Le cycle de l'eau et le bassin versant Flashcards
Les précipitations
Les précipitations commencent par la condensation. De façon très importantes, des océans vers les continents. De façon moins importante, des continents vers les océans.
L’humidité atmosphérique
Humidité absolue: nombres de grammes de vapeur d’eau présents dans
un volume donné.
Humidité relative: pourcentage de vapeur d’eau contenu dans l’air (par rapport à la saturation)
Même s’il y a la même humidité absolue, varie en fonction de la TEMPÉRATURE.
Point de rosée: température la plus basse à laquelle l’air peut être sans qu’il n’y aie formation d’eau liquide.
Si on diminue la température de l’air, un moment donné, même si c’est tjrs la même quantité de vapeur d’eau qu’on retrouve dans l’air, l’air va devenir saturée = on atteint notre point de rosée.
Nuages vs Brouillard
Nuages – regroupement de petites gouttelettes d’humidité et de cristaux de glace suspendus dans l’air, en volume et concentration suffisants pour être visibles.
Brouillard / brume – nuage touchant le sol.
Brouillard = plus épais
Brume = plus légère
Même chose en principe, mais va dépendre de la ‘’visibilité’’.
Formation des nuages
Parcelle d’air monte jusqu’à ce qu’elle atteigne une humidité relative de 100%.
Condensation de la vapeur d’eau (nécessite des noyaux de condensation). Formation de gouttelettes d’humidité, puis de gouttes de pluie ou de cristaux.
Condensation = Nécessite des noyaux de condensation. Particules qu’on va retrouver dans l’atmosphère. Particules = (limon, sable, sel, polluants atmosphériques, etc.)
Formation des précipitations
Noyau de condensation = on en a besoin pour que les gouttelettes se forment car il faut penser au fait que lorsqu’on a des molécules d’eau dans l’atmosphère, ces molécules sont mobiles. Avec une grande concentration de ces molécules là, elles vont se rencontrer et vont adhérer les unes aux autres et vont former des gouttelettes. Ces molécules d’eau là vont continuer de bouger dans la gouttelettes et certaines molécules vont ‘’s’échapper’’ donc la gouttelettes a du mal à rester cohésive.
Si on a une plus grosse gouttelette, plus cette gouttelette là a un meilleur taux de survie car elle comporte plus de molécules donc plus long pour elle de disparaitre même si certaines molécules s’échappent.
La vaste majorité des gouttelettes d’eau vont commencer avec un noyau de condensation et meilleure chance pour eux de survivre.
Ensemencement de nuage = envoyer de l’argent ou d’autres particules (sel) auxquelles les gouttes viennent se ‘’coller’’ à pour former des grosses gouttelettes dans l’air. Vient interférer avec le cycle des précipitations (mauvais) = chamboule les écosystèmes.
Mesurer les précipitations…
Malgré toutes les avancées technologiques, c’est pas si évident que ça de mesurer les précipitations pcq…
Mesuré avec des appareils vrm basic genre sur la photo
Fonctionne bien pour de la pluie qui tombe verticalement, mais pas très pratique lorsque la pluie tombe en diagonale ou horizontalement … !
Les précipitations, contrairement à la température, sont TRÈS variables dans l’espace : il peut pleuvoir ICI et ne pas pleuvoir du tout LÀ, donc il faut avoir un pluviomètre extrêmement dense (impossible)
Cycle de l’eau
Évaporation (grande partie de l’océan, autre partie des lacs, petite partie de l’évapotranspiration et l’autre par la sublimation)
La partie la plus importante de l’eau qui s’évapore, se condense et retombe sous forme de précipitation provient des océans, une partie de l’eau évaporée des océans est transportée vers les continents et retombe sur les masses continentales (schéma cycle de l’eau).
Évaporation, transpiration, sublimation
90 % de l’eau se retrouvant dans l’atmosphère: évaporation (énergie brise les liens qui unissent les molécules d’eau).
Dépend de: température, vent, humidité relative.
Reste: transpiration des plantes. Plantes vont absorber l’eau par leur racine, l’eau va s’élever dans les différentes parties de la plante et va finir par s’échapper par les feuilles (transpiration).
Très faible proportion: sublimation (passage direct de l’état solide à l’état gazeux).
Mouvement des molécules de l’atmosphère vont ‘’briser’’ les molécules d’eau, donc vapeur d’eau
La plante transpire pcq : important pour le transport de la sève et des nutriments +
Évapotranspiration
L’évapotranspiration = transpiration des plantes + évaporation des surfaces terrestres et des plantes (inclue parfois l’évaporation des plans d’eau, cours d’eau et océans).
C’est très difficile de mesurer la qté d’eau qui provient de la transpiration des plantes et de l’évaporation des surfaces !
On les met donc ensemble (évapotranspiration) : tout ce qui est transpiré et évaporé des surfaces continentales, et parfois même, on inclut les océans. Toute l’eau qui va se retrouver de la surface de la terre à l’atmosphère.
Une plante qui transpire bcp cause une dépression dans la nappe phréatique sous les racines. Va faire que les plantes vont avoir de la difficulté à trouver assez d’eau pour leur fonctionnement.
La différence entre RÉELLE et POTENTIELLE = donne une idée des déficits hydriques qu’il peut y avoir à un endroit et à un moment donné.
Ruissellement / Écoulement
Ruissellement: écoulement de l’eau à la surface du sol. PAS de l’eau qui pénètre dans le sol !!! On peut la voir !
Écoulement latéral: écoulement de l’eau dans la couche superficielle, non-saturée en eau du sol. Cette eau va éventuellement descendre la pente vers un cours d’eau.
Écoulement de nappe: écoulement dans la couche saturée en eau du sol.
Ce qui peut se passer lorsqu’on a un ruissellement important ^ cause du RAVINEMENT (les ptites rides dans les versants qui n’est pas rempli de végétation (la croûte du sol est trop dure à la surface donc l’eau ne eut plus entrer à l’intérieur de la nappe)) dû à la concentration de l’écoulement de surface, comme des cours d’eau temporaires. Source d’érosion des sols particulièrement importante.
Problème de ce genre de ruissellement = inondation.
Infiltration / Percolation
Infiltration = pénétration de
l’eau dans le sol, les dépôts
superficiels ou la roche-mère.
Percolation = écoulement vertical dans le sol en direction de la nappe phréatique. Infiltration = Se retrouve SOUS la surface de la roche du sol.
Une fois infiltrée dans le sol (infiltration) l’eau continue à descendre vers le bas dans la nappe phréatique –» percolation
En forte pente = moins de percolation.
Capacité d’infiltration: quantité maximum d’eau pouvant s’infiltrer dans un sol en un temps donné.
Si le taux de précipitation est plus élevé que la capacité d’infiltration = grands problèmes.
Frange capillaire = la zone où il y a de l’eau qui a tendance à remonter à cause que zone saturée.
Eaux souterraines
Aquifère = couche souterraine de roches perméables ou de dépôts non consolidés (gravier, sable, silt) contenant de l’eau pouvant être extraite à l’aide d’un puits.
Couche de confinement = couche imperméable. Sous cette couche, on retrouve les aquifères confinés (où il y a beaucoup de pression).
La recharge des eaux souterraines est un problème !
Pk ? : pcq on change la surface des sols et pcq on utilise une grande partie de ces eaux là avant qu’elles se retrouvent dans la nappe phréatique.
On va faire des puits d’injection : on va injecter des liquides plutôt que de prélever de l’eau. Va permettre de recharger la nappe phréatique (on injecte de l’eau dans la nappe phréatique).
Important pcq si on laissait la recharge de la nappe se faire de façon naturelle seulement, ce ne serait pas assez rapide pour l’été suivant !
On va s’assurer que l’eau qu’on injecte soit de bonne qualité
Environ 1 million de puits d’infiltration aux USA
Une autre méthode utilisée pour favoriser la recharge des eaux sous-terraines = les bassins d’infiltration :
Prélèvement des eaux qu’on met dans les usines de filtration, dont on envoie le surplus dans les bassins d’infiltration (zones creusées sous lesquelles le matériel est poreux, ce qui favorise l’infiltration de l’eau dans les aquifères). Dans certains cas, c’est une eau de plus ou moins bonne qualité, donc si on l’utilise pour usage domestique, on va devoir la re-traiter (donc c’est inutile)
Subsidence
Subsidence = affaissement de la surface originale du sol en raison du pompage excessif (l’eau remplit des ’’trous’’ ou des ‘’pores’’ donc quand il n’y en a plus, la surface s’affaisse).
L’affaissement du sol est un problème particulièrement important en Californie pcq :
- Pcq on a des aquifères propices à la subsidence
- Pcq on a un pompage d’eau vraiment excessif
Écoulement dans les cours d’eau
Ex: Après de grandes précipitations, on a tout de suite une augmentation importante du débit des cours d’eau. Cela nous dit deux choses :
- Soit on a un endroit déjà saturé en eau
- Soit on a un endroit où il y a des problèmes d’imperméabilisation du sol (donc pas de possibilité d’infiltration)
Le bassin versant
Territoire dont les eaux se déversent vers un lieu donné comme un cours
d’eau, un lac ou un ouvrage artificiel.
De façon simple, délimité par la topographie (ligne de partage des eaux).
Sortie d’eau par l’exutoire (sauf pour les bassins endoréiques, sans exutoires). Endoréique = ne se rend pas à l’océan
Bassin topographique = on le délimite seulement par rapport à la topographie (ruissellement de l’eau).
Bassin hydrogéologique = on le délimite par rapport à la façon dont l’eau va s’écouler (ruissellement mais aussi infiltration de l’eau)
Le bassin versant ne dépend pas toujours de la topographie car la gouttelette d’eau peut s’infiltrer dans la couche imperméable de l’aquifère et va s’écouler de l’autre côté! ; donc c’est un bassin versant non-topographique (bassin hydrogéologique)
Est-ce que la superficie d’un bassin versant peut changer avec le temps?
Oui, à cause des précipitations :
lorsque la capacité d’absorption du sol est pleine, l’eau va commencer à ruisseler. Puisqu’elle ne s’infiltre plus (car saturé), elle va ruisseler et s’en aller vers l’autre côté du bassin.
