Vesi auttaa määrittelemään maapallon fyysisen rakenteen - etenkin kun otetaan huomioon, että se peittää yli 70 prosenttia planeettamme pinnasta - ja on välttämätöntä kaikille sen elämänmuodoille.
Loppujen lopuksi vesi muodostaa suurimman osan elävien esineiden massasta - esimerkiksi noin 65 prosenttia ihmisistä - ja tarjoaa väliaine, jolla ravinteet kulkeutuvat kehon läpi ja jossa ne muuttuvat energiaksi tai elämää ylläpitäviksi biologisiksi rakenteet.
veden kierto, joka tunnetaan myös nimellä hydrologinen sykli, kuvaa reittejä ja prosesseja, joilla tämä kriittinen aine kulkee maan, valtameren ja ilmakehän välillä. Valtameret ja meret muodostavat noin 97 prosenttia koko planeetan vedestä, jota ruokkivat pääasiassa maanpäästöt ja sateet.
Useat vedenkierron tärkeimmät vaiheet - haihtuminen, tiivistyminen ja saostuminen - auttavat varmistamaan, että makean veden sisältämä suhteellisen niukka kosteuden määrä uudistuu jatkuvasti.
Vesikierron määritelmä ja yleiskatsaus
veden kierto voidaan ajatella veden liikkumiseksi kiinteissä, nestemäisissä ja kaasumaisissa tiloissaan eri maailmanlaajuisten säiliöiden välillä. Alle prosentti maapallon vedestä liikkuu aktiivisesti veden kierron läpi kulloinkin.
Suurin osa on väliaikaisesti lukittu "varastoon". Tämä tarkoittaa vettä, joka asuu syvillä valtameren vesillä, hyinen jää, maanalainen pohjavesikerrokset ja muut pitkäaikaiset säiliöt, joissa joissakin tapauksissa voi olla vesimolekyylejä tuhansille tai kymmenille tuhansille vuotta.
Vain pieni osa vedestä on valtamerijärjestelmän ulkopuolella, ja noin kolme neljäsosaa tuoreesta vedestä on jäätynyt jäätikönä ja jääkorkkina. Noin puolet maapallon makean veden osuudesta on pohjavesi, joka on vettä kalliokerrosten sisällä. Vain noin neljännes prosentista makeasta vedestä on järvissä, jokissa, ilmapiiri ja organismit.
Pohjustaa ilmakehää vedellä
Vaikka myrskysuihkut ja merisuihkut siirtävät pienen määrän, haihdutus on tärkein tapa, jolla merivesi siirretään maalle makean veden säiliöiden täydentämiseksi. Haihdutus on nestemäisen veden muuttuminen vesihöyryn kaasumaiseksi muodoksi.
Koska ne muodostavat suurimman osan pintavesistä planeetalla ja koska ne hallitsevat lämpimämpiä leveysasteita missä korkeat lämpötilat kannustavat korkeaan haihtumiseen, valtameret tuottavat yli 80 prosenttia maapallon kokonaishaihdutuksesta kosteutta.
Maan osuus on tietysti loppuosa ilmakehään lisätystä vesihöyrystä: ei pelkästään pintavesien haihdutuksen kautta, vaan myös transpiraatio, kasvien luovuttama vesihöyry. Metsästä haihtuminen voi lisätä sateita toimittamalla merkittäviä määriä vesihöyryä paikalliseen ilmakehään. Tämä on esimerkki - koska puut tarvitsevat tietyn sademäärän vähimmäistason kasvavan - positiivisesta palautesilmukasta.
Termi haihtuminen sieppaa haihdutuksen ja haihdutuksen yhdistetyt vaikutukset. Paljon pienempiä vesihöyrymääriä myötävaikuttavat myös muut prosessit, kuten eläinten hengitys ja tulivuorenpurkaukset.
Tunnelmasta maahan
Ilmakehään haihtunut tai tunkeutunut vesi ei yleensä tartu sinne kovin kauan: usein vain tunteja tai päiviä. Mutta on sanomattakin selvää, että sen ilmakehän asuinpaikka on uskomattoman tärkeä veden kierron maalla olevan osan tankkaamisen kannalta.
Vesihöyry tiivistyy nestepisaroiksi tai sublimoituu jäähiukkasiksi muodostaen pilviä, kun sitä sisältävä ilmamassa jäähtyy riittävästi.
Näin voi tapahtua, kun ilmamassa nousee: aurinkolämmityksen avulla aikaansaadusta kelluvuudesta (konvektio) tai esimerkiksi kun maasto tai jokin muu ilmamassa työntää sitä ylöspäin (eturajaa pitkin). Kosteat, valtamerien ulkopuolelta haihtuneet, kosteuden kuormitetut ilmamassat pääsevät maahan advektio, ilman vaakasuuntainen liike.
Vesi sademääränä
Kun pilvessä olevat pisarat ja jäähiukkaset kasvavat riittävän suuriksi ja painaviksi, ne putoavat sateeksi: sade, lumi, jäätävä sade, rakeet, graupel, räikeät ja vastaavat. Tämä syöttää vettä maanpäälliseen järjestelmään.
Sademäärä toimitetaan hyvin epätasaisesti maapallon ympäri, mikä auttaa määrittämään eri asettelut ekosysteemit: aavikot ja osittain aavikot kosteusspektrin päässä, sademetsät ja monsuunimetsa muut.
Myöskään ilmakehän ei tarvitse tuottaa saostumista veden syöttämiseksi maahan. Esimerkiksi puut vääntävät kosteutta matalasta riippuvista tai maata pitävistä pilvistä tarjoamalla pinnan veden tiivistymiseen.
Tämä sumu tippuu voi toimittaa merkittäviä määriä kosteutta maaperään. Yön yli jäähtyvä maanpinnan ilma voi myös tiivistää vettä kasvillisuuteen ja muihin pintoihin kaste.
Lisää vedenkierron tietoja: makean veden reitit ja asuinpaikat
Maapallon pinnalle putoava vesi voi kulkea minkä tahansa määrän eri reittejä hydrologisen kierron aikana. Paljon suppiloidaan pinnan yli valuminen maavirtojen, purojen ja jokien kautta lopulta sukkulaan mereen.
Vesi, joka kerääntyy lammikoihin maahan, kulkee järveen tai kosteikkoon tai kulkee jokikanavalla, voi myös palata suoraan ilmakehään haihduttamalla. Vesi voi sublimoida suoraan jäätyneestä lumen ja jään muodosta - jäätiköt ja lumireput - myös vesihöyryn kaasumuotoon.
Sen sijaan, että vesi haihtuisi takaisin ilmakehään tai kanavoitaisiin viemäriin valumana, vesi voi myös vuotaa maan alle siitä tulee maaperän kosteutta - joista osa imeytyy kasvien juuriin ja myöhemmin ilmenee - tai menee syvemmälle pohjaveteen pohjavesikerrokset. Pohjavesi voi pysyä kivien sisällä pitkään, mutta se voi myös ilmestyä maapallon pinnalle lähteinä ja imeytyy haihtumaan tai muuttumaan valumaksi.
Lunta putoaa vuorelle jäätikkö tai polaarinen jääkorkki, välin, voidaan sisällyttää jäähänsä pitempään oleskeluun. Lopuksi, makeasta vedestä tietysti tulee biologinen vesi kasvit, eläimet ja muut elävät olennot.