Główna zawartość
Cykl hydrologiczny
Dowiedz się, jak woda krąży przez ekosystemy Ziemi. Tłumaczenie na język polski: Fundacja Edukacja Przyszłości dzięki wsparciu Fundacji HASCO-LEK.
Kluczowe informacje
- Zdecydowana większość wody na Ziemi to woda morska znajdująca się w oceanach. Tylko niewielki ułamek to łatwo dostępna słodka woda, której ludzie potrzebują.
- Woda znajdująca się na powierzchni Ziemi może szybko krążyć w przyrodzie, ale większość wody na Ziemi jest zgromadzona w lodzie, oceanach i podziemnych zbiornikach; ta woda krąży w przyrodzie powoli.
- Cykl hydrologiczny (obieg wody) jest złożony i obejmuje zarówno zmiany stanu skupienia wody, jak i fizyczny przepływ wody przez ekosystemy i między nimi.
- Wody gruntowe znajdują się pod ziemią w glebie oraz w pęknięciach skał. Warstwy wodonośne to zbiorniki wód podziemnych często wykorzystywane przy budowie studni.
Woda: Dlaczego jest taka ważna?
Woda jest bardzo ważna dla istot żywych. Twoje ciało składa się w ponad połowie z wody, a gdybyśmy przyjrzeli się Twoim komórkom, odkrylibyśmy, że są zbudowane w ponad 70% z wody! Tak więc - podobnie jak większość zwierząt lądowych - potrzebujesz niezawodnego źródła świeżej wody, aby przeżyć.
97,5% wody na Ziemi to woda słona. Pozostałe wody w ponad 99% to wody podziemne lub lód. W sumie mniej niż 1% słodkiej wody znajduje się w jeziorach, rzekach i innych dostępnych formach powierzchniowych.
Wiele organizmów żywych jest zależnych od tych niewielkich zasobów słodkiej wody powierzchniowej, a brak wody może mieć poważny wpływ na ekosystemy. Ludzie oczywiście wymyślili pewne technologie zwiększające dostępność wody. Obejmują one kopanie studni, aby dostać się do wód gruntowych, zbieranie wody deszczowej oraz odsalanie - usuwanie soli - w celu uzyskania słodkiej wody z wody z oceanu. Mimo to w wielu częściach świata nie zawsze dostępna jest czysta, bezpieczna woda pitna.
Większość wody na Ziemi nie krąży - przemieszcza się z jednego miejsca do drugiego - bardzo szybko. Możemy zaobserwować to na poniższym schemacie, który przedstawia średni czas, jaki pojedyncza cząsteczka wody spędza w każdym z głównych rezerwuarów wody na Ziemi, zwany czasem przebywania. Woda w oceanach, gruntowa i w postaci lodu ma tendencję do bardzo wolnego krążenia w przyrodzie. Tylko wody powierzchniowe szybko krążą w obiegu wody.
Cykl hydrologiczny
Cykl hydrologiczny napędzany jest energią słoneczną. Słońce ogrzewa powierzchnię oceanu i inne wody powierzchniowe, powodując parowanie wody w stanie ciekłym i sublimację lodu - przemianę bezpośrednio z ciała stałego w gaz. Te procesy napędzane energią słoneczną przenoszą wodę, w postaci pary wodnej, do atmosfery.
Z czasem para wodna w atmosferze skrapla się tworząc chmury i ostatecznie opada w postaci opadów, deszczu lub śniegu. Opad docierający do powierzchni Ziemi może ponownie odparować, spłynąć po powierzchni lub wsiąknąć do gruntu.
W ekosystemach lądowych w ich naturalnym stanie, zanim deszcz dotrze do gleby zwykle uderza w liście i inne powierzchnie roślin. Część wody szybko odparowuje z powierzchni roślin. Pozostała część wody dociera do gleby i, w większości przypadków, wsiąka w nią.
Ogólnie rzecz biorąc, woda przemieszcza się po powierzchni jako odpływ tylko wtedy, gdy gleba jest nasycona wodą, gdy deszcz pada bardzo mocno lub gdy dana powierzchnia nie może wchłonąć dużo wody. Powierzchnią, która nie chłonie wody może być skała w naturalnym ekosystemie lub asfalt lub cement w ekosystemie miejskim lub podmiejskim.
Woda w górnych warstwach gleby może być pobierana przez korzenie roślin. Rośliny wykorzystują część wody na własny metabolizm, a woda znajdująca się w tkankach roślin może następnie przejść do ciał zwierząt, gdy te zjedzą rośliny. Jednak większość wody, która dostanie się do organizmu rośliny, zostanie utracona z powrotem do atmosfery w procesie zwanym transpiracją. Podczas transpiracji woda pobierana jest przez korzenie, przemieszcza się w górę przez wiązki przewodzące zbudowane z martwych komórek i odparowuje przez pory, zwane aparatami szparkowymi, znajdującymi się w liściach.
Jeśli woda nie zostanie pobrana przez korzenie roślin, może przedostać się w głąb podłoża, tworząc wody gruntowe. Wody gruntowe to wody znajdujące się w porach między cząstkami piasku i żwiru lub w pęknięciach w skałach. Są ważnym rezerwuarem słodkiej wody. Płytka woda gruntowa przepływa powoli przez pory i szczeliny i może ostatecznie trafić do strumienia lub jeziora, gdzie może ponownie stać się częścią wód powierzchniowych.
Część wód gruntowych leży głęboko w podłożu skalnym i może tam pozostawać przez tysiąclecia. Rezerwuary wód podziemnych, czyli warstwy wodonośne są zwykle źródłem wody pitnej lub irygacyjnej pobieranej przez studnie. Obecnie wiele zbiorników wód podziemnych zużywa się szybciej, niż woda spływająca z góry jest w stanie je uzupełnić.
Cykl hydrologiczny napędza inne cykle.
Cykl hydrologiczny jest ważny sam w sobie, a zależności obiegu wody i opadów deszczu mają poważny wpływ na ekosystemy Ziemi. Jednak opady deszczu i odpływy powierzchniowe odgrywają również ważną rolę w cyklach różnych pierwiastków. Należą do nich węgiel, azot, fosfor i siarka. W szczególności odpływ powierzchniowy pomaga przenosić pierwiastki z ekosystemów lądowych do ekosystemów wodnych.
Przyjrzymy się bliżej, jak to działa w kolejnych artykułach, w których omówimy cykle biogeochemiczne różnych pierwiastków.
Chcesz dołączyć do dyskusji?
Na razie brak głosów w dyskusji