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Un maillon essentiel dans le cycle hydrologique

La circulation de l'eau souterraine fait partir du cycle hydrologique. Les précipitations et d'autres sources d'eau de surface alimentent l'eau souterraine qui se draine constamment, et parfois très lentement, vers son points de déversement.

L'eau souterraine ne reste pas en permanence dans le sous-sol et elle ne constitue pas toujours des réserves exploitables à volonté par des puits. Le cycle hydrologique est la série de transformations qui se produisent dans la circulation de l'eau de l'atmosphère vers la surface et dans les régions souterraines de la terre, puis de nouveau de la surface vers l'atmosphère. Les précipitations se transforment en eau de surface, en humidité du sol et en eau souterraine. L'eau souterraine circule à nouveau vers la surface, et, de la surface, toute l'eau retourne à l'atmosphère par évaporation et transpiration.

Lorsque les précipitations tombent à la surface du sol, une partie de l'eau se déverse dans les lacs et les cours d'eau. Une certaine partie de l'eau provenant de la fonte des neiges et des précipitations s'infiltre dans le sol et percole dans la zone de saturation. Ce processus s'appelle l'alimentation, et les endroits où il se produit s'appellent zones d'alimentation

Cette eau peut finalement réapparaître au-dessus du sol. C'est l'émergence. L'eau souterraine peut se déverser dans les cours d'eau, les marais, les lacs et les océans, ou bien son émission peut se présenter sous forme de sources et de puits jaillissants.

L'émergence de l'eau souterraine peut contribuer considérablement à l'écoulement de l'eau de surface. Durant les périodes sèches, le débit de certains cours d'eau peut être entièrement alimenté par l'eau souterraine. En tout temps de l'année, en fait, la nature des formations souterraines exerce un effet marqué sur le volume du ruissellement. Tandis que le débit d'émergence détermine le volume d'eau circulant de la zone de saturation vers les cours d'eau, le taux d'alimentation détermine le volume d'eau s'écoulant à la surface. Lorsqu'il pleut, par exemple, le volume de l'eau se déversant dans les cours d'eau dépend de la quantité de précipitations que les matériaux souterrains peuvent absorber. Lorsque la quantité d'eau à la surface est supérieure à la capacité d'absorption des matériaux souterrains, elle se déverse dans les cours d'eau et les lacs.

Le temps de séjour de l'eau souterraine, c'est-à-dire la durée pendant laquelle l'eau demeure dans la portion souterraine du cycle hydrologique, varie énormément. L'eau peut demeurer seulement quelques jours ou quelques semaines dans le sous-sol, ou jusqu'à 10 000 ans ou plus. Les temps de séjour de dizaines, de centaines ou même de milliers d'années ou plus ne s'ont pas exceptionnels. À titre de comparaison, le temps de renouvellement de l'eau de rivières, ou le temps que met l'eau des rivières à se remplacer complètement, est d'environ deux semaines.

Estimation de la profondeur et du temps de séjour des réserves d'eau de la planète :

Estimation de la profondeur et du temps de séjour des réserves d'eau de la planète

Paramètre

Équivalent en
profondeur (m)*

Temps de séjour

Océans et mers

2 500    

~ 4000 ans

Lacs et réservoirs

    0,25 

~ 10 ans

Marais

    0,007

~ 1 - 10 ans

Canaux fluviaux

    0,003

~ 2 semaines

Humidité du sol

    0,13 

2 semaines - 1 an

Eau souterraine

  120    

2 semaines - 10 000 ans

Calottes glacières et glaciers

   60    

10 - 1000 ans

Eau atmosphérique

    0,025

~ 10 jours

Eau biosphérique

    0,001

~ 1 semaine

* Calculé comme si l'emmagasinement était uniformément réparti sur toute la surface de la terre. Source : adaptée de Freez and Cherry, p. 5.

D'après Ministère de l'Environnement du Canada - Gouvernement du Canada

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