Cicle de l'aiga

Lo cicle de l'aiga (ò cicle idrologic) es un modèl que permet de representar la circulacion d'aiga entre lei sèrvas principalas de l'idrosfèra terrèstra. Sota l'efiech dau raionament solar, l'aiga deis oceans s'evapora. La vapor d'aiga eissida d'aqueu fenomèn forma de nívols a l'origina de precipitacions. Dins lei regions continentalas, aquela aiga engendra la formacion de rius e de jaç freatics que transpòrtan l'aiga fins ais oceans onte lo cicle pòu tornar començar. De sèrvas e de flux segondaris existisson e pòdon localament complexificar lo fenomèn. Aqueu modèl permet de visualizar aisament de paramètres importants dau clima d'una region. Ansin, pòu èsser utilizat per prepausar d'explicacions ais efiechs deis activitats umanas sus la circulacion dei massas d'aiga terrèstras.

Esquèma generau dau cicle naturau de l'aiga

Istòria

Durant l'Antiquitat, divèrsei pensaires s'interessèron a l'origina de l'aiga presenta dins la natura. Aquò menèt a la formulacion de teorias totalament erronèas^[1] mai, dins plusors regions, de filosòfs e sabents descurbiguèron lo foncionament de partidas dau cicle. Entre leis observacions pus impressionantas, se pòdon citar :

• plusors passatges de la Bíblia presentan de descripcions mencionant la formacion dei nívols a partir de l'evaporacion de l'aiga, lo ròtle de la vapor d'aiga dins la plueja e lo regolament de l'aiga fins a la mar. Lo Libre de Job e lo Siracida contènon leis observacions pus precisas^[2]. Pasmens, la data de redaccion d'aquelei tèxtes es mau coneguda e situada, fauta de mielhs, entre lei sègles IX e II avC.
• vèrs 500 avC, plusors filosòfs grècs notèron lo ròtle de la plueja dins la formacion dei rius. Pasmens, aquò esbrandèt pas lo consensus generau eissit dau periòde d'Omèr. Per la màger part dei Grècs, existiá un ocean sosterranh gigant qu'engendrava de remontadas d'aiga a l'origina dei fònts. Divèrsei tèxtes dei sègles IV e III avC mòstran l'existéncia d'idèas e d'esitacions similaras en China.
• dins l'imne intitulat Adityahṛdayam de l'epopèia indiana Ramayana, probablament redigida entre lo sègle III avC e lo sègle III apC, es depintat l'efiech dau raionament solar sus l'aiga e sus la formacion dei pluejas.

La premiera formulacion de la teoria dau cicle de l'aiga foguèt l'òbra de Bernard Palissy (vèrs 1510-1589). En oposicion amb de personalitats coma Bartholomeus Anglicus (vèrs 1202-1272), Leonardo da Vinci (1452-1519) e Athanasius Kircher (1602-1680) qu'èran en favor d'adaptacions de la teoria antica deis infiltracions d'aiga anant deis oceans ai fònts terrèstres, Palissy mostrèt que lo nivèu dei precipitacions èra sufisent per assegurar lo debit observat dins lei rius. Dins aquò, foguèt necessari d'esperar lei trabalhs dau sabent Pierre Perrault (1611-1680) per validar la teoria e una partida non negligibla de la comunautat scientifica refusèt de l'acceptar fins au sègle XIX^[3].

Descripcion dau cicle

Lo cicle de l'aiga es constituït per un ensemble de sèrvas que contènon l'aiga de l'idrosfèra terrèstra. Aquelei sèrvas son liadas entre elei per de flux que son de paramètres importants deis ecosistèmas e dau clima presents dins una region donada.

Lei sèrvas diferentas

Article detalhat: Idrosfèra.

L'aiga de l'idrosfèra terrèstra se tròba dins de sèrvas que son leis elements de basa dau cicle de l'aiga. Lei tres ensembles pus importantas son :

• leis oceans e lei mars que contènon 97,25% dau volum totau de l'aiga que forma l'idrosfèra (siá 1,37 miliards de quilomètres cubes).
• lei calòtas polaras e lei glaciers que compausan aperaquí 2,05% de l'aiga presenta a la superficia terrèstra (siá 29 milions de quilomètres cubes).
• leis aigas sosterranhas que contènon environ 0,68% de l'idrosfèra.

Lei volums que constituïsson leis autrei sèrvas son ben mens importants :

• lei lacs, leis estanhs e lei paluns contènon 0,01% de l'aiga de l'idrosfèra.
• l'aiga a l'origina de l'umiditat dei sòus representa 0,005% dau volum totau de l'idrosfèra.
• la vapor d'aiga presenta dins l'atmosfèra constituís 0,001% de l'idrosfèra.
• l'aiga contenguda dins lei fluvis e lei rius e dins leis organismes vivents representan de fraccions marginalas (< 0,001%).

Volum d'aiga e temps de residéncia de l'aiga per lei sèrvas diferentas

Sèrva		Volum (× 106 km3)	Percentatge volum dau totau	Temps de residéncia
Oceans		1 370	97,25	3 200 ans
Calòtas polaras et glaciers	Antartida	29	2,05	20 000 ans
	Glaciers			20 a 100 ans
Aiga sosterranha	pauc prefondas	9,5	0,68	100 a 200 ans
	prefondas			10 000 ans
Lacs		0,125	0,01	50 a 100 ans
Umiditat dei sòus		0,065	0,005	1 a 2 mes
Atmosfèra		0,013	0,001	9 jorns
Fluvis e rius		0,0017	0,0001	2 a 6 mes
Biosfèra		0,0006	0,00004	-
Nèu sasoniera		-	-	2 a 6 mes

Lei flux entre sèrvas

L'evaporation e la transpiracion

L'evaporacion es lo fenomèn de transformacion de l'aiga liquida en vapor sota l'efiech dau raionament solar. Permet lo transferiment de matèria entre leis estendudas d'aiga liquida (oceans, lacs, rius...) e l'atmosfèra. Son intensitat varia segon la poissança dau raionament solar, la quantitat d'aiga disponibla, lo taus d'umiditat dins l'aire, la velocitat dau vent ò la temperatura.

La transpiracion es un autre mecanisme basat sus l'evaporacion. Permet lo passatge de l'aiga liquida contengut dins leis organismes vivents vèrs l'atmosfèra. Totei leis organismes son regardats per aqueu fenomèn mai lei vegetaus i tènon un ròtle preponderant. D'efiech, gràcias au pompatge de l'umiditat dau sòu per lei raiç, engendran un flux pus important qu'aqueu congreat per lo rèsta dau vivent.

Lei precipitacions

Article detalhat: Precipitacion (meteorologia).

Lei precipitacions permèton de transformacion la vapor d'aiga atmosferica en aiga liquida ò solida que tomba au sòu. Dins l'atmosfèra, la baissa de la temperatura permet de condensar aquela vapor per formar de gotetas ò de microcristaus a l'origina dei nívols. Puei, quand lei condicions son favorablas, lei gotetas e lei microcristaus pòdon s'assemblar entre elei per constituïr de particulas pron pesucas per tombar. Segon la temperatura, aquelei particulas son liquidas (plueja, nèbla) ò solidas (nèu, granhòla).

La màger part dei precipitacions (mai de 75%) tomba dirèctament dins leis oceans e lei mars. Dins aquò, lo rèsta tomba sus lei continents ont alimenta lei diferentei sèrvas d'aiga terrèstras (glaciers, lacs, rius, jaç freatics...).

Lo regolament e la recarga dei jaç freatics

Una partida importanta de l'aiga tombada sus lei continents s'evapora. Lo egolament permet de drenar lo rèsta vèrs leis oceans ò vèrs lei jaç d'aiga sosterranha. Lei fluvis e lei rius asseguran la màger part dau transpòrt vèrs leis oceans. L'infiltracion de l'aiga dins lo sòu e la recarga dei jaç freatics son lei mecanismes principaus que permèton lo passatge de l'aiga liquida dins lei sèrvas sosterranhas. Divèrsei fenomèns pòdon permetre de transferiments d'aiga entre lei rius e lei sèrvas sosterranhas coma lei rius sosterranhs ò lei fònts.

L'escolament deis aigas sosterranhas

Coma dins lei rius, l'aiga presenta dins lei jaç sosterranhs es somesa a un fenomèn d'escolament. Pasmens, aqueu movement es ben pus lent amb de velocitats anualas de l'òrdre de quauquei centimètres per an. Aquela aiga pòu arribar dirèctament dins leis oceans. Pasmens, dins mai d'un cas, raganta puslèu d'autrei sèrvas de l'idrosfèra coma lei lacs, lei rius ò lei paluns. De fenomèns d'evaporacion son tanben possibles.

Lei perturbacions dau cicle

Dins mai d'una region, lo cicle de l'aiga es tocat per de perturbacions liadas ais activitats umanas. Aquò pòu aver de consequéncias negativas sus leis ecosistèmas locaus e, dins de cas extrèms, sus lo clima d'una region. Entre lei trèbols pus grèus, se pòdon citar :

• l'aumentacion dau regolament qu'es generalament causada per la desforestacion, per l'urbanizacion e per l'extension de certanei formas d'agricultura intensivas. Aqueu fenomèn favoriza generalament l'erosion e la formacion de vengudas deis aigas. Per exemple, en Provença, explica la violéncia dei vengudas deis aigas de Durença durant lo sègle XIX.
• la demenicion de l'evapotranspiracion qu'es lo resultat de la desforestacion e de l'impermeabilizacion dei sòus. Pòu entraïnar una baissa dau nivèu dei precipitacions.
• l'agotament dei jaç d'aiga sosterranha qu'es la consequéncia d'un pompatge superior au renovelament de l'aiga. Aquò pòu menar a d'afondraments dei sòus e a l'aparicion de pollucions dins lei jaç freatics. Dins certaneis endrechs, l'agotament dei rius menaça tanben la perennitat de fònts.
• lo desviament dei rius demenís la quantitat d'aiga qu'arriba dins lei regions bassas dei vaus fluvialas. Aquò pòu aver d'efiechs catastroficas sus l'agricultura. Se lo riu desviat se gita dins una mar interiora, la disparicion de la mar es una possibilitat coma o mòstra la Mar d'Aral.

Limits dau modèl

Lo cicle de l'aiga es un modèl just per de periòdes geologics limitats. Pasmens, per de duradas lòngas, es faussat per la disparicion progressiva de l'aiga terrèstra. D'efiech, se lei moleculas d'aiga son tròp pesucas per s'escapar dins l'espaci, aquò es pas lo cas per lei compausats eissits de sa dissociacion. Dempuei sa formacion, la Tèrra auriá ansin perdut un quart de son aiga.

Un autre limit dau modèl es son incapacitat de representar lei transferiments d'aiga entre la superficia, la crosta terrèstra e lei jaç extèrnes dau mantèu terrèstre. Pasmens, aquelei fenomèns son encara mau coneguts car l'estimacion de la quantitat d'aiga presenta dins lo mantèu es fòrça malaisada. Per explicar mai la situacion, la preséncia d'aiga dins lo nuclèu extèrne es tanben sospichada.

Annèxas

Liames intèrnes

• Aiga.
• Aiga sosterranha.
• Clima.
• Ecologia.
• Ecosistèma.
• Evaporacion.
• Fònt.
• Glacier.
• Indlandsis.
• Jaç freatic.
• Nèu.
• Nívol.
• Ocean.
• Plueja.
• Precipitacions.
• Riu.
• Soleu.
• Volcanisme.

Bibliografia

Nòtas e referéncias

1. Per exemple, dins lei poèmas d'Omèr, la Tèrra es descricha coma una mena de massa continentala flotant sus un ocean gigant.
2. Siracida 1:6-7 e 11:3 e Job 36:27-28.
3. (en) Asit K. Biswas, History of Hydrology, American Elsevier, 1970.