Propriétés de l'Eau, Cycle Hydrologique et Rôle Climatique

Propriétés Physico-Chimiques Essentielles de l'Eau

• Grande Chaleur Spécifique (1 cal/g)

  Permet la fonction de thermorégulation chez les êtres vivants et modère les températures dans les zones côtières.

• Forte Chaleur Latente de Vaporisation et de Fusion

  Assure un effet refroidissant (frigorigène) par évapotranspiration.

• Tension Superficielle Élevée et Action Capillaire

  Facilite le transport de l'eau (ex: dans les plantes).

• Densité Maximale à 4 °C

  Cette propriété permet la survie de la vie aquatique sous les plaques de glace.

• Solvant Universel

  Milieu essentiel où se produisent les réactions chimiques et qui régule les processus métaboliques.

• Rôle dans le pH

  L'eau contient des ions dissous qui influencent et régulent le pH des systèmes biologiques et environnementaux.

Le Cycle Hydrologique (Cycle de l'Eau)

Le volume d'eau sur Terre est à peu près constant. Il est en mouvement continu et change d'état, impliquant l'interaction de tous les sous-systèmes terrestres.

Importance du Cycle de l'Eau

• Régulation de la température terrestre.
• Transport de matière et d'énergie.
• Processus d'érosion, de transport et de sédimentation des matériaux.
• Cause des précipitations sur les continents.

Les Deux Phases du Cycle

Cycle Externe (Alimenté par le Soleil et la Gravité)

Comprend l'évaporation, l'évapotranspiration, les précipitations, l'infiltration, le ruissellement de surface et les eaux souterraines.

• L'évaporation des océans est supérieure aux précipitations, créant un déficit.
• Les précipitations sur les continents sont supérieures à l'évaporation, provoquant un écoulement vers les océans qui compense le déficit océanique.

Cycle Interne (Géologique)

Mû par la chaleur interne et les différences de densité à l'intérieur de la Terre. Il inclut l'eau magmatique (ou juvénile) libérée par des réactions chimiques internes, via les volcans, les dorsales et les fosses profondes, se mélangeant à l'eau externe. Son introduction dans les zones de subduction ferme la boucle interne.

Le tapis roulant océanique est un courant qui traverse la plupart des océans. Sa profondeur et sa forme de surface sont conditionnées par la densité de l'eau et les vents.

La Circulation Thermohaline (Tapis Roulant Océanique)

L'eau dense (froide et salée) plonge au large du Groenland dans l'Atlantique Nord et s'étend du nord au sud jusqu'à l'Océan Indien où elle bifurque :

• Une partie remonte en surface vers l'Inde et se lie aux courants de surface, fermant la boucle courte.
• Une autre partie se dirige vers les fonds du Pacifique près du Japon, remonte et s'écoule en surface, rejoignant le courant de l'Inde pour retourner au Groenland par la même route de surface.

Rôle du Tapis Roulant Océanique

Ce convoyeur provoque la hausse des températures et des précipitations dans certaines régions. Il compense le déséquilibre de salinité et de température entre l'océan Atlantique (plus froid et plus salé) et le Pacifique (moins salé et plus chaud).

Il régule également la quantité de CO2 atmosphérique : le CO2 est entraîné vers le fond par l'eau froide, pour être libéré, un millier d'années plus tard, dans les zones d'affleurement.

Concepts Hydrologiques Clés

Aquifère

Formation géologique capable de stocker et de fournir de l'eau à travers :

• Les pores (matériaux détritiques).
• Les fissures (roches cristallines).
• Les fractures de solution (calcaire et gypse).

Équilibre Hydrique (Bilan de l'Eau)

L'équilibre de l'eau reflète la différence entre les entrées (précipitations) et les sorties (évapotranspiration, infiltration et ruissellement de surface).