Dans le cadre du cours TEN-1903.

Cette vidéo explique l'hydrosphère, le cycle de l'eau. On y parle également de la pollution et du gaspillage. En fin de vidéo, on parle de l'eau comme source...

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Hydrosphère

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Le cycle de l'eau, processus clé de l'hydrosphère

L'hydrosphère (du grec ancien ὕδωρ hudōr, « eau » et σφαῖρα sphaira, «sphère») est un terme désignant l'ensemble des zones d'une planète où l'eau est présente. Elle concerne aussi bien l'eau sous forme liquide (océans, fleuves, nappes phréatiques...), que sous forme solide (glaciers, banquise...) ou sous forme gazeuse (vapeur d'eau). Il y a donc recoupement avec les notions de cryosphère pour l'eau à l'état solide, et d'atmosphère (notamment la troposphère) pour la vapeur d'eau.

La masse totale de l'hydrosphère de la Terre est estimée à 1.385.990.800.123 millions de tonnes, ce qui équivaut à environ 0,023 % de la masse totale de la Terre. Les océans couvrent les trois-quarts environ de la surface du globe, soit une surface de 361 millions de km².

Composition |

L'hydrosphère est constituée d'eau et d'ions, dont deux sont responsables de sa salinité (la grande majorité de l'eau liquide sur terre est salée) : ce sont les ions sodium (Na+) et chlorure (Cl-).

Interactions avec les autres structures terrestres |

Front du Glacier Perito Moreno (Argentine) lieu de contact entre hydrosphère, cryosphère, et lithosphère.

L'eau ayant une chaleur spécifique élevée, l'hydrosphère constitue un énorme réservoir de chaleur et influence de façon déterminante les climats et les vents des terres émergées.

L'eau de l'hydrosphère est en perpétuel mouvement : courants, ondes et marées agitent les mers, les lacs et les fleuves, les glaciers glissent sur les continents, les icebergs voguent à la dérive, poussés par les vents et les courants, et mille ruisselets s'infiltrent dans la roche, creusant des grottes et se chargeant en sel tandis qu'ils courent vers la mer.

L'hydrosphère modèle la lithosphère en l'érodant mais aussi en transportant les débris et en les accumulant au point de former de nouvelles structures géologiques.

Mers et océans |

Les mers sont de grandes masses d'eau salée déterminées par des archipels, de grandes îles ou péninsules ou par des terres relativement proches les unes des autres. Les océans, bien plus grands, séparent les continents et atteignent une profondeur bien supérieure. Les continents se prolongent sous l'eau par une plate-forme continentale d'environ 200 m de profondeur; celle-ci s'achève par un dénivelé abrupt, le talus continental, qui rejoint les grands fonds vers 3 000 m de profondeur.

Bien que les océans et les mers communiquent les uns avec les autres, leur salinité, leur densité et leur température sont différentes. Ainsi les eaux tropicales sont-elles plus salées que les eaux où se jettent les grands fleuves et que les mers froides, du fait de la plus forte évaporation ou parce que les sels se dissolvent mieux dans une eau chaude. La plus forte salinité se rencontre dans la mer Rouge (44 g/l en moyenne et jusqu'à 300 g/l localement), la plus faible, dans la mer Baltique (2 g/l), la salinité moyenne étant de 35 g/l.

On distingue deux grandes zones de profondeur et de caractéristiques relativement homogènes :

La zone euphotique |

Du grec eu (bon) et fotos (lumière), peu profonde, elle est la région où parvient encore de la lumière, où vivent de nombreuses plantes et où l'oxygénation est maximale. elle se partage en zone hémipélagique (0 à -50 m de profondeur), et en zone mésopélagique (-50 à -200 m)que seuls les ultraviolets atteignent et où les seules plantes sont des algues rouges et brunes;

La zone aphotique |

Elle englobe tout le reste. L'obscurité y est totale. On y distingue la zone infra-pélagique (-200 à -600 m), enrichie en nutriments par la proximité des côtes et de la zone euphotique et peuplée de nombreuses espèces animales; la zone bathypélagique (-600 à -2 500 m), qui comprend la majeure partie des eaux et où seuls vivent les grands carnivores et les espèces adaptées aux profondeurs; et enfin la zone abyssopélagique (-2 500 m et plus), quasi déserte.

Les caractéristiques |

La pression augmente avec la profondeur - d'environ 1 000 hPa tous les 10 m. A 200 m sous le niveau de la mer, chaque centimètre carré doit supporter 1,023 kg. La température décroît de façon irréguliére et de façon différente suivant la latitude. A l'équateur, elle est en moyenne de 30 °C en surface, 15 °C à -250 m, 8 °C à -500 m, 5 °C à -1 000 m et se stabilise entre 5 et 0 °C à -4 000 m. Ainsi on ne retrouve qu'à 4 000 m de profondeur à l'équateur la température couramment trouvée en surface aux pôles.

Il faut également préciser que 97 % de l'eau de la planète se trouve dans les océans, océans ayant une profondeur moyenne de 3 800 m.

Mers intérieures et lacs |

Les mers intérieures et les lacs sont d'importants réservoirs d'eau plus ou moins douce.Selon leur origine on distingue les lacs volcaniques (circulaires), glaciaires (de forme allongée et irrégulière) résultant de la fonte d'anciens glaciers, tectoniques (irréguliers) formés par les mouvements de la croûte terrestre (ex.la mer Morte), côtiers (formés d'eau saumâtre), karstiques (occupant des dépressions argileuses), résiduels (restes d'anciennes mers ou golfes, ex.la mer Caspienne), alluvionnaires, et enfin de barrage (artificiels ou naturels).

Fleuves |

Ils sont alimentés par les précipitations atmosphériques (via les torrents) ou la fonte des glaciers et sont caractérisés par un flux d'eau permanent. La quantité d'eau qui traverse à chaque seconde une section d'un cours d'eau est appelée son débit, mesuré en m³/sec; le débit est maximal durant la crue et minimale durant l'étiage. La région recouvrant l'ensemble des affluents d'un fleuve constitue son bassin hydrographique.

Hydrosphères sur d'autres corps célestes |

Les trois principaux satellites de Jupiter possèdent également des hydrosphères notables. Europe dont la surface est recouverte de glace, présente un océan subglaciaire d'une centaine de kilomètres de profondeur sous l'ensemble de la croûte de glace d'eau1. Ganymède possèderait vraisemblablement une hydrosphère analogue à celle d'Europe avec la présence un océan pris entre deux couches de glace 2. Callisto pourrait elle aussi posséder un océan sous sa surface.

Gliese 581 c qui est l'exoplanète connue la plus similaire à la Terre, gravitant dans la zone habitable de Gliese 581, a une température moyenne qui pourrait être comprise entre °C et 40 °C, ce qui autoriserait la présence d'eau à l'état liquide en surface.

Articles connexes |

Notes et références |

  1. Voir le dossier sur l'océan d'Europe
  2. (en) « Solar System's largest moon likely has a hidden ocean », Jet Propulsion Laboratory, NASA,‎ 2000-12-16 (consulté le 2008-01-11)

Liens externes |