L’eau de surface est toute masse d’eau située au-dessus du sol, notamment les ruisseaux, les rivières, les lacs, les zones humides, les réservoirs et les criques. L’océan, bien qu’étant de l’eau salée, est également considéré comme une eau de surface. Les eaux de surface participent au cycle hydrologique, ou cycle de l’eau, qui implique le mouvement de l’eau vers et depuis la surface de la Terre. Les précipitations et le ruissellement de l’eau alimentent les masses d’eau de surface. En revanche, l’évaporation et l’infiltration de l’eau dans le sol font perdre de l’eau aux masses d’eau. L’eau qui s’infiltre profondément dans le sol est appelée eau souterraine.
Les eaux de surface et les eaux souterraines sont des réservoirs qui peuvent s’alimenter mutuellement. Alors que les eaux de surface peuvent s’infiltrer dans le sous-sol pour devenir des eaux souterraines, ces dernières peuvent refaire surface sur terre pour réalimenter les eaux de surface. C’est à ces endroits que se forment les sources.
Il existe trois types d’eaux de surface : pérennes, éphémères et artificielles. Les eaux de surface pérennes, ou permanentes, persistent tout au long de l’année et sont réalimentées par les eaux souterraines lorsque les précipitations sont faibles. Les eaux de surface éphémères, ou semi-permanentes, n’existent que pendant une partie de l’année. Les eaux de surface éphémères comprennent les petits ruisseaux, les lagunes et les trous d’eau. L’eau de surface artificielle se trouve dans les structures artificielles, telles que les barrages et les zones humides construites.
Puisque l’eau de surface est plus facilement accessible que l’eau souterraine, on s’en remet à elle pour de nombreux usages humains. Elle constitue une source importante d’eau potable et est utilisée pour l’irrigation des terres agricoles. En 2015, près de 80 % de toute l’eau utilisée aux États-Unis provenait des eaux de surface. Les zones humides avec de l’eau de surface sont également des habitats importants pour les plantes aquatiques et la faune.
Les eaux de surface de la planète peuvent être surveillées en utilisant à la fois des mesures de surface et des images satellites. Les débits des cours d’eau sont mesurés en calculant le débit – la quantité d’eau qui descend le cours d’eau par unité de temps – en plusieurs points du cours d’eau. La surveillance du débit des cours d’eau est importante car elle permet de déterminer l’impact des activités humaines et du changement climatique sur la disponibilité des eaux de surface. Le suivi de la végétation autour des masses d’eau de surface est également important. L’élimination de la végétation, soit par des moyens naturels tels que les incendies, soit par la déforestation, peut avoir un impact négatif sur les eaux de surface. La perte de végétation peut entraîner une augmentation du ruissellement de surface et de l’érosion, ce qui peut à son tour augmenter le risque d’inondation.