Hydrologischer Kreislauf

Der Wasserkreislauf beschreibt die Wanderung von Wassermolekülen auf ihrem Weg von der Erdoberfläche in die Atmosphäre und wieder zurück, in manchen Fällen bis unter die Oberfläche. Dieses gigantische System, angetrieben durch die Energie der Sonne, ist ein kontinuierlicher Austausch von Feuchtigkeit zwischen den Ozeanen, der Atmosphäre und dem Land.

Diagramm des Wasserkreislaufs mit Verdunstung, Kondensation und Niederschlag
Diagramm des Wasserkreislaufs

Studien haben ergeben, dass die Verdunstung – der Prozess, bei dem sich Wasser von einer Flüssigkeit in ein Gas verwandelt – aus Ozeanen, Meeren und anderen Gewässern (Seen, Flüsse, Bäche) fast 90 % der Feuchtigkeit in unserer Atmosphäre liefert. Der größte Teil der restlichen 10 % in der Atmosphäre wird von Pflanzen durch Transpiration abgegeben. Pflanzen nehmen Wasser über ihre Wurzeln auf und geben es dann über kleine Poren an der Unterseite ihrer Blätter wieder ab. Darüber hinaus gelangt ein sehr kleiner Teil des Wasserdampfs durch Sublimation in die Atmosphäre, d. h. durch den Prozess, bei dem sich Wasser direkt von einem Feststoff (Eis oder Schnee) in ein Gas verwandelt. Das allmähliche Schrumpfen von Schneebänken, wenn die Temperatur unter dem Gefrierpunkt bleibt, resultiert aus der Sublimation.

Zusammengenommen machen Verdunstung, Transpiration und Sublimation, plus vulkanische Emissionen, fast den gesamten Wasserdampf in der Atmosphäre aus, der nicht durch menschliche Aktivitäten eingebracht wird. Während die Verdunstung aus den Ozeanen das primäre Mittel ist, um den Teil des Wasserkreislaufs, der von der Oberfläche in die Atmosphäre gelangt, anzutreiben, ist die Transpiration ebenfalls von Bedeutung. Zum Beispiel kann ein Maisfeld mit einer Größe von einem Hektar täglich bis zu 4.000 Gallonen Wasser verdunsten.

Nachdem das Wasser in die untere Atmosphäre gelangt ist, wird es durch aufsteigende Luftströme nach oben getragen, oft hoch in die Atmosphäre, wo die Luft kühler ist. In der kühlen Luft ist es wahrscheinlicher, dass der Wasserdampf von einem Gas zu einer Flüssigkeit kondensiert und Wolkentröpfchen bildet. Wolkentröpfchen können wachsen und Niederschlag produzieren (einschließlich Regen, Schnee, Graupel, gefrierender Regen und Hagel), der der primäre Mechanismus für den Transport von Wasser aus der Atmosphäre zurück auf die Erdoberfläche ist.

Wenn Niederschlag über die Landoberfläche fällt, nimmt er auf seinem weiteren Weg verschiedene Wege. Ein Teil davon verdunstet und kehrt in die Atmosphäre zurück, ein Teil versickert als Bodenfeuchtigkeit oder Grundwasser in den Boden und ein Teil fließt in Flüsse und Bäche ab. Fast das gesamte Wasser fließt schließlich in die Ozeane oder andere Gewässer, wo sich der Kreislauf fortsetzt. In verschiedenen Stadien des Kreislaufs wird ein Teil des Wassers von Menschen oder anderen Lebewesen zum Trinken, Waschen, Bewässern und für eine Vielzahl anderer Verwendungszwecke aufgefangen.

(via http://earthobservatory.nasa.gov/Features/Water/page2.php)

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