Olet luultavasti perehtynyt veden kiertokulkuun, joka tunnetaan myös hydrologisena kiertokulkuna . Se on veden jatkuva, syklinen liike planeettamme ympäri. Kierron alusta loppuun vesi voi muuttua kaikkien kolmen olomuodon kautta: nestemäiseksi, kiinteäksi ja kaasumaiseksi. Prosessi, jossa vesipisara aloittaa ja lopettaa kierron, voi kestää sekunneista tai minuuteista miljooniin vuosiin.
Haluatko tietää hydrologisen kierron perusteellisesti? Tässä artikkelissa opit kaiken siitä.
Kuinka veden kierto toimii
Vedellä on tasapaino maapallolla. Vettä on aina sama määrä, mutta eri paikoissa ja olosuhteissa. Yleensä hydrologinen tasapaino on yleensä vakio, vaikka vesimolekyylit voivat kiertää melko nopeasti.
Aurinko käynnistää ja ohjaa veden kiertokulkua lämmittämällä merien ja valtamerten vettä. Kun vesi haihtuu, se nousee muodostaen pilviä. Tässä vaiheessa vesi on kaasumaisessa olomuodossa. Kun oikeat olosuhteet täyttyvät, alkaa sataa . Ilman lämpötilasta riippuen sade voi olla kiinteässä muodossa (lumi tai rakeet) tai nestemäisessä muodossa (sadepisarat).
Kun vesi putoaa maahan, se voidaan varastoida pohjaveden muodossa, muodostaa lammikoita, suoita, järviä, laguuneja tai liittyä pintavesivirtaan, kuten jokiin, puroihin jne. Jos näin tapahtuu, vesi johdetaan jälleen mereen, jossa se haihtuu jälleen auringon säteilyn kautta, kunnes se muodostaa pilviä. Näin hydrologinen kierto sulkeutuu.
Hydrologiseen kiertoon liittyvät prosessit
On olemassa lukuisia prosesseja, jotka puuttuvat tähän vesikiertoon ja että niiden kautta vesi pidetään jatkuvassa liikkeessä. Esimerkiksi on prosesseja, joilla vesi haihtuu, eikä sen tarvitse olla täsmälleen veden haihtuminen valtameristä auringon säteilyn vuoksi.
Ylöspäin suuntautuvat ilmavirrat ovat myös seurausta haihdunnasta, jota tapahtuu sekä kasvien fotosynteesin että maaperän haihtumisen aikana. On tärkeää ymmärtää, että tällä prosessilla on ratkaiseva rooli hydrologisessa kierrossa ja ekosysteemien ylläpidossa. Voit oppia lisää veden ominaisuuksista pohjavettä käsittelevästä artikkelista.
Kun vesihöyry nousee ilmaan, viileämmät lämpötilat saavat sen tiivistymään ja muodostamaan pilviä ympäri maailmaa. Pilven sisällä olevat vesihiukkaset törmäävät toisiinsa muodostaen suurempia pisaroita. Nämä pisarat tarvitsevat hygroskooppisen tiivistymisytimen fuusioituakseen yhteen ja muodostaakseen suuremman vesipisaran. Tämä tiivistymisydin voi olla esimerkiksi hiekanhiukkanen.
Vesipisaroiden jatkuvan kertymisen ja aggregaation myötä ne kasvavat ja painavat, kunnes ne putoavat oman painonsa vaikutuksesta. Nämä olosuhteet riippuvat kulloinkin läsnä olevan pilven tyypistä ja ilmakehän olosuhteista. Kuten aiemmin mainitsimme, prosessi, jossa vesipisaran (missä tahansa olomuodossa) kierto voi kestää jopa miljoonia vuosia, johtuu seuraavasta.
Vesikierron suhteellinen kesto
Kun vesipisara putoaa pilvestä kiinteässä muodossa, kuten lumessa tai jäässä, se voi kerääntyä napajäätiköihin ja vuoristojäätiköihin eikä haihtua uudelleen miljooniin vuosiin . Tämä vesi voi säilyä varastossa miljoonia vuosia, jos olosuhteet pysyvät muuttumattomina. Tämän ansiosta tiedemiehet voivat saada runsaasti tietoa napajäätiköistä jääkairanäytteiden avulla. Tämä näkökohta on erityisen mielenkiintoinen arktisista jäätiköistä peräisin olevan pullotetun veden tutkimuksessa .
Jos ilmasto lämpenee, jäälohkareet sulavat kevään saapuessa ja lämpötilan noustessa. Sulamisvesi virtaa maan halki ja ravitsee laaksoja ja jokia. Suurin osa maailmanlaajuisesta sateesta putoaa valtameriin. Jos se putoaa maalle, se voi muuttua pintavalunnaksi tai varastoitua maan alle pohjavetenä täydentäen pohjavesikerroksia. Itse asiassa enemmän vettä pidättyy imeytymisen kautta kuin jokiin ja järviin virtaa.
Jos vesi varastoituu maan alle, sen nousu takaisin pintaan ihmisen toiminnan tai järveen johtamisen kautta ja sen uudelleen haihtuminen voi kestää vuosisatoja. Tämä ilmiö on olennainen antisyklonin käsitteen ymmärtämiseksi.
Kun vesi tunkeutuu, se on varastoitava maahan pohjavesikerrosten täyttämiseksi. Nämä maanalaiset vesivarastot ovat erittäin tärkeitä ihmiskunnalle, koska monet kaupungit toimitetaan yksinomaan niiden kautta. Jotkut toiset pystyvät kuitenkin pysymään lähellä maapintaa ja nousemaan pintaan ja valtamereksi.
Vesikierron merkitys elämälle
Hydrologinen kierto on erittäin tärkeä elämälle maapallolla. Sen ominaisuuksien ansiosta elämä voi kukoistaa. Se mahdollistaa orgaanisten yhdisteiden reagoinnin tavoilla, jotka ylläpitävät elämää planeetalla. Kuten luultavasti jo tiedät, ihmiskeho koostuu 60–70-prosenttisesti vedestä , joten emme voisi elää ilman sitä.
Vesi on myös välttämätöntä kasveille fotosynteesin ja hengityksen suorittamiseksi. Se on avainasemassa veden pH:n tasapainottamisessa ja entsyymien elintärkeissä toiminnoissa. Lisäksi, kuten kasvien ja eläinten evoluutiosta voi nähdä, varhaisimmat elämänmuodot syntyivät vedessä. Lähes kaikki kalat elävät yksinomaan vedessä , ja siellä asuu suuri määrä nisäkkäitä, sammakkoeläimiä ja matelijoita. Jotkut kasvit, kuten levät, viihtyvät myös vesiympäristöissä, olipa kyseessä sitten makea tai suolainen vesi.
Kuten näette, vesi on planeettamme tärkein elementti, ja sen ansiosta meillä voi olla elämää sellaisena kuin tunnemme sen tänään. Siksi on välttämätöntä osata arvostaa tätä arvokasta resurssia, mutta sitä on valitettavasti yhä vähemmän.