L'eau, constituant fondamental de l'environnement

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La Terre est souvent appelée « la planète bleue » parce que près des trois quarts de sa surface sont recouverts par les océans et les mers. L'eau joue un rôle important dans la répartition des êtres vivants. Elle est indispensable à tous. Si les océans et les mers constituent une réserve considérable, l'eau se présente sous différents états. Comment passe-t-elle d'un état à un autre ? Comment l'eau circule-t-elle ?
1. L'eau dans notre environnement
a) L'eau sous forme solide
L'eau est solide quand sa température est inférieure à 0°C. C'est la glace de la banquise au niveau des pôles, celle des glaciers alpins, la neige sur laquelle nous pouvons skier, le givre qui se forme par temps froid sur les arbres en hiver.
Les calottes glaciaires et les glaciers représentent 2,1 % de l'eau présente sur la Terre.
b) L'eau sous forme liquide
• Les plus grands réservoirs d'eau liquide sont les océans et les mers constitués d'eau salée ; ils représentent 97,2 % de l'eau de la Terre.
• Les autres réservoirs d'eau liquide sont les lacs, les fleuves, les rivières et les eaux souterraines. Ils sont constitués d'eau douce.
Les lacs et les rivières correspondent à 0,01 % de l'eau présente sur Terre et les eaux souterraines à 0,06 % de cette eau.
c) L'eau sous forme gazeuse
Dans l'atmosphère, l'eau existe sous forme de gaz. C'est la vapeur d'eau présente dans l'air humide. Elle ne correspond qu'à 0,001 % de l'eau de la Terre.
2. Les changements d'état de l'eau
Les transformations de l'eau sont dues à une caractéristique physique du milieu, la température.
a) La fusion
Un glaçon fond rapidement en été : l'eau solide devient liquide quand la température est supérieure à 0°C. De la même façon, une partie de l'eau de la banquise fond en été et se transforme en eau liquide.
b) L'évaporation
• La chaleur du soleil provoque l'évaporation de l'eau douce ou salée, c'est-à-dire son passage de l'état liquide à l'état gazeux, sous forme de vapeur d'eau.
• Les sels minéraux contenus dans l'eau salée se déposent lors de l'évaporation de l'eau. Ce dépôt est exploité dans les marais salants, car il fournit le sel utilisé pour saler nos aliments. Ce sel est indispensable aux cellules de notre organisme.
c) La condensation
• En atteignant les couches plus froides de l'atmosphère en altitude, la vapeur d'eau se transforme en eau liquide : elle se condense et forme les nuages qui sont à l'origine des pluies.
• Qu'elle provienne de l'eau salée des océans ou des mers, ou de l'eau douce des lacs, des fleuves ou des rivières, la vapeur d'eau qui forme les nuages est dépourvue de sels minéraux.
d) La solidification
Si la température est inférieure à 0°C, l'eau passe de l'état liquide à l'état solide. L'eau liquide des nuages se transforme en neige ou en grêle ; l'eau des cascades ou des ruisseaux en montagne se transforme en glace.
3. Le cycle de l'eau
L'eau est un élément très mobile sur la Terre. Elle est stockée dans de vastes réservoirs (océans, lacs, etc.). Elle peut circuler d'un réservoir à un autre réservoir en changeant d'état : c'est le cycle de l'eau.
a) Le ruissellement
L'eau provenant des précipitations (pluie, neige, grêle) peut s'infiltrer dans le sol ou ruisseler à la surface du sol.
• L'eau de pluie, en ruisselant, forme des petits ruisseaux qui grossissent en rivières, lesquelles se jettent dans les fleuves. Ces rivières peuvent être alimentées par la fonte des neiges au printemps.
• Cette eau provoque l'érosion des roches en surface. La végétation protège le sol de l'érosion en limitant le ruissellement de l'eau.
b) L'infiltration
L'eau de pluie s'infiltre dans le sol lorsque les roches sont perméables : elle circule entre les grains de sable ou dans les fissures du calcaire. Ces eaux d'infiltration alimentent les nappes d'eau souterraines appelées aussi nappes aquifères ou nappes phréatiques. Les eaux souterraines circulent dans le sous-sol, dans des roches poreuses imbibées d'eau, et peuvent réapparaître, à la surface, au niveau de sources situées au-dessus de roches imperméables.
c) La transpiration des plantes ou évapotranspiration
• L'eau présente dans le sol à l'état liquide est puisée par les racines des plantes. Elle circule dans la plante et est rejetée par les feuilles sous forme de vapeur d'eau : c'est l'évapotranspiration.
• Un arbre d'une hauteur de 20 mètres évapore jusqu'à 550 litres d'eau par jour. La transpiration est donc un phénomène important à la surface de la Terre.
d) L'évaporation et la formation des nuages
Les eaux de surface (ruisseaux et rivières) et les eaux profondes des nappes finissent par retourner dans les océans ou les mers.
L'eau des lacs, des mers et des océans s'évapore et se condense en formant des nuages. Le cycle peut alors recommencer.
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