, ou cycle hydrologique correspond à l'ensemble des transferts d'eau (liquide, solide ou gazeuse) entre les réservoirs d'eau sur Terre (les océans, l'atmosphère, les lacs, les cours d'eau, les nappes d'eau souterraine et les glaciers). Le « moteur » de ce cycle est l'énergie solaire qui, en favorisant l'évaporation de l'eau, entraîne tous les autres échanges. La science qui étudie le cycle de l’eau est l’hydrologie.
Évapotranspirationvignette|Représentation schématique du bilan évapotranspiration/alimentation de la nappe/ruissellement. À l'échelle mondiale, l'évapotranspiration potentielle ETp provient de différents flux d'eau retournant vers l'atmosphère sous forme de vapeur : transpiration (64 % de l'ETp), interception évaporée (27 %), évaporation des sols (6 %) et des étendues d'eau à l'intérieur des terres (3 %). vignette|Pluviométrie mondiale mensuelle.
Hydrologievignette|upright=1.5|Le cycle de l'eau Lhydrologie (du grec , « eau », et , « étude ») est la science qui s'intéresse à tous les aspects du cycle de l'eau, et en particulier aux échanges entre la mer, l'atmosphère (océanographie, climatologie...), la surface terrestre (limnologie) et le sous-sol (hydrogéologie), sur terre (ou potentiellement sur d'autre planètes). L'hydrologue contribue à la connaissance et gestion des ressources en eau et à leur durabilité en rapport avec les bassins versants environnementaux.
Infiltration (hydrologie)L'infiltration désigne en hydrologie et sciences de la terre, le processus par lequel l'eau pénètre le sol ou un autre substrat à partir de la surface du sol ou du substrat. Si le taux de précipitations dépasse le taux d'infiltration (et d'évaporation-évapotranspiration, l'évapotranspiration potentielle), un phénomène de ruissellement se produit habituellement, sauf s'il existe une barrière physique.
Sol (pédologie)vignette|Le sol recèle un trésor vivant insoupçonné qui représente 50 % de la biodiversité spécifique sur la terre. En région tempérée, chaque mètre carré (sur de profondeur) abrite en moyenne animales (dont un millier d'espèces d'invertébrés constitués de près de 50 % d'acariens) comprenant, en les distinguant par leur taille, la microfaune, la mésofaune et la macrofaune. Une cuillère à café de sol, soit environ un gramme, héberge en moyenne 100 arthropodes, à , des millions de protozoaires et près d'un milliard de cellules bactériennes, issues de plus de 1 million d'espèces.
Carbone du solLe carbone du sol est la matière terrestre solide stockée dans les sols au niveau mondial. Cette appellation comprend à la fois la matière organique du sol et l'ensemble du carbone inorganique constituant les minéraux carbonatés. Le carbone du sol est un puits de carbone par rapport au cycle mondial du carbone, jouant un rôle dans la biogéochimie, l'atténuation du changement climatique et dans la construction de modèles climatiques mondiaux. Le carbone du sol est présent sous deux formes : inorganique et organique.
Water balanceThe law of water balance states that the inflows to any water system or area is equal to its outflows plus change in storage during a time interval. In hydrology, a water balance equation can be used to describe the flow of water in and out of a system. A system can be one of several hydrological or water domains, such as a column of soil, a drainage basin, an irrigation area or a city. The water balance is also referred to as a water budget. Developing water budgets is a fundamental activity in the science of hydrology.
Effects of climate change on the water cycleThe effects of climate change on the water cycle are profound and have been described as an intensification or a strengthening of the water cycle (also called hydrologic cycle). This effect has been observed since at least 1980. One example is the intensification of heavy precipitation events. This has important negative effects on the availability of freshwater resources, as well as other water reservoirs such as oceans, ice sheets, atmosphere and land surface.
OverdraftingOverdrafting is the process of extracting groundwater beyond the equilibrium yield of an aquifer. Groundwater is one of the largest sources of fresh water and is found underground. The primary cause of groundwater depletion is the excessive pumping of groundwater up from underground aquifers. There are two sets of yields: safe yield and sustainable yield. Safe yield is the amount of groundwater that can be withdrawn over a period of time without exceeding the long-term recharge rate or affecting the aquifer integrity.
Maîtrise de la salinitévignette|250px|Modélisation numérique avec le logiciel SegReg : production de grains de moutarde en fonction de la salinité du sol. Le contrôle de la salinité permet de préserver le potentiel d'un sol, essentiellement en vue de son exploitation agricole. De façon préventive, il permet de limiter la dégradation par excès de sels et de restaurer des sols comportant des éléments chimiques en excès quelle qu'en soit l'origine . On parle aussi d'amélioration, de remédiation ou de récupération des sols.
Groundwater modelGroundwater models are computer models of groundwater flow systems, and are used by hydrologists and hydrogeologists. Groundwater models are used to simulate and predict aquifer conditions. An unambiguous definition of "groundwater model" is difficult to give, but there are many common characteristics. A groundwater model may be a scale model or an electric model of a groundwater situation or aquifer. Groundwater models are used to represent the natural groundwater flow in the environment.
Fertilité des solsvignette|Schéma global des composantes de la fertilité des sols. vignette|Le diagramme de Mulder illustre la loi de l'optimum de Liebscher. La fertilité des sols est une notion importante dans les domaines de l'agriculture et de l'agronomie, désignant l'aptitude d'un sol à produire dans les conditions actuelles de culture. Elle est une des composantes de la qualité des sols. Il n'existe pas de définition consensuelle de la fertilité des sols. La valeur scientifique du terme et la possibilité de parvenir à le définir est contestée.
Agricultural hydrologyAgricultural hydrology is the study of water balance components intervening in agricultural water management, especially in irrigation and drainage. The water balance components can be grouped into components corresponding to zones in a vertical cross-section in the soil forming reservoirs with inflow, outflow and storage of water: the surface reservoir (S) the root zone or unsaturated (vadose zone) (R) with mainly vertical flows the aquifer (Q) with mainly horizontal flows a transition zone (T) in which vertical and horizontal flows are converted The general water balance reads: inflow = outflow + change of storage and it is applicable to each of the reservoirs or a combination thereof.
Groundwater flow equationUsed in hydrogeology, the groundwater flow equation is the mathematical relationship which is used to describe the flow of groundwater through an aquifer. The transient flow of groundwater is described by a form of the diffusion equation, similar to that used in heat transfer to describe the flow of heat in a solid (heat conduction). The steady-state flow of groundwater is described by a form of the Laplace equation, which is a form of potential flow and has analogs in numerous fields.
Régression et dégradation des solsvignette|redresse=1.7|Carte mondiale de la dégradation des sols établie en 2017. Selon le rapport de 2015 de la FAO et l' sur l'« État des ressources du sol dans le monde », un tiers des terres arables de la planète sont plus ou moins menacées de disparaître. Les principales menaces qui affectent les sols sont leur érosion (par l'eau, le vent ou le labour), la perte de carbone organique et les déséquilibres nutritifs liés principalement au changement d'affectation des sols (urbanisation, défrichement), ainsi qu'à l'intensification de l'agriculture et de la déforestation.
Science des solsLa science des sols, (soil science en anglais), est l'ensemble des disciplines scientifiques concernant les sols de la surface terrestre. Les deux branches principales de la science des sols sont : la pédologie, qui étudie la formation (pédogenèse) et l'évolution des sols ; l'édaphologie, qui étudie l'influence des sols sur les êtres vivants, particulièrement en tant qu'habitats naturels pour les végétaux (l'agrologie portant plus spécifiquement sur l'étude des seuls sols agricoles).
Amendement (agriculture)Un amendement est un produit fertilisant minéral ou organique apporté à un sol pour améliorer sa qualité agricole. Ces matières fertilisantes naturelles ou de synthèse sont destinées à l'agriculture et au jardinage, dans le but d'améliorer les propriétés physiques des sols (en particulier leur structure et la texture), les propriétés chimiques (notamment l'ajustement du niveau de nutriments disponibles pour les cultures, de pH pour l'acidité ou la basicité) et biologiques (par l'apport de matière organique), et de favoriser la rétention d'eau, la circulation de l'air, l'action des engrais (la fonction de ces derniers étant d'apporter aux plantes des éléments directement utiles à leur nutrition) et le travail de la terre.
Ressource hydriqueLa ressource hydrique, ou ressource en eau, comprend, au sens large, toutes les eaux accessibles comme ressources, c'est-à-dire utiles et disponibles pour l'être humain, les végétaux qu'il cultive, le bétail qu'il élève et les écosystèmes, à différents points du cycle de l'eau. Cette ressource est limitée en quantité et en qualité (surtout en zone sèche). Elle est indispensable à la vie et à la plupart des activités humaines, telles que l'agriculture, l'industrie et aux usages domestiques (alimentation en eau potable).
