L`influence du cycle de l`eau sur le climat

FIC H E
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Une régulation biosphérique
Sous sa forme liquide, l’eau a permis le développement du vivant.
L’air respirable lui-même en est issu. Les algues bleu vert ou
cyanobactéries, en scindant les molécules d’eau (H2O) de la mer
primitive pour en extraire l’hydrogène (H), ont rejeté dans l’at-
mosphère, à l’époque saturée de gaz carbonique (CO2), d’énormes
quantités d’oxygène (O2). Lentement mais sûrement, l’oxygène
ainsi libéré s’est accumulé jusqu’à ce que l’atmosphère atteigne sa
composition actuelle. Depuis, les végétaux, par le phénomène de
la photosynthèse, stockent temporairement le gaz carbonique et
rejettent de l’oxygène dans l’atmosphère. Indéniablement, l’eau,
le climat et la vie sont indissociables.
À l’aube d’une nouvelle glaciation ?
Dans l’histoire de la planète, les variations de température du
globe et de composition de l’atmosphère ont entraîné des per-
turbations considérables du cycle de l’eau. En effet, une élévation
des températures a pour effet de favoriser une plus grande éva-
poration à la surface des océans et des continents. Ce réchauffe-
ment des eaux libère davantage de gaz carbonique dans
l’atmo sphère, augmentant l’effet de serre et, par conséquent, la
température terrestre. Sous l’effet de la chaleur, l’eau prend de
l’expansion, entraînant une élévation du niveau des mers. Les
eaux douces des côtes émergées s’ajoutent à celles générées par
la fonte des glaciers. Cette augmentation combinée de tempéra-
ture et de quantité d’eau douce modifie la densité et la salinité des
eaux. Ce phénomène, en gommant les différences existant entre
les eaux des pôles et de l’équateur, affecte la pompe qui anime
la dynamique des courants marins qui ne peuvent plus, dès lors,
répartir la chaleur à l’échelle du globe. L’augmentation de tem-
pérature se traduit par plus de vent en raison d’une plus grande
activité énergétique dans l’atmosphère et par la formation d’une
couverture nuageuse plus abondante qui reflète davantage le
rayonnement solaire vers l’espace (albédo plus élevé). Ces facteurs
combinés provoquent une baisse des températures et la lente
accumulation de glaces au-dessus des continents. C’est d’ailleurs
ce qui s’est produit à l’aube des nombreuses périodes glaciaires
qu’a connue la planète. Au cours de la dernière glaciation
quaternaire, l’écart entre les températures les plus froides et les
plus chaudes a été de l’ordre de 6°C. Cette différence est à
l’origine du passage à sec du détroit de Béring qui a permis aux
populations asiatiques de gagner le continent américain il y a
quelque vingt mille ans et son inondation par la fonte de
l’inlandsis canadien il y a neuf millénaires.
Une eau toujours en mouvement
L’énergie solaire et la chaleur emmagasinée au cœur de la Terre
sont à l’origine de l’ensemble des mouvements qui animent aussi
bien les vents, les précipitations, les courants marins que le dé-
pla cement des plaques tectoniques. Ces courants de convection
(voir fiche 2) entraînent les particules solides, liquides ou ga zeu -
ses à s’élever lorsqu’elles sont légères ou chaudes et à re descendre
lorsqu’elles sont plus denses ou plus froides. Ce processus ther-
mique est à l’origine du cycle de l’eau qui engendre, selon la lati-
tude, flores tropicale, méditerranéenne ou boréale, déserts froids
autant que brûlants, biodiversité marine, tornades, érosion et cou-
vertures nuageuses variées. Le cycle de l’eau peut être plus ou
moins long. Ainsi, la vapeur d’eau demeure dans l’atmosphère
jusqu’à 9 jours. Sous sa forme liquide, l’eau séjourne en moyenne
près de 3 000 ans dans les océans. Les glaciers continentaux et
les calottes glaciaires la gardent captive pendant des milliers d’an-
nées. Cette force d’inertie fait en sorte que la planète réagit très
lentement au changement climatique.
Les océans, le grand régulateur climatique
Occupant 71 % de la surface terrestre, les océans jouent un rôle
primordial dans l’équilibre climatique. Comme l’eau libère et
emmagasine la chaleur plus lentement que l’air, elle joue un rôle
de régulateur thermique. Les courants marins, en favorisant la
circulation des eaux entre l’équateur et les pôles, régularisent le
climat des régions côtières. Les océans constituent aussi le prin-
cipal puits permettant d’absorber les excédents de gaz carbonique
à l’origine de l’effet de serre. D’une part, le CO2atmosphérique est
entraîné dans un cycle où l’eau froide des régions nordiques
favorise sa dissolution dans l’eau de mer. Les mers contiennent en
fait 50 fois plus de CO2dissous que l’atmosphère. Entraîné vers le
fond par les courants marins, le CO2est libéré dans l’atmosphère
à mesure que les eaux, à l’approche de l’équateur, se réchauffent.
D’autre part, le reste du CO2dissous se transforme lentement
en carbonate en réagissant avec les éléments en suspension
dans l’eau.
Les organismes vivants incorporent à leurs squelettes et à leurs
coquilles une part de ce carbonate qui, à la mort de leurs occu-
pants, s’ajoute à celui qui a précipité au fond de la mer pour for-
mer les roches calcaires qui caractérisent les fonds marins.
L’influence du
cycle de l’eau sur le climat
Chauffée par le Soleil à la surface du globe, l’eau transpire de la Terre et s’évapore dans l’atmosphère. Elle se condense en
altitude et précipite à la surface des océans et des continents. Elle ruisselle et s’infiltre dans le sol jusqu’à la mer dans un cycle
sempiternel régularisé par l’énergie solaire. L’eau, tant dans sa forme gazeuse, liquide que solide, a une incidence importante
sur le climat terrestre. La vapeur d’eau constitue, notamment, un puissant gaz à effet de serre. Les océans absorbent près de
50 % du gaz carbonique. La neige et les surfaces glacées réfléchissent une large part du rayonnement solaire.
Réalisé à partir des fiches pédagogiques de la trousse Des idées dans l’airž! (DIDA) disponible auprès de la Centrale des syndicats du Québec (CSQ)ž: http://eav.csq.qc.net/dida/