מדוע מחזור המים חשוב למערכת אקולוגית?

מים הם הכרח לחיים. אורגניזמים חיים מהווים לפחות 70 אחוז מהמים. זהו החומר היחיד הקיים בכדור הארץ ובאטמוספירה בשלושת השלבים שלו - מוצק, נוזלי וגזי - בו זמנית. מחזור המים, או ההידרולוגי, הוא מחזור המים כקרח, מים נוזליים ואדי מים ברחבי כדור הארץ ובאטמוספירה. מערכות אקולוגיות הן קהילות ביולוגיות, או ביוטיות, ותהליכים כימיים ופיזיים, או אביוטיים המשפיעים על מבנהם. גבולות המערכת האקולוגית נעים בין קו חוף לבריכה, שדה ליער או עומק מים שונה באוקיאנוסים.

המחזור מתחיל כאשר המים מתאדים מעל פני האוקיאנוס. אדי מים עולים, מתקררים ומתעבים לטיפות מים ולחלקיקי קרח הנעים מעל פני כדור הארץ. לעננים תפקיד מרכזי בשליטה באקלים של כדור הארץ. הם משקפים את קרינת השמש הנכנסת בחזרה לחלל ומפעילים אפקט קירור על פני כדור הארץ. עננים לוכדים גם קרינה יוצאת מכדור הארץ ומייצרים השפעה מחממת על פני כדור הארץ.

מים נופלים חזרה לכדור הארץ כגשם, ברד או שלג בשלב הבא של המחזור. על הקרקע, החום השורר על פני השטח גורם לחלק מהמים להתנדף שוב. חלק אחר של המים חודר לקרקע פני השטח ונאסף מתחת לאדמה כמי תהום המחלחלים למערכות נהרות ולאוקיאנוסים, ומגיחים שוב על פני השטח כמעיין. מים שנותרו, או נגר, זורמים לנהרות, אגמים ואוקיאנוסים שם מתחיל המחזור מחדש.

צמחייה על פני כדור הארץ סופגת מי תהום וחומרים מזינים דרך שורשים ומאדה אותם בחזרה לאטמוספירה מעליה. זהו תהליך הנשיפה המהווה ענף נוסף של המחזור. על פי הסקר הגיאולוגי האמריקני, עץ אלון גדול משגר 40,000 ליטרים של מים בשנה, ואילו שדה תירס של 1 דונם מפיק 3,000 עד 4,000 ליטרים של מים מדי יום. זה מאפשר לצמחייה להרטיב את האוויר ולשמור על מחזור המים לנוע באזורים הרחק מאוקיינוסים. פינוי עצים על פני שטחים גדולים מאט את הגשם, מה שמוביל לבצורת ולהיווצרות מדבר.

אוקיינוסים הם השלב הנוזלי העיקרי של מחזור המים. הם מכסים 70 אחוז משטח כדור הארץ, מחזיקים 96.5 אחוזים ממי העולם ואחראים ליצירת 85 אחוז מאדי המים באטמוספירה. האוקיאנוסים מחזיקים את המערכות האקולוגיות הגדולות בעולם. קהילות אלה משתנות בהתאם לעומק המים, לטמפרטורה, למליחות ולזמינות אור השמש. אידוי מים טהורים מעל פני האוקיאנוס משאיר אחריו מלחים, שהופכים מרוכזים במים. שוניות האלמוגים צומחות במים חמים ורדודים בעוד שמיקרואורגניזמים ומזינים תחתונים - דגים שטוחים וקוריות - חיים במים החשוכים, הקרים והעמוקים.

קרחונים וקרחונים הם השלב המוצק של מחזור המים ואוחסנים 68.7 אחוזים מהמים המתוקים בעולם. הסקר הגיאולוגי מעריך שאם כל הקרח נמס, מפלס הים היה עולה 230 מטר. כמו עננים, כובעי קרח משקפים חלק מקרינת השמש בחזרה לחלל ומשמשים כהשפעה מקררת על טמפרטורת כדור הארץ. אייסאפקים הם חלק בלתי נפרד ממחזור התרמוהלין, שהוא התהליך בו הבדלי טמפרטורה ומליחות בחלקים שונים של האוקיאנוסים מניעים את זרמי הים. אם מחזור זה לא היה קיים, אזורי הקוטב של כדור הארץ היו מתקררים ואזורי המשווה היו חמים יותר. מערכות אקולוגיות בהתאמה שלהן לא ישרדו.