Par Laurie Henry
Le cycle de l’eau décrit où se trouve l’eau sur Terre et comment elle se déplace. L’utilisation humaine de l’eau, des terres et le changement climatique ont tous un impact sur le cycle de l’eau. Comprendre et représenter la réalité de ce cycle est crucial afin de mettre en place des stratégies efficaces de préservation de cette ressource limitée et vitale pour chaque être vivant sur la planète.
Le cycle de l’eau est souvent enseigné comme un simple cycle circulaire d’évaporation, de condensation et de précipitation. Bien que cela puisse être un modèle utile, la réalité est beaucoup plus compliquée et pas totalement appréhendée.
Les scientifiques s’efforcent d’élargir la compréhension du cycle de l’eau à l’échelle mondiale et locale afin d’améliorer notre capacité à prévoir le temps, le climat, les ressources en eau et la santé des écosystèmes. Sans compter que l’utilisation humaine de l’eau, le changement climatique et la conversion des terres ont créé une crise de l’eau pour des milliards d’individus et de nombreux écosystèmes dans le monde.
A quoi correspond le cycle de l’eau ?
L’eau est essentielle à la vie sur Terre. Dans ses trois phases (solide, liquide et gazeuse), l’eau relie les principales parties du système climatique de la Terre – l’air, les nuages, l’océan, les lacs, la végétation, le manteau neigeux et les glaciers.
Le cycle de l’eau, ou cycle hydrologique correspond à l’ensemble des transferts d’eau entre ces réservoirs. C’est un système complexe qui comprend de nombreux processus différents.
C’est ainsi que l’eau liquide s’évapore en vapeur d’eau, sous l’action du soleil, se condense pour former des nuages. Elle se déplace dans l’atmosphère et finit par se précipiter vers la terre sous forme de pluie ou de neige.
Par suite, l’eau liquide peut s’écouler sur le sol (ruissellement), dans le sol (infiltration et percolation) et à travers le sol (eau souterraine). L’eau souterraine pénètre dans les plantes par les racines (absorption) et s’évapore des plantes dans l’atmosphère, à travers les feuilles (transpiration). La glace et la neige solides peuvent se transformer directement en gaz (sublimation). L’inverse peut également se produire lorsque la vapeur d’eau devient solide (dépôt).
L’ancien diagramme du cycle de l’eau, utilisé par l’USGS depuis 2000. © Howard Perlman et John Evans/USGS
Pourquoi actualiser le cycle de l’eau ?
Bien que l’appropriation humaine de l’eau douce équivaille désormais à la moitié du débit mondial des rivières, seuls 15% des diagrammes actuels du cycle de l’eau décrivent l’interaction humaine avec l’eau.
De plus, seulement 2% des diagrammes montrent le changement climatique ou la pollution de l’eau, deux des principales causes de la crise mondiale de l’eau.
C’est pourquoi l’USGS, l’Institut d’études géologiques des États-Unis, a entrepris l’actualisation du cycle de l’eau, s’appuyant sur les 20 dernières années de recherche. Il prend maintenant en compte l’ensemble des facteurs naturels et le rôle central de l’humanité, dans un jeu de couleur bien plus sobres et claires (bleu et gris). Chaque étiquette du graphique provient de données mondiales de suivi des voies et des réservoirs d’eau.
Nouveau cycle de l’eau. © Hayley Corson-Dosch/USGS VizLab
Intégrer l’Homme au cycle de l’eau
Il n’est plus à démontrer l’impact des activités humaines sur la Nature qui modifient donc le cycle de l’eau, ses endroits de stockage, ses déplacements et sa propreté. Nos actions sont multiples, toujours avec l’objectif de servir notre intérêt, sans forcément prendre en compte les éléments naturels, ni les conséquences à long terme.
Par exemple, la déforestation, certaines pratiques agricoles, le drainage des zones humides, l’altération des écosystèmes près des côtes, le détournement des cours d’eau ou leur endiguement sont quelques activités qui peuvent influencer l’évaporation, ou les précipitations à plus larges échelles.
Concernant la qualité de l’eau, dans les zones agricoles et urbaines, l’irrigation et les précipitations entraînent les engrais et les pesticides, mais aussi les eaux usées, dans les rivières et les eaux souterraines. Les centrales électriques et les usines renvoient de l’eau chauffée et contaminée dans les rivières. En aval de ces sources, l’eau contaminée peut provoquer des proliférations d’algues nuisibles ou propager des maladies.
Le changement climatique partie intégrante du cycle de l’eau
Le changement climatique affecte activement le cycle de l’eau, notamment en modifiant le régime de températures. Cela a un impact sur la répartition spatiale et temporelle de la quantité d’eau disponible.
En effet, les modèles de précipitations changent, comme le fait remarquer un communiqué de l’USGS. La fréquence, l’intensité et la durée des phénomènes météorologiques extrêmes, comme les inondations ou les sécheresses, changent également. Le niveau des océans monte, entraînant des inondations côtières.
Le changement climatique a également un impact sur la qualité de l’eau. Il provoque une acidification des océans qui endommage les coquilles et les squelettes de nombreux organismes marins. De plus, en augmentant la probabilité et l’intensité des incendies de forêt, de nombreux polluants, provenant de la suie et des cendres, arrivent dans les lacs et les cours d’eau à proximité.
L’interdépendance de tous ces facteurs et leur jeu sur le cycle de l’eau sont complexes. En comprenant les impacts humains sur le cycle de l’eau, il est possible de les limiter et de mettre en place une utilisation durable de l’eau.
