Toute l’eau de la Terre réunie en une seule sphère

 (usgs.gov)
2 points par GN⁺ 2024-08-14 | 1 commentaires | Partager sur WhatsApp

Image représentant toute l’eau de la Terre sous la forme d’une sphère

  • Une image qui représente le volume d’eau de la Terre sous forme de sphères

    • Cette image montre le volume d’eau de la Terre sous la forme de sphères bleues, comparé à la taille de la planète
    • Ces sphères représentent le « volume » et montrent que la quantité d’eau est très faible par rapport au volume de la Terre
    • Les océans existent comme une fine pellicule à la surface de la Terre

  • La sphère représentant toute l’eau de la Terre

    • La plus grande sphère représente toute l’eau de la Terre
    • Son diamètre est d’environ 860 miles (environ 1 386 kilomètres), pour un volume d’environ 332 500 000 miles cubes (environ 1 386 000 000 kilomètres cubes)
    • Cette sphère inclut les océans, les glaciers, les lacs, les rivières, les eaux souterraines, l’eau présente dans l’atmosphère, et même l’eau contenue dans les humains, les animaux et les plantes

  • L’eau douce à l’état liquide

    • La sphère bleue au-dessus du Kentucky représente l’eau douce liquide du monde
    • Son volume est d’environ 2 551 100 miles cubes (environ 10 633 450 kilomètres cubes), dont 99 % sont des eaux souterraines, pour la plupart inaccessibles à l’être humain
    • Le diamètre de cette sphère est d’environ 169,5 miles (environ 272,8 kilomètres)

  • L’eau des lacs et des rivières

    • La petite sphère au-dessus d’Atlanta, en Géorgie, représente toute l’eau des lacs et des rivières de la Terre
    • La majeure partie de l’eau dont la plupart des êtres vivants ont besoin au quotidien provient de cette eau de surface
    • Le volume de cette sphère est d’environ 22 339 miles cubes (environ 93 113 kilomètres cubes), et son diamètre d’environ 34,9 miles (environ 56,2 kilomètres)
    • Le lac Michigan paraît bien plus grand que cette sphère, mais sa profondeur moyenne est inférieure à 300 pieds (environ 91 mètres)

Le résumé de GN⁺

  • Cet article explique de façon visuelle et facile à comprendre la quantité d’eau présente sur Terre
  • Il permet de prendre conscience à quel point la quantité d’eau sur Terre est en réalité limitée
  • Il souligne en particulier que la quantité d’eau douce accessible à l’être humain est extrêmement faible
  • Ces informations aident à prendre conscience de l’importance des ressources en eau et de la nécessité de les préserver
  • Un projet comparable est le programme d’observation de la Terre de la NASA

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1 commentaires

 
GN⁺ 2024-08-14
Avis sur Hacker News

  • Pour référence, cette infographie et cet article s’appuient sur une publication de 1993.
    D’après des recherches plus récentes, vers 2017, le manteau terrestre pourrait contenir autant d’eau que tous les océans réunis ; il faudrait donc ajouter une autre goutte d’un volume comparable à la première, ou agrandir fortement la deuxième.
    Voir « There’s as much water in Earth’s mantle as in all the oceans » (2017) : <https://www.newscientist.com/article/2133963-theres-as-much-...>
    L’USGS cite la publication de 1993 d’Igor Shiklomanov, « World fresh water resources », dans Water in Crisis: A Guide to the World's Fresh Water Resources, sous la direction de Peter H. Gleick.
    Cela dit, l’eau reste une ressource précieuse, et l’eau douce de surface l’est encore plus.

    • Plus précisément, comme le volume d’une sphère vaut 4/3πR^3, doubler le volume revient à augmenter le rayon d’environ 26 %.
    • Étant donné que « l’eau trouvée dans le manteau ne se présente pas sous une forme qui nous est familière. Ce n’est ni un liquide, ni de la glace, ni de la vapeur d’eau ; elle est piégée dans la structure moléculaire des minéraux des roches du manteau », cette comparaison ne me semble pas très productive.
      Il faut faire preuve de beaucoup trop d’imagination pour appeler eau des ions hydrogène et oxygène à l’intérieur de minéraux rocheux.
      https://www.earth.com/news/ringwoodite-mineral-confirms-vast...
    • Cette eau remonte-t-elle réellement à la surface ? Probablement pas, ou seulement en quantités infimes à l’échelle des temps géologiques via l’activité volcanique.
      Pour tous les usages pratiques, il est plus utile et plus intuitif de ne compter que l’eau de « surface » : celle qui peut participer au cycle de l’eau terrestre. L’eau piégée sous la croûte ne semble pas vraiment importante au regard de l’intention de ce graphique.
    • La deuxième goutte est indiquée comme de l’eau douce liquide.
      Je n’aurais pas envie de classer l’eau du manteau comme « liquide » ou « douce ». La plus grande partie est probablement très au-delà du point critique et saturée en sels rocheux.
    • Il suffit que le rayon de cette sphère soit multiplié par ∛2 ;)

  • Vu de loin, l’eau étant ce que l’on voit surtout, j’ai longtemps pensé que la Terre était une planète d’eau.
    Ce n’est qu’après avoir fait le calcul moi-même que j’ai compris qu’il s’agissait plutôt de la différence entre des roches humides et des roches sèches dans l’univers.
    La Terre n’est pas faite d’eau : c’est simplement un rocher humide. Ou plutôt quelque chose comme une boule de bowling vaporisée une douzaine de fois avec un brumisateur.

    • Un calcul approximatif se fait facilement de tête. Le diamètre de la Terre est de 8 000 miles, et même l’endroit le plus profond de l’océan, la fosse des Mariannes, ne fait que 7 miles de profondeur.
      On voit tout de suite que les océans sont minuscules par rapport à la masse totale de la Terre.
    • Dire « vaporisée au brumisateur » est une façon assez crédible de reformuler on lui a lancé des astéroïdes.
      https://en.wikipedia.org/wiki/Origin_of_water_on_Earth#Aster...
    • Dans l’espace, il existe aussi des lunes qui ressemblent davantage à d’énormes boules de neige. Elles ont tellement d’eau que même nos réserves paraissent minuscules en comparaison.
    • En réalité, la Terre n’est même pas vraiment un « rocher » : elle ressemble surtout à une masse de fer.
      Une masse de fer recouverte de roches, c’est-à-dire d’oxydes métalliques, elles-mêmes recouvertes d’eau, c’est-à-dire d’oxyde d’hydrogène.
    • Elle ressemble plutôt à une boule de bowling avec une goutte de bière déposée dessus par une main.

  • Les commentaires qui pinaillent sur le choix de la forme, la méthodologie ou l’exclusion de l’eau du manteau ne me parlent pas vraiment.
    À mon avis, cette image vise à nous faire ressentir la valeur et la responsabilité liées à l’eau dont nous disposons, et à quel point nous tenons la « planète bleue » pour acquise.
    Pour cet objectif, elle est étonnamment efficace et visuellement percutante.

  • « Cette sphère comprend les océans, les calottes glaciaires, les lacs, les rivières, les eaux souterraines, l’eau présente dans l’atmosphère, et même l’eau contenue dans votre corps, celui de votre chien et de vos plants de tomates », mais inclut-elle aussi l’eau du manteau ?
    (https://www.bnl.gov/newsroom/news.php?a=111648)
    Je me demande aussi si elle inclut d’autres formes d’eau non liquide, comme les hydrates ou le sel d’Epsom.

    • Si l’on estime que la quantité d’eau dans le manteau équivaut à celle de tous les océans, elle n’a probablement pas été incluse.
      Les recherches sur l’eau du manteau sont relativement récentes : un article de 2017 titrait « There’s as much water in Earth’s mantle as in all the oceans ».
      <https://www.newscientist.com/article/2133963-theres-as-much-...>
      La page détaillée de l’USGS s’appuie sur « World fresh water resources » d’Igor Shiklomanov, une publication de 1993, dans Water in Crisis: A Guide to the World's Fresh Water Resources, dirigé par Peter H. Gleick.
      <https://www.usgs.gov/special-topics/water-science-school/sci...> et <https://www.usgs.gov/special-topics/water-science-school/sci...>
    • Les zones où l’on a trouvé de l’eau ne concernent que la couche extrêmement mince à l’extérieur de la planète, mais l’illustration donne l’impression que cela s’applique à tout le volume, ce qui est assez trompeur.
    • Non, elle ne l’inclut pas. Cela signifie qu’elle inclut les océans, les calottes glaciaires, les lacs, les rivières, les eaux souterraines, l’eau atmosphérique, ainsi que l’eau contenue dans les humains, les chiens et les plants de tomates.
    • L’USGS semble probablement n’avoir pris en compte que les eaux de surface et l’eau atmosphérique accessibles.
    • La sphère représentant toute l’eau liquide semble avoir une taille proche de celle de l’astéroïde Cérès.
      https://lightsinthedark.com/wp-content/uploads/2013/06/ceres...

  • Il semble que le plus grand océan du système solaire ne se trouve même pas sur Terre.
    L’océan de Ganymède serait plus grand que celui d’Europe, et pourrait être le plus vaste de tout le système solaire. Il contiendrait davantage d’eau que celui d’Europe : 6 fois plus que les océans terrestres et 3 fois plus qu’Europe.
    https://www.scientificamerican.com/article/overlooked-ocean-...

  • Si l’on pouvait comprimer l’atmosphère terrestre en une sphère de densité comparable, elle aurait à peu près la taille de la sphère du milieu. Le poids de tous les océans n’est en effet qu’environ 270 fois celui de l’atmosphère [1].
    Au fond, les matériaux essentiels dont dépend toute la vie ne sont qu’une très fine couche limite d’eau et d’air étalée entre la roche solide et l’espace hostile.
    Le grand défi de la durabilité consiste à savoir dans quelle mesure les humains peuvent perturber cette couche limite incroyablement complexe sans déclencher des dynamiques d’emballement que nous, ou les générations futures, n’apprécierions pas.
    [1] https://www.sciencefocus.com/science/how-much-does-earths-at...

  • Si l’on confie cette idée à Randall Munroe, il faut se préparer à ce qu’un tsunami digne de Lovecraft balaie la Terre et provoque des destructions indescriptibles.

    • Il y a justement une vidéo publiée aujourd’hui. C’est la version vidéo d’une analyse What If? sur ce qui se passerait si l’on faisait tomber cette boule d’eau sur Mars : https://www.youtube.com/watch?v=FkUNHhVbQ1Q
    • Il l’a déjà fait avec une boule d’eau de 1 km de diamètre (https://what-if.xkcd.com/12/), et l’ampleur de la destruction était terrifiante.
      Par pitié, gardons les boules d’eau plus grosses loin de lui.

  • Pour rendre ça un peu plus parlant, j’ai fait un calcul rapide.
    Le volume de la plus petite sphère, celle des lacs et rivières d’eau douce, est indiqué comme étant de 93 113 km³. 1 km³ correspond à 1 milliard de m³, et avec une population mondiale de 8,2 milliards de personnes, cela donne 11 355 m³ par personne. Cela représente un cube de 22,5 m de côté, soit à peu près la taille d’un immeuble de 7 à 8 étages.
    Si l’on prend la sphère incluant aussi les eaux souterraines, soit 10 633 450 km³, on obtient 1 296 762 m³ par personne, c’est-à-dire un cube de 109 m de côté.

    • Un cube de 22,5 m de côté n’est pas facile à se représenter. À la place, si l’on prend une maison de 200 m² avec une hauteur sous plafond de 2,5 m, cela fait 500 m³.
      Votre « part » d’eau remplirait donc 22 maisons.
    • Le rayon de la plus grande sphère est d’environ 92 miles. Elle atteindrait le bord de l’atmosphère et représenterait environ un tiers de la distance jusqu’à l’orbite basse.
    • La calotte glaciaire antarctique contient environ 26 000 000 km³ de glace, ce qui donnerait par personne un cube de glace bien plus grand, d’environ 150 m de côté.
      Ce calcul n’inclut ni la calotte glaciaire du Groenland ni la banquise.

  • Si une planète avait un rayon 10 fois supérieur à celui de la Terre, mais la même profondeur d’océans et la même répartition de l’eau, la même visualisation ferait paraître la goutte d’eau beaucoup plus petite par rapport à la planète.
    Je ne suis donc pas sûr qu’une image comparant le volume d’eau d’une planète au volume total de la planète soit particulièrement utile.

    • Je ne vois pas bien ce qui prête à confusion. Il ne s’agit pas de comparer la quantité d’eau entre planètes.
      J’ai compris que le but de cette visualisation était de montrer que la quantité d’eau douce dans les rivières et les lacs n’est, en rayon, qu’à peu près de la taille d’une grande métropole. C’est une façon assez élégante de donner une idée de l’échelle des ressources en eau.
    • C’est une remarque juste. Cette infographie ne respecte pas correctement le changement d’échelle.

  • Cela me rappelle le satellite d’eau dans « The Algebraist » de Iain M. Banks.
    « Je suis né sur un satellite d’eau.
    Certains, en particulier ses habitants, l’appelaient une planète, mais comme il faisait à peine plus de 200 km de diamètre, “satellite” me semblait plus juste. Ce satellite était entièrement composé d’eau. Non seulement il n’y avait pas de terres émergées, mais il n’y avait pas non plus de roche, ni de noyau solide : c’était une sphère constituée d’eau jusqu’en son centre.
    S’il avait été un peu plus grand, même si l’on dit que l’eau est incompressible — ce qui n’est pas tout à fait vrai —, elle se serait transformée en glace sous une pression extrême, formant un noyau de glace. Cela peut paraître étrange et erroné si l’on est habitué aux planètes où la glace flotte sur l’eau, mais c’est bien le cas. Ce satellite n’était pas assez grand pour qu’un noyau de glace se forme, et si l’on était suffisamment robuste et capable de supporter la pression, on pouvait descendre à travers le poids croissant de l’eau jusqu’au centre exact du satellite.
    Là, quelque chose d’étrange se produisait.
    Au centre de la sphère d’eau, la gravité semblait absente. Il y avait bien sûr une pression énorme qui s’exerçait de toutes parts, mais en pratique, on était en apesanteur. À l’extérieur d’une planète, d’un satellite ou de tout autre corps, on est toujours attiré vers le centre ; mais au centre, on est attiré de manière égale dans toutes les directions. Pour la même raison, la pression environnante n’était pas aussi élevée qu’on aurait pu s’y attendre compte tenu de la masse d’eau constituant ce satellite. »