L’acqua molto abbondante in natura è soggetta ad un ciclo idrologico chiuso il cui motore è costituito dalle energia solare e dalla gravità. Queste forze provocano una serie di fenomeni, variabili nel tempo e nello spazio, che si ripetono con sistematicità.

L’acqua della superficie marina e terrestre è costantemente soggetta ad evaporazione e passa nell’atmosfera per effetto dell’energia solare . qui il vapore si condensa e, per azione della forza di gravità, ricade sotto forma di precipitazioni in parte sull’idrosfera ed in parte sulla superfici continentali. Nel primo caso, col ritorno delle acque in mare, il ciclo (detto oceanico) si chiude rapidamente. Nel secondo caso, il percorso verso l’idrosfera è più lungo e lento (ciclo continentale).

Le acque che cadono sulla litosfera restano in parte in superficie ed in parte si infiltrano nel sottosuolo.

Le acque superficiali si dividono in due frazioni. Una certa aliquota rientra subito nell’atmosfera perché evapora (acqua di evaporazione); l’aliquota rimanente scorre sul suolo (acqua di ruscellamento superficiale) e trova recapito preferenziale in mare, attraverso i corsi d’acqua.

Anche le acque di infiltrazione si suddividono in due frazioni. La prima viene trattenuta nella zona più prossima al suolo ed è restituita all’atmosfera attraverso i fenomeni dell’evaporazione e della traspirazione (acqua di evapotraspirazione). La seconda frazione penetra in profondità (acqua di infiltrazione efficace) ed alimenta, per via sotterranea, sorgenti, fiumi, laghi e mari.

Il percorso di queste ultime acque verso l’idrosfera può essere poco profondo e la permanenza nel sottosuolo relativamente breve; in tal caso si parla di acqua a circolazione attiva. Però, quando le stesse acque raggiungono grandi profondità e vi permangono per tempi molto lunghi si parla di acque di fondo. Non sono da confondere con le acque fossili (o connate) che rappresentano le acque di imbibizione intrappolate nell’acquifero fin dalla formazione della roccia.

Le acque juvenili sono quelle di origine profonda (riferibili a manifestazioni idrotermali di corpi magmatici in via di raffreddamento) che entrano in ciclo per la prima volta. Si tratta di volumi di gran lunga inferiori a quelli dell’idrosfera.

Se si trascurano i quantitativi d’acqua juvenile a quelli che vengono sottratti o liberati per reazione chimica, il ciclo ideologico relativo all’intero globo terrestre può essere sintetizzato nella seguente espressione:

P = E

dove:

P = quantitativi d’acqua di precipitazione;

E = quantitativi d’acqua di evapotraspirazione.

Se l’espressione di prima viene riferita alle sole aree continentali, deve essere così modificata:

P = ET + R + I

dove :

P = quantitativi d’acqua di precipitazione;

ET = quantitativi d’acqua di evapotraspirazione;

R = quantitativi d’acqua di ruscellamento superficiale;

I = quantitativi d’acqua di infiltrazione efficace.

In altri termini il 64% dell’acqua che precipita sul suolo rientra nell’atmosfera per

evapotraspirazione, il 25% raggiunge direttamente il mare scorrendo in superficie e solo l’11%

raggiunge l’idrosfera dopo un percorso più o meno lungo nel sottosuolo.