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.
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).
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.
Stress hydrique (écologie)vignette|Niveau de stress hydrique, par pays, en 2019 (carte établie par le World Resources Institute). Un stress hydrique, qui peut également être une pénurie d'eau, est une situation dans laquelle la demande en eau dépasse les ressources en eau disponibles. Le manque d’eau dans le monde repose essentiellement sur le déséquilibre géographique et temporel entre la demande et la disponibilité en eau douce. Plus d'une personne sur six dans le monde souffre de stress hydrique, ce qui signifie qu'elle n'a pas suffisamment accès à de l'eau potable.
Soil moistureSoil moisture is the water content of the soil. It can be expressed in terms of volume or weight. Soil moisture measurement can be based on in situ probes (e.g., capacitance probes, neutron probes) or remote sensing methods. Water that enters a field is removed from a field by runoff, drainage, evaporation or transpiration.
Érosion des solsvignette|redresse=1.7|Cartographie mondiale de la vulnérabilité des sols à l'érosion hydrique. Des taux d'érosion deux fois plus élevé que le taux de formation des sols (voire quarante fois dans les pays développés actuels dont l'agriculture productiviste se traduit par un labour ou un travail du sol intensif) explique l'espérance de vie des grandes civilisations antiques rythmés par la loi des cycles millénaires avec une phase d'expansion suivie d'une phase de déclin (en moyenne de 800 à , donnée compatible avec l'érosion complète des couches arables et fertiles par leur culture intensive reposant sur environ un mètre de terre végétale).
ÉvaporateurUn évaporateur est un appareillage réalisant dans une de ses parties un changement d'état du liquide au gaz. En génie chimique, l'évaporateur est un appareil dessiné pour concentrer une solution par apport d'énergie, la solution étant composée par un solvant volatil en mélange avec une phase non volatile. La différence entre évaporation et séchage est dans le résultat du procédé : un liquide dans l'évaporation, un solide dans le séchage. L'évaporation peut engendrer la précipitation de la phase non volatile, faisant ainsi un procédé de cristallisation.
Variabilité et changements climatiquesLa variabilité climatique correspond à tous les changements du système climatique qui persistent plus longtemps qu'un évènement météorologique. Un changement climatique est une modification durable (de la décennie au million d'années) des paramètres statistiques (paramètres moyens, variabilité) du climat global de la Terre ou de ses divers climats régionaux. Ces changements peuvent être dus à des processus intrinsèques à la Terre, à des influences extérieures ou, plus récemment, aux activités humaines.
Réchauffement climatiquevignette|redresse=1.35|Températures moyennes de l'air en surface de 2011 à 2020 par rapport à une moyenne de référence de 1951 à 1980. vignette|redresse=1.35|Température observée par la NASA par rapport à la moyenne de 1850-1900 comme référence préindustrielle. Le principal facteur d'augmentation des températures mondiales à l'ère industrielle est l'activité humaine, les forces naturelles ajoutant de la variabilité. vignette|redresse=1.35|L'énergie circule entre l'espace, l'atmosphère et la surface de la Terre.
Conservation des solsvignette|upright=2|Rizières en terrasses en Chine. La conservation des sols est en agriculture, élevage et sylviculture, un ensemble de pratiques appliquées pour promouvoir un usage durable des sols. Elle vise à prévenir la perte de sol due à l'érosion ou la réduction de fertilité provoquée par une utilisation excessive ou une contamination du sol (acidification, salinisation ou pollution chimique). Le brulis et d'autres méthodes non durables de l'agriculture de subsistance sont pratiqués dans certaines régions moins développées.
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.
Eau de surfaceLes eaux de surface, également appelées eaux superficielles, sont constituées, par opposition aux eaux souterraines, de l’ensemble des masses d’eau courantes ou stagnantes, douces, saumâtres ou salées qui sont en contact direct avec l’atmosphère. Par conséquent, l'eau de surface est l'eau qui se trouve à la surface ou proche de la surface du sol. Il s'agit pour l'essentiel des cours d'eau, des océans, des mers, des lacs et des eaux de ruissellement. Sa température varie en fonction du climat et de ses saisons.
Politique climatiqueLa politique climatique d'une organisation internationale, d'un État ou d'un groupe d'États, ou d'une collectivité territoriale définit les actions à entreprendre pour lutter contre le réchauffement climatique. Elle se traduit par un plan d'action stratégique, souvent appelé plan climat. Elle vise généralement conjointement deux objectifs : l'atténuation du changement climatique et l'adaptation au changement climatique.
Water securityThe aim of water security is to make the most of water's benefits for humans and ecosystems. The second aim is to limit the risks of destructive impacts of water to an acceptable level. These risks include for example too much water (flood), too little water (drought and water scarcity) or poor quality (polluted) water. People who live with a high level of water security always have access to "an acceptable quantity and quality of water for health, livelihoods and production".
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.
Écosystèmethumb|Tapis de Salix glauca sur le Scoresby Sund (Groenland) avec un crâne de bœuf musqué au premier plan, deux espèces caractéristiques de la toundra. En écologie, un écosystème est un ensemble formé par une communauté d'êtres vivants en interaction (biocénose) avec leur environnement (biotope). Les composants de l'écosystème développent un dense réseau de dépendances, d'échanges d'énergie, d'information et de matière permettant le maintien et le développement de la vie.
Refroidisseur par évaporationUn refroidisseur par évaporation est un dispositif qui refroidit l'air par évaporation de l'eau. Le refroidissement par évaporation diffère des systèmes typiques de climatisation, qui utilisent des cycles de réfrigération compression de vapeur ou absorption. Le refroidissement par évaporation utilise le fait que l'eau absorbe une quantité relativement importante de chaleur pour s'évaporer (c'est-à-dire qu'elle a une grande enthalpie de vaporisation). La température de l'air sec peut être considérablement abaissée par l'évaporation de l'eau.
Transpiration végétalevignette| 1) L'eau pénètre dans les racines (passivement) ; elle est guidée vers les tissus du xylème par la bande de Caspari. Un gradient de concentration des solutés dans le xylème conduit à un transport ultérieur passif de l'eau dans les éléments de vaisseaux de la plante. 2) Une fois dans le xylème, les forces d'adhérence et de cohésion agissent sur l'eau (capillarité). Elles provoque l'adhérence des molécules aux parois des vaisseaux, et la cohésion amène les molécules à adhérer les unes aux autres, formant une colonne d'eau qui s'étend de la racine à la partie supérieure de la plante.
