H i s to i re d ’ u n e g o u t te d ’ e a u e n fo r ê t Des nuages au sol Système de p r é l è ve m e n t de l’eau qui s’écoule le long du tronc L’eau s’évapore des plans d’eau (océans, lacs…) et emmène avec elle des éléments chimiques. Dans l’atmosphère cette vapeur d’eau forme les nuages. Les poussières et les gaz (pollutions, particules sahariennes…) interagissent dans l’atmosphère avec l’eau des nuages et des éléments se dissolvent. Lorsqu’il pleut sur les forêts, l’eau est interceptée par la canopée (couvert forestier). Une partie de cette eau est temporairement stockée sur la surface des feuilles ou des aiguilles et s’évapore retournant ainsi à l’atmosphère. L’autre partie de l’eau traverse le feuillage et tombe au sol mais la composition chimique de l’eau change. En effet, des éléments chimiques s’échangent entre l’eau de pluie et les feuilles (ou aiguilles). La feuille est capable de prélever certains Système de prélèvement de et l’eau sous la canopée fores- éléments tière : les pluviolessivats inversement l’acidité de la pluie peut causer un flux sortant de la feuille vers la pluie. L’ e a u d a n s l e s o l Une fois au sol, la pluie s’infiltre doucement dans le sol. De manière générale, plus la texture (granulométrie) du sol est grossière (présence de sable plutôt que d’argile) plus l’eau s’écoule rapidement. L’eau se répartie dans 3 grands compartiments dans le sol et des échanges d’eau ont lieu entre compartiments : • L’eau gravitaire : il s’agit de l’eau qui n’est pas retenue par le sol et qui s’écoule verticalement par la force de gravité. • L’eau faiblement retenue : l’eau dans ce compartiment ne s’écoule pas par gravité, elle est retenue par le sol. Ceci étant, la force de rétention est assez faible pour l’arbre puisse pomper cette eau pour son fonctionnement. • L’eau très fortement liée : il s’agit de l’eau que l’on trouve dans la microporosité. Cette eau n’est pas accessible par les plantes. Le s o l , u n m i l i e u d ’ é c h a n g e s Le sol est aussi un milieu d’échanges. L’eau du sol va voir sa composition chimique changer en raison : • Du prélèvement d’eau et d’éléments chimiques par la plante pour son fonctionnement • Des minéraux qui s’altèrent, libérant des éléments chimiques • Des phénomènes d’adsorption sur des surfaces : certains éléments chimiques sont dotés d’une ou plusieurs charges électriques (ces charges peuvent être positives ou négatives). Tout comme pour les aimants, les contraires s’attirent c’est-à-dire, les charges positives attirent les charges négatives. Or à la surface des certains minéraux, on trouve des charges négatives qui adsorbent des éléments chargés positivement. Inversement des éléments chargés négativement sont adsorbés sur des surfaces minérales chargées positivement. Ces liaisons d’adsorptions sont faibles. Il y a donc perpétuellement des échanges entre l’eau dans le sol et la surface des minéraux. Une nouvelle partie de l’eau de pluie disparaît au cours de son écoulement à travers le sol. Seule une dernière fraction pénètre dans la roche sous jacente où des phénomènes d’altération des minéraux de la roche et des phénomènes d’échanges ont lieu, modifiant à nouveau la composition chimique de l’eau. Eau jeune ou eau ancienne ? Les réactions d’altération sont souvent des réactions lentes ainsi, plus l’écoulement de l’eau à travers la roche est lent, plus l’eau reste en contact longtemps avec des minéraux et plus sa composition chimique est modifiée. Ceci est très important dans le fonctionnement du cycle de l’eau dans les bassins-versants. En effet, l’eau des ruisseaux qui coule aujourd’hui est en grande partie de l’eau de pluie tombée il y a plusieurs années (temps moyen de résidence de l’eau dans les bassins versants de 1 à 30 ans selon les sites). Bien souvent, il s’agit d’un mélange d’eau jeune qui coule rapidement à faible profondeur et d’eau ancienne qui coule plus lentement et a une origine très profonde. Seuil installé dans un ruisseau pour mesurer le débit du cours d’eau Fi che créée par G régor y VAN DER HEIJDEN (D o c torant – INR A Nan c y ) e t Nicolas ANGELI (IR – INR A Nanc y)