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Durée du voyage d'une goutte d'eau dans la Loire

par Pitch85, le 13/06/2013 à 22:10 - 1349 visites

Bonjour,

Je voudrais savoir combien de temps met une goutte d'eau pour aller du Mont Gerbier des Joncs jusqu'à Saint-Nazaire en descendant la Loire.
Merci de votre réponse.

Réponse du Guichet du savoir

par gds_gg, le 14/06/2013 à 17:15

Bonjour,

Image
(Wikipédia)

Votre question est pertinente, mais nous sommes navrés de vous dire que vous apporter une réponse exacte relève de l’impossible. :o
Etant seulement bibliothécaire et non Wonder Woman, nous allons essayer de fournir un semblant de réponse à votre interrogation.

Déterminer combien de temps met une goutte d’eau pour parcourir les quelques 1012 km de l’un des quatre plus grands fleuves de France, c’est chercher une aiguille dans une botte de foin !

En premier lieu, il faut partir du principe que cette goutte d’eau ne quitte pas la Loire depuis sa source, au Mont Gerbier de Jonc, jusqu’à son estuaire, à proximité de Saint-Nazaire.
Concrètement cette goutte d’eau ne s’évapore pas, ne s’égare pas sur la berge, n’est pas absorbée par les racines d’un végétal ou bue par un animal, pompée pour la consommation ou retenue à un barrage. Ça fait beaucoup d’aléas.

Ensuite nous pouvons vous indiquer le débit de la Loire, et encore, celui-ci est très fluctuant puisque le niveau du fleuve peut passer du simple au double entre les périodes hivernale et estivale. De facto, le calcul de la durée du trajet de la goutte d’eau dépend de la saison, si le débit est intense ou réduit.
« Le module du fleuve à Saint-Nazaire est de 931 m3/ s-1. La Loire présente des fluctuations saisonnières de débit bien marquées. Les hautes eaux se déroulent en hiver et au tout début du printemps, et se caractérisent par des débits mensuels moyens allant de 1 630 à 1 830 m3⋅s-1, de janvier à mars inclus (avec un maximum en janvier). À partir du mois d'avril, le débit diminue progressivement jusqu'aux basses eaux d'été qui ont lieu de juin à octobre, entraînant une baisse du débit mensuel moyen jusqu'au plancher de 242 m3⋅s-1 au mois d'août, ce qui est plus confortable que ce que l'on pense habituellement. Mais ces moyennes mensuelles cachent des fluctuations bien plus prononcées sur de courtes périodes ou selon les années. »
(source : Loire)

Ensuite quelques notions d’hydrologie avec un extrait de l’Hydrologie continentale, de Claude Cosandey, Mark Robinson :
« Toute étude hydrologique doit se fonder sur une connaissance réelle des écoulements ; la qualité des données hydrologiques est la condition sine qua non de la qualité des études. Or la mesure des débits est difficile, longue, couteuse, et toujours insatisfaisante : la remarque de Barbillon en 1909, selon laquelle « le problème de la mesure des débits constitue l’une des plus pénibles incertitudes scientifiques actuelles » est encore d’une cruelle actualité… Il n’est donc envisageable de proposer ici autre chose que des notions élémentaires d’hydrométrie. »

Enfin nous avons trouvé quelques données chiffrées surtout dans des ouvrages ou des documents destinés à la jeunesse sur le cycle de l’eau :
- Carnet de découverte : le chemin d’une goutte d’eau
« Le temps de "voyage" de l’eau
Au cours de son cycle, l’eau passe à travers différents réservoirs naturels où elle est prise au piège parfois très longtemps. Ainsi, elle peut se solidifier pour 8 000 ans au sommet d’un glacier ou ruisseler pendant 15 jours sous forme de cours d’eau. Dans l’océan, une goutte d’eau y reste 3 000 ans avant de s’évaporer, et 17 ans seulement si elle se retrouve dans un lac d’eau douce. Après s’être évaporée, elle reste 8 jours dans l’atmosphère puis elle ira grossir un nuage de pluie.
»

- Le cycle de l’eau
« Un très long parcours
Mais combien parcourt une goutte d'eau ? Savez-vous qu'une goutte d'eau qui évolue dans son cycle peut parcourir en moyenne 1.000 km ?
1000 km3 : c'est aussi l'évaporation quotidienne estimée de l'eau des océans.
Combien de temps reste-t-elle en moyenne dans l'atmosphère ?
Environ 8 à 10 jours. Condensée par le froid, elle devient nuages, sous forme de neige ou de pluie et retombe à la surface du globe :
- 60% de cette eau s'évaporent à nouveau
- 15% ruissellent et se jettent dans les cours d'eau, les mers et les océans ;
- 25% s'infiltrent et alimentent les rivières et nappes souterraines.

Des temps de séjour très différents
Si l'eau reste 8 à 10 jours en moyenne dans l'atmosphère, son temps de résidence est très variable selon le "réservoir" dans lequel elle se trouve. Ainsi, on estime qu'une goutte d'eau reste… 37.000 ans dans la mer avant de s'évaporer à nouveau.

Et les fleuves ?
Beaucoup d'entre eux se renouvellent complètement en 16 ans en moyenne.
»

Il ne vous reste donc plus qu’à soumettre votre problème aux chercheurs du CNRS, et voir s’ils sont tentés de lancer une balise GPS dans la Loire pour voir dans combien de temps ils vont la récupérer (évidemment, si cette dernière n’a pas été gobée par un poisson au passage !). :P

Pour aller plus loin, nous vous conseillons :
- Géographie de l'écoulement fluvial, d’Alain Giret
- Perlette goutte d'eau, conte de Marie Colmont; ill. de Gerda
- A l'eau ! Le cycle de l'eau, de Christelle Huet-Gomez; illustrations de Emmanuelle Houssais
- une précédente réponse du Guichet du Savoir : Deux gouttes de pluie

Et pour le côté pédagogique :


Bonne route.
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