Le cycle de leau fait référence au transfert de leau dun état ou dun réservoir à un autre. Les réservoirs comprennent lhumidité atmosphérique (neige, pluie et nuages), les ruisseaux, les océans, les rivières, les lacs, les eaux souterraines, les aquifères souterrains, les calottes glaciaires polaires et les sols saturés. Lénergie solaire, sous forme de chaleur et de lumière (insolation), et la gravité provoquent le transfert dun état à un autre sur des périodes allant de quelques heures à des milliers dannées. La majeure partie de lévaporation provient des océans et est renvoyée à la terre sous forme de neige ou de pluie.27 La sublimation fait référence à lévaporation de la neige et de la glace. La transpiration fait référence à lexpiration de leau à travers les minuscules pores ou stomates des arbres. Lévapotranspiration est le terme utilisé par les hydrologues en référence aux trois processus réunis, transpiration, sublimation et évaporation.
Marq de Villiers a décrit lhydrosphère comme un système fermé dans lequel leau existe. Lhydrosphère est complexe, complexe, interdépendante, omniprésente et stable et « semble spécialement conçue pour réguler la vie. »: 26 De Villiers a affirmé que, « sur terre, la quantité totale deau na presque certainement pas changé depuis les temps géologiques: ce que nous avions à lépoque, nous lavons encore. Leau peut être polluée, abusée et utilisée à mauvais escient, mais elle nest ni créée ni détruite, elle ne fait que migrer. Il ny a aucune preuve que la vapeur deau séchappe dans lespace. « : 26
« Chaque année, le renouvellement de leau sur Terre implique 577 000 km3 deau. Cest de leau qui sévapore de la surface océanique (502 800 km3) et de la terre (74 200 km3). De même quantité deau tombe sous forme de précipitations atmosphériques, 458 000 km3 sur locéan et 119 000 km3 sur terre. La différence entre les précipitations et lévaporation de la surface terrestre (119 000 – 74 200 = 44 800 km3 / an) représente le ruissellement total des rivières de la Terre ( 42700 km3 / an) et le ruissellement direct des eaux souterraines vers locéan (2100 km3 / an) . Ce sont les principales sources deau douce pour subvenir aux besoins vitaux et aux activités économiques de lhomme.
Leau est une nécessité vitale de base. Puisque 2/3 de la Terre est recouverte deau, la Terre est également appelée la planète bleue et la planète aquatique. Lhydrosphère joue un rôle important dans lexistence de latmosphère sous sa forme actuelle. Les océans sont importants à cet égard. Lorsque la Terre sest formée, elle navait quune atmosphère très mince riche en hydrogène et en hélium semblable à latmosphère actuelle de Mercure. Plus tard, lhydrogène et lhélium gazeux ont été expulsés de latmosphère. Les gaz et la vapeur deau libérés lors du refroidissement de la Terre sont devenus son atmosphère actuelle. Dautres gaz et vapeur deau émis par les volcans sont également entrés dans latmosphère. Au fur et à mesure que la Terre refroidissait, la vapeur deau dans latmosphère se condensait et tombait sous forme de pluie. Latmosphère sest refroidie davantage lorsque le dioxyde de carbone atmosphérique sest dissous dans leau de pluie. À son tour, cela a en outre conduit la vapeur deau à se condenser et à tomber sous forme de pluie. Cette eau de pluie a rempli les dépressions à la surface de la Terre et a formé les océans. On estime que cela sest produit il y a environ 4 000 millions dannées. Les premières formes de vie ont commencé dans les océans. Ces organismes nont pas respiré doxygène. Plus tard, lorsque les cyanobactéries ont évolué , le processus de conversion du dioxyde de carbone en nourriture et oxygène a commencé. En conséquence, latmosphère de la Terre a une composition nettement différente de celle des autres planètes et a permis à la vie dévoluer sur Terre.