Simon Bruderer, Brunella Nisini, Ruud Visser, Agata Karska, Steven D. Doty, I. San Jose-Garcia, F. F. S. van der Tak, Arnold O. Benz, S. F. Wampfler, Jes K. Jørgensen, Gregory J. Herczeg, Fabrice Herpin, Mario Tafalla, Sylvie Cabrit, Paola Caselli, Umut A. Yildiz, Michiel R. Hogerheijde, Daniel Harsono, René Liseau, Doug Johnstone, Friedrich Wyrowski, Lars E. Kristensen, E. F. van Dishoeck, T. A. van Kempen, Edwin Bergin, Astronomy, Leiden Observatory [Leiden], Universiteit Leiden, Max-Planck-Institut für Extraterrestrische Physik (MPE), Department of Astronomy [Ann Arbor], University of Michigan [Ann Arbor], University of Michigan System-University of Michigan System, foreign laboratories (FL), CERN [Genève], Natl Res Council Canada, Herzberg Inst Astrophys, Victoria, BC V9E 2E7 Canada, Natl Res Council Canada, Herzberg Inst Astrophys, Victoria, Institute of Astronomy [ETH Zürich], Department of Physics [ETH Zürich] (D-PHYS), Eidgenössische Technische Hochschule - Swiss Federal Institute of Technology [Zürich] (ETH Zürich)- Eidgenössische Technische Hochschule - Swiss Federal Institute of Technology [Zürich] (ETH Zürich), Laboratoire d'Etude du Rayonnement et de la Matière en Astrophysique (LERMA), École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Cergy Pontoise (UCP), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), INAF - Osservatorio Astrofisico di Arcetri (OAA), Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF), Department of Physics and Astronomy [Granville, OH], Denison University, FORMATION STELLAIRE 2012, Laboratoire d'astrodynamique, d'astrophysique et d'aéronomie de bordeaux (L3AB), Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1 (UB)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1 (UB)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire aquitain des sciences de l'univers (OASU), Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1 (UB)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Laboratoire d'Astrophysique de Bordeaux [Pessac] (LAB), Université de Bordeaux (UB)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Bordeaux (UB), INAF - Osservatorio Astronomico di Roma (OAR), Institut de Planétologie et d'Astrophysique de Grenoble (IPAG ), Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Max-Planck-Institut für Radioastronomie (MPIFR), Universiteit Leiden [Leiden], École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire aquitain des sciences de l'univers (OASU), Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Laboratoire d'Astrophysique de Bordeaux [Pessac] (LAB), and Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
(Abridged) Water is a key tracer of dynamics and chemistry in low-mass protostars, but spectrally resolved observations have so far been limited in sensitivity and angular resolution. In this first systematic survey of spectrally resolved water emission in low-mass protostellar objects, H2O was observed in the ground-state transition at 557 GHz with HIFI on Herschel in 29 embedded Class 0 and I protostars. Complementary far-IR and sub-mm continuum data (including PACS data from our program) are used to constrain the spectral energy distribution of each source. H2O intensities are compared to inferred envelope and outflow properties and CO 3-2 emission. H2O emission is detected in all objects except one. The line profiles are complex and consist of several kinematic components. The profiles are typically dominated by a broad Gaussian emission feature, indicating that the bulk of the water emission arises in outflows, not the quiescent envelope. Several sources show multiple shock components in either emission or absorption, thus constraining the internal geometry of the system. Furthermore, the components include inverse P-Cygni profiles in 7 sources (6 Class 0, 1 Class I) indicative of infalling envelopes, and regular P-Cygni profiles in 4 sources (3 Class I, 1 Class 0) indicative of expanding envelopes. "Bullets" moving at >50 km/s are seen in 4 Class 0 sources; 3 of these are new detections. In the outflow, the H2O/CO abundance ratio as a function of velocity is nearly the same for all sources, increasing from 10^-3 at 10^-1 at >10 km/s. The H2O abundance in the outer envelope is low, ~10^-10. The different H2O profile components show a clear evolutionary trend: in the Class 0 sources, emission is dominated by outflow components originating inside an infalling envelope. When the infall diminishes during the Class I phase, the outflow weakens and H2O emission disappears., Accepted for publication in A&A