Comment l’eau détermine le climat

L’eau possède des propriétés essentielles qui la rendent unique, avec de grandes implications pour le climat et l’évolution de la vie elle-même. Écoutez le professeur Søren Rud Keiding nous parler de l’importance de l’eau pour alimenter le système climatique et maintenir un monde vivable.

Le lien entre l’eau et notre système climatique est très étroit. L’atmosphère fonctionne comme une pompe à chaleur ou un climatiseur, mais le refroidissement est différent. Dans l’atmosphère, c’est l’eau qui assure le refroidissement.

Le passage de l’eau d’un état liquide à gazeux, ou inversement, est le moteur de l’ensemble du système climatique. L’une des motivations de Grundfos et des scientifiques du monde entier est d’atteindre les objectifs de développement de l’ONU, principalement les objectifs numéro 6 et numéro 13. L’objectif 6 porte sur l’eau propre et l’assainissement, et l’objectif 13 concerne les défis climatiques.

Toute l’énergie sur Terre vient du soleil, et dans l’atmosphère, l’eau permet de redistribuer l’énergie. Ce que nous appelons la météo et le climat est donc dépendant de l’eau. Lorsque l’eau chauffe dans l’atmosphère, elle devient un gaz. Il faut de l’énergie pour faire passer l’eau de l’état liquide à l’état gazeux. Dans la situation contraire, l’eau est condensée.

La vapeur d’eau, de l’eau à l’état gazeux, est condensée et devient liquide, ce qui libère de l’énergie. Ainsi, lors de tempêtes, le vent qui souffle est essentiellement causé par les molécules d’eau passant de l’état gazeux à l’état liquide, en combinaison avec la rotation de la Terre. La capacité thermique de l’eau est très élevée.

La capacité thermique reflète l’efficacité de stockage d’énergie de l’eau. Si, par exemple, vous voulez chauffer de l’eau, vous avez besoin de beaucoup d’énergie, car l’eau stocke beaucoup d’énergie. Vous connaissez peut-être la différence entre le climat côtier et le climat continental. Elle est essentiellement due à la capacité thermique de l’eau.

Dans un climat côtier, l’eau existe en grande quantité et l’énergie requise pour la chauffer est colossale. Par conséquent, la température reste plus ou moins constante. Si vous rentrez dans les terres, où l’eau est moins présente, les fluctuations de température sont bien plus importantes. Si l’eau contient du sel, elle est, pour ainsi dire, plus lourde, avec une plus forte densité que l’eau sans sel.

Ce qui est fascinant, c’est que lorsque l’eau salée gèle et se transforme en glace, le sel est exclu de la glace. Ainsi, lorsque la glace se forme, l’eau en dessous devient plus dense et coule. Ce mouvement d’eau salée qui sombre est à l’origine du Gulf Stream. L’ensemble du système climatique entraîné par le Gulf Stream s’appuie donc sur le fait que l’eau salée a une densité plus forte que l’eau douce.

Vous savez tous que la glace flotte sur l’eau. Pour nous, c’est normal, mais parmi les 100 millions de molécules connues à ce jour, l’eau est la seule qui possède cette caractéristique, où la forme solide de la molécule, la glace, flotte sur la forme liquide de la molécule, l’eau. Il s’agit là d’une propriété clé de l’eau liquide, qui est capitale pour l’évolution de la vie.

L’eau liquide atteint sa densité maximale à quatre degrés. À quatre degrés Celsius, la densité de l’eau liquide est la plus élevée. Une eau liquide à quatre degrés coule. Ainsi, dans une petite mare, l’eau du fond est à quatre degrés. Plus vous remontez, plus l’eau refroidit. L’eau gèle donc par le haut. Tous les autres liquides gèlent par le fond.

En gelant par le haut, l’eau est capable de protéger toutes les espèces biologiques présentes dans la mare, car la glace fait office de couche isolante. Cette propriété très inhabituelle de l’eau, avec sa densité maximale à quatre degrés, est donc essentielle à l’évolution de la vie.

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Niveau de difficulté: Intermédiaire