Aliment et environnement ñ

Les éléments du climat

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L'eau, le climat et l'environnement - Article aliment-et-developpement.com - Novembre 2017 

"L' eau, c'est la vie" ! cette eau qui conditionne la production alimentaire, d’où vient-elle et où va-t-elle ? Comment se maintient-elle afin que la vie soit ?

Les  aquifères

L'eau de la Terre  vient de trois aquifères (Figure 1) : eaux de surface, eaux souterraines, eaux du "ciel".

Les mers et les océans, les lacs et lagunes,  les cours  et  d'eau  (eaux de ruissellement dont les fleuves, rivières, marigots) les retenues d'eau ( barrages, rizières et salins ),  les glaciers et les glaces de la calotte polaire constituent les eaux de surface. Elles occupent les 3/4 environ de la surface de la planète. 

La Terre regorge d'eau, ce sont les nappes phréatiques, les sources, les gerseys ou eaux souterraines.  elles sont alimentées selon la constitution géologique du terrain par drainage, infiltration et capillarité des eaux de ruissellement.

Les eaux du "ciel", cette appellation regroupe la vapeur d'eau et ses différents états selon la température, de l'altitude au ras du sol. Ils sont : les nuages, les précipitations (les pluies, les grêles, les neiges, les givres), les brouillards,  les brumes, et la rosée. 

L'eau de la Terre qui  vient des trois aquifères (Figure 1) : eaux de surface, eaux souterraines, eaux du "ciel",  cette  eau dans la nature suit un cycle 

Le cycle de l’eau

L’eau dans la nature suit un cycle (Figure 2).

Le cycle de l'eau, c’est l'incessante mobilité des ressources en eau et l'interdépendance des contenants d’eau (aquifères). Dans cette mobilité l'eau est soumise en permanence à des modifications de sa constitution, de son état. Le soleil tient une place importante dans ce cycle. Sous l’effet du rayonnement, à tout moment, de l'eau liquide est soustraite aux océans, aux lacs, aux rivières, aux surfaces humides, aux plantes.  La vapeur d'eau s'élève et circule, comme un gaz, dans l'atmosphère où elle se condense au contact d'un air plus froid et donne naissance aux nuages. Dans certaines conditions et par l'effet de la pesanteur, cette eau regagne la surface des continents et des océans sous forme de pluie, de neige ou de grêle.

Les précipitations.

Dans ce cycle, l’eau liquide tient une place de choix. C’est sous cette forme que l’eau est utilisée par les organismes vivants. On estime que le volume d’eau des précipitations à la surface des terres émergées qui arrivent au sol est sensiblement proportionnel à la biomasse : hommes, animaux, végétaux et micro- organismes qui peuplent cette surface.

L’eau qui arrive au sol a plusieurs destinées. L’eau des pluies peut ruisseler jusqu’aux mers et océans par la voie des cours d’eaux.  Le ruissellement est d’autant plus important que les terrains sont imperméables, la pente forte, le tapis végétal faible et les précipitations fortes. 

Les conséquences du ruissellement sont nombreuses : l’érosion des pentes et la dégradation des sols influent sur la production agricole ; par ailleurs, le ruissellement alimente peu les ressources d’eau souterraines. L’eau parvenue au sol peut s’évaporer. On distingue l’évaporation directe et la transpiration des plantes. Les deux phénomènes associés constituent l’évapotranspiration. Elle est provoquée par le rayonnement solaire. La vapeur d’eau monte et devient des nuages au contact de l’air froid. Ces nuages peuvent donner des précipitations La température influe sur la nature de la précipitation (Pluies, grêle, neige ou givre).

L’eau des pluies peut percoler et s’infiltrer dans le sol. Cette eau de percolation et d’infiltration est repartie entre les eaux de surface et les gisements aquifères souterrains (Figure 2). Lorsque les précipitations sont insuffisantes ou irrégulières, le niveau des nappes phréatiques baisse de même que l’humidité des sols. Ainsi les eaux de percolation et d’infiltration jouent un rôle important dans la réhydratation des sols et le maintien du niveau des nappes phréatiques. Ce qui est indispensable en production agricole dans des conditions de sécheresse aux semis comme à la maturation des épis pour les céréales par exemple (grains immatures). 

Par ailleurs les précipitations abondantes (pluies, neiges  et grêle) et mal reparties dans le temps sont un facteur limitant de la productivité. Un sol gorgé d'eau empêche la bonne levée des semences. par ailleurs, Les difficultés attenantes à ces précipitations empêchent d'effectuer à temps certains travaux de semis, de labour et/ou de récolte.  Les conséquences qui en découlent sont les baisses de rendement et de qualité dues aux nombreuses attaques des ennemis des cultures. La prolifération d'herbes empêche le bon développement des des jeunes pousses. Les attaques de parasites (nématodes) et de microorganismes (bactéries et champignons) sont responsables du pourrissement avant et après récolte prédateurs. Les prédateurs (oiseaux et rongeurs) s'attaquent les récoltes au champ. 

Les nuages.

De minuscules gouttes d'eau sphériques ou de petits cristaux de glace de forme hexagonale ayant l'apparence de plaquettes, d'étoiles, de colonnes, d'aiguilles ou de dendrites spatiales constituent les nuages. Ces particules diffusent la lumière dans toutes les directions.  Elles donnent ainsi aux nuagesleur aspect opaque. Les nuages sont en perpétuelle évolution. Ils prennent diverses couleurs et formes. Leur couleur dépend essentiellement de la lumière qu'ils reçoivent. Lorsque le soleil est suffisamment haut dans le ciel, les parties de nuage qui sont éclairées directement apparaissent blanches ou grises, tandis que celles qui doivent leur éclairement au bleu du ciel sont gris bleuâtre. Lorsque le soleil se rapproche de l'horizon, les nuages peuvent prendre une couleur allant du jaune à l'orangé, puis au rouge. Et l’on connaît les nuages orageux de plusieurs kilomètres de long dont la couleur est presque noire

Les incendies, les éruptions volcaniques, les passages d’avions… donnent lieu à la formation de nuages spéciaux.

L’organisation météorologique mondiale (OMM) a adopté une classification des nuages. Le tableau I résume les caractéristiques les plus courantes.  Tous les nuages ne donnent pas de précipitations.

La qualité de l’aliment est de nos jours fortement influencée par les nuages. En effet, les nuages peuvent véhiculer et dissoudre des éléments chimiques résultant de la pollution atmosphérique. 

Selon leur nature, ces nuages influent sur la couche d’ozone ou sur la composition physico-chimique des eaux des précipitations et par conséquent la production végétale. Les nuages et les précipitations jouent aussi un rôle majeur dans le bilan radiatif de la planète et dans la redistribution des énergies entre l'équateur et les pôles du globe; ils représentent par conséquent un élément important de la circulation atmosphérique à l'échelle planétaire et de l'évolution du climat.

Aussi, du cycle de l’eau dépend la stabilité de l’environnement.