WATER- OF HYDROLOGISCHE CYCLUS: STADIA EN BELANG - MILIEU - 2025

Het water fiets of waterkringloop de watercirculatie ter wereld wisselen tussen vloeibare, gasvormige en vaste toestanden. In deze circulatiebeweging stroomt het water tussen de hydrosfeer, de atmosfeer, de lithosfeer en de cryosfeer.

Dit proces is fundamenteel voor het leven op aarde omdat een groot percentage van de cellen uit water bestaat. Bij mensen bestaat 60% van het lichaam uit water, tot 70% in de hersenen en 90% in de longen.

De waterkringloop omvat de gehele massa van planetair water, zowel boven als onder de grond, in rivieren, oceanen, de lucht en in levende wezens. De meest relevante eigenschappen van water voor de hydrologische cyclus zijn het kookpunt en het vriespunt.

Het kookpunt of de temperatuur waarbij het van vloeistof naar gas gaat is 100 ºC op zeeniveau (neemt af met de hoogte). Terwijl het vriespunt of de temperatuur waarbij water van een vloeibare naar een vaste toestand gaat, 0 ºC is.

Een andere opmerkelijke eigenschap is zijn karakter als universeel oplosmiddel, aangezien het de vloeistof is die de meeste stoffen (polaire ionen en moleculen) oplost. Water, dat bestaat uit twee waterstofatomen en een zuurstofatoom, heeft een positieve pool (waterstofatomen) en een negatieve pool (zuurstof).

In de waterkringloop doorloopt dit element zes fasen: verdamping en transpiratie, condensatie, neerslag, afspoeling, infiltratie en circulatie. De energie die de waterkringloop aandrijft, is zonne-energie, en een andere fundamentele kracht is de zwaartekracht, die neerslag, afvoer en infiltratie mogelijk maakt.

Stadia van de waterkringloop

Waterfiets. Bron: Malama De stadia van de watercyclus zijn niet strikt opeenvolgend, dat wil zeggen dat niet elk watermolecuul ze noodzakelijkerwijs allemaal doorloopt bij elke draai van de cyclus. De combinatie van alle fasen vormt een gesloten stroom of cyclus die de verdamping van water en de atmosferische circulatie omvat.

Later condenseert het water en slaat het neer, circuleert door rivieren of hoopt zich op in meren en oceanen, waar nieuwe verdamping optreedt. Een ander deel loopt van de grond, hiervan verdampt een deel en een ander infiltreert, hoopt zich op of circuleert ondergronds.

Gemiddeld wordt elke 8 dagen al het atmosferische water ververst en elke 16 tot 180 dagen wordt het water in rivieren ververst. Daarentegen blijft water in een meer of gletsjer tot 100 jaar of langer staan.

1- Verdamping en transpiratie

Verdamping is de omzetting van water van een vloeibare naar een gasvormige toestand door de temperatuur ervan te verhogen. Deze temperatuurstijging is het product van verwarming veroorzaakt door zonnestraling, voornamelijk ultraviolet.

Evenzo draagt ​​de uitgestraalde warmte (infrarode straling) van de aarde en objecten die zich op het oppervlak bevinden bij aan de verwarming van het water.

Water verdampt wanneer het 100ºC of minder bereikt, afhankelijk van de atmosferische druk. Deze vergassing van water bestaat uit het feit dat de watermoleculen worden geladen met kinetische energie, waardoor hun beweging toeneemt en het water uitzet.

Terwijl de moleculen van elkaar scheiden, verliest het water de samenhang die eraan wordt toegekend door zijn vloeibare eigenschap en wordt de oppervlaktespanning verbroken. Omdat het lichter is, stijgt het in een gas getransformeerde water als waterdamp de atmosfeer in.

Temperatuur, relatieve vochtigheid en wind

In bijna alle gevallen bereikt het water in de oceanen, rivieren en in de bodem de 100 ºC niet, maar er treedt verdamping op, omdat er in een laag water moleculen zitten die meer opwarmen dan andere en de oppervlaktespanning doorbreken , verdampen.

Als de lucht erg droog is (lage relatieve vochtigheid), zullen de watermoleculen die de oppervlaktespanning weten te doorbreken, gemakkelijker de lucht in gaan. Als er daarentegen wind is, sleept dit de laag waterdamp mee die zich op het water verzamelt.

De hoogste verdampingssnelheid vindt plaats in de oceanen, waar de verdampingssnelheid zeven keer zo groot is als die van het aardoppervlak.

Edafische verdamping

Van het water dat de bodem infiltreert, bereikt een deel de grondwaterlaag (verzadigde zone). Terwijl een ander deel opwarmt tijdens zijn doorgang door de onverzadigde zone en verdampt en terugkeert naar de oppervlakte.

Transpiratie

Planten hebben water nodig voor hun stofwisselingsprocessen, dat ze in de meeste gevallen uit de bodem halen. Ze doen dit via hun wortels en wanneer ze de bladeren bereiken, en een deel wordt gebruikt voor het fotosyntheseproces.

Ongeveer 95% van het door planten opgenomen water komt echter in de vorm van waterdamp bij transpiratie vrij in het milieu. De waterdamp komt vrij via de huidmondjes in de bladepidermis.

2- Condensatie

Het is de doorgang van een gas naar de vloeibare toestand, die optreedt op een oppervlak als gevolg van de temperatuurdaling. Naarmate de temperatuur daalt, verminderen de watermoleculen hun kinetische energie en binden ze meer met elkaar om te condenseren.

Druppels water door condensatie. Bron: Nicole López Dit proces vereist dat er deeltjes zijn waaraan het water zich hecht en dat de temperatuur van deze deeltjes lager moet zijn dan de verzadigingstemperatuur van het water. Onder deze omstandigheden wordt het dauwpunt of de dauwtemperatuur bereikt, dat wil zeggen de temperatuur waarbij water condenseert.

Wolkenvorming

Wolkenvorming Bron: Arun Kulshreshtha De lucht stijgt op wanneer deze wordt verwarmd en voert daarbij de waterdamp af die ontstaat door verdamping op het aardoppervlak. Als het stijgt, daalt de temperatuur tot het het dauwpunt bereikt en condenseert.

Zo worden kleine waterdruppels gevormd met een diameter tussen 0,004 en 0,1 mm, die door de wind worden meegevoerd en uiteindelijk met elkaar in botsing komen. De opeenhoping van deze condensatiepunten vormt wolken die, wanneer ze hun waterverzadiging bereiken, neerslag genereren.

vorst

Als de temperatuur erg laag is, wordt er rijp gegenereerd, dat wil zeggen een laag schubben of naalden in kleine stukjes ijs. Dit wordt geproduceerd door directe afzetting van waterdamp op een oppervlak, niet door neerslag.

3- Neerslag

Neerslag. Bron: Cassini83 Neerslag is de val van gecondenseerd water in vloeibare of vaste vorm uit de atmosfeer naar het aardoppervlak. Terwijl het gecondenseerde water zich ophoopt in de atmosfeer in de vorm van wolken, neemt het gewicht toe, totdat het de zwaartekracht niet kan vermijden.

Regen

Regen is het neerslaan van water in vloeibare toestand, wat erg belangrijk is omdat het zoet water over het aardoppervlak verdeelt. 91% van het water dat neerslaat, keert rechtstreeks terug naar de oceanen, 9% gaat naar de continentale massa om de bassins te voeden die terugkeren naar de oceaan.

Nevada

Als de temperatuur in de bovenste lagen van de atmosfeer laag genoeg is, kristalliseert het gecondenseerde water tot sneeuwvlokken. Naarmate ze groter worden en zich ophopen, neerslaan ze uiteindelijk door de zwaartekracht en veroorzaken ze sneeuw.

wees gegroet

Het zijn ijsstenen met een diameter van 5 en 50 millimeter of zelfs groter, die zijn gevormd rond zwevende materiaaldeeltjes. Wanneer het ijs dat zich rond het deeltje heeft opgehoopt voldoende gewicht heeft bereikt, slaat het neer.

4- Afvoer

Neerslagwater kan rechtstreeks op een waterlichaam (vijver, rivier, meer of oceaan) of op de grond vallen. Evenzo kunnen watermassa's overstromen, dat wil zeggen dat een deel van het aanwezige water ontsnapt uit de inperkingsgrenzen.

Dit proces waarbij een waterstroom wordt gegenereerd als gevolg van het overlopen van een container of kanaal wordt afvoer genoemd. Dit wordt gegenereerd wanneer de hoeveelheid water die neerslaat of over de container stroomt groter is dan de infiltratiecapaciteit van de bodem.

5- Infiltratie

Infiltratie is het proces waarbij water via de poriën en scheuren in de grond dringt. De infiltratiesnelheid of hoeveelheid water die in een bepaalde tijd de bodem weet binnen te dringen, is afhankelijk van verschillende factoren.

Bijvoorbeeld in een zandgrond met grove deeltjes die grotere poriën in elkaar laten, zal de infiltratie groter zijn. Terwijl in een kleigrond, die fijnere deeltjes bevat, de infiltratie minder is.

Bodemlagen

Bodems bestaan ​​uit verschillende horizonten of lagen die op elkaar zijn gerangschikt, elk met zijn eigen kenmerken. Er zijn bodems waarvan de oppervlaktehorizon of horizon A zeer permeabel is, terwijl sommige van de lagere horizonten dat minder zijn.

Als het geïnfiltreerde water een ondoordringbare laag ontmoet, hoopt het zich erop op of circuleert horizontaal. Dit vormt de ondergrondse waterlichamen of aquifers, die van groot belang zijn als zoetwatervoorziening.

De hoeveelheid grondwater wereldwijd wordt geschat op 20 keer die van oppervlaktewater op aarde. Dit water is wat de basisstroom van de rivieren in stand houdt en water aan de planten levert.

Springs

Het water dat zich in de ondergrond heeft opgehoopt, kan uitwegen naar buiten en bronnen vormen. Met andere woorden, een natuurlijke bron van water dat uit de aarde stroomt en vijvers of rivieren vormt.

6- Circulatie

Veel van het water bevindt zich in de oceanen, meren en ondergrondse reservoirs, of is bevroren aan de polen of in hoge bergen. Een relevant deel is echter permanent in omloop, waardoor de waterkringloop dynamisch wordt.

Luchtstromingen

Verschillen in temperatuur tussen punten in de atmosfeer van de aarde veroorzaken verplaatsingen van luchtmassa's. Deze verplaatsingen veroorzaken op hun beurt weer verschillen in atmosferische druk en er ontstaan ​​winden die de waterdamp meevoeren.

Massa's hete lucht stijgen van het aardoppervlak naar de bovenste lagen van de atmosfeer. Evenzo verplaatst de lucht zich horizontaal van hogedrukgebieden naar lagedrukgebieden.

Oceaanstromingen

In de oceanen is het water in constante circulatiebeweging, waardoor zeestromingen ontstaan. Deze worden bepaald door de bewegingen van rotatie en translatie van de aarde.

Rivieren

Het water dat op de bergen neerslaat, loopt door de zwaartekracht naar beneden en volgt de contourlijnen van het terrein. Bij dit proces wordt door de eroderende werking van het water zelf een kanaal gevormd dat erdoorheen wordt geleid. Op deze manier worden waterlopen gevormd die tijdelijk of permanent kunnen zijn.

Water bevriest

Een deel van het water dat op de aarde neerslaat, circuleert niet, omdat het geïmmobiliseerd is in de vorm van ijs. In zeewater ligt het vriespunt onder de 0 ° C vanwege het hoge gehalte aan zouten (doorgaans -2 ° C).

Aan de andere kant, als er geen deeltjes zijn waaraan het water zich vastklampt, daalt het vriespunt tot - 42 ºC.

Belang van de waterkringloop

Vitale vloeistof

Levende wezens hebben water nodig om te leven, in feite bestaan ​​levende cellen voor een groot deel uit water. Water, dat een universeel oplosmiddel is en in staat is om een ​​grote hoeveelheid opgeloste stoffen op te lossen, is essentieel bij cellulaire biochemische reacties.

Verschillende fasen van water. Bron: BE De waterkringloop, door neerslag en door rivieren, meren en ondergrondse watervoerende lagen, levert het water dat nodig is voor het leven. Primaire productie door fotosynthese is het proces dat de omzetting van zonne-energie in bruikbare energie voor het leven garandeert.

Fotosynthese is niet mogelijk zonder water, zowel bij plankton (waterorganismen) als bij landplanten.

Regeling van temperatuur

De watermassa's die op aarde aanwezig zijn, evenals hun circulatie in de hydrologische cyclus, zijn een thermische regulator. Door de hoge soortelijke warmte van water kan het geleidelijk warmte opnemen en ook geleidelijk afgeven.

Evenzo regelen levende wezens hun lichaamswarmte door deze over te dragen aan lichaamswater en deze door transpiratie te verliezen.

Water behandeling

Wanneer het water verdampt, bevrijdt het zichzelf van vervuilende stoffen en opgeloste zouten, dus als het neerslaat is het zoet en relatief zuiver water. Er zijn echter vervuilende gassen en deeltjes in de atmosfeer als gevolg van menselijke activiteiten die de kwaliteit kunnen beïnvloeden.

Klimatologische gebeurtenissen

De waterkringloop bepaalt of draagt ​​bij aan het bestaan ​​van een reeks klimatologische verschijnselen zoals regen, sneeuwval en hagelstormen. Op dezelfde manier bepaalt het de verschijning van mist, de periodieke overstromingen van rivieren of variaties in temperatuur op het aardoppervlak.

Negatieve effecten

De watercyclus heeft ook bepaalde negatieve effecten voor de mens, zoals uitspoeling, erosie en sociaal-natuurrampen.

Uitloging

Het bestaat uit het wassen of slepen van de voedingsstoffen die in de bodem aanwezig zijn door de oplossende werking van het water dat infiltreert. In landbouwbodems met een laag vermogen om voedingsstoffen vast te houden, veroorzaakt dit fenomeen bodemverarming.

Erosie

Het is het verlies van grond- of rotsslijtage als gevolg van de mechanische werking van wind of water. Het afstromende water heeft een hoge eroderende kracht van de bodem en gesteenten, afhankelijk van de structurele en mineralogische eigenschappen ervan.

In kale gronden met steile hellingen in gebieden met veel regen is erosie hoog. Het verlies van grond door deze oorzaak heeft een grote economische impact op de voedselproductie.

Socio-natuurrampen

Stortregens, maar ook zware sneeuwval en zware hagelbuien kunnen grote negatieve gevolgen hebben voor menselijke structuren en gemeenschappen. Evenzo veroorzaken het overstromen van rivieren en de stijging van de zeespiegel overstromingen in bevolkte gebieden en teeltgebieden.

De mens verandert met zijn acties natuurlijke cycli en veroorzaakt rampen zoals opwarming van de aarde of de bouw van faciliteiten in risicogebieden.

Referenties

1. Calow, P. (Ed.) (1998). De encyclopedie van ecologie en milieubeheer.
2. Margalef, R. (1974). Ecologie. Omega-edities.
3. Ordoñez-Gálvez, JJ (2011). Hydrologische cyclus. Technische primer. Geografische Vereniging van Lima.
4. Sterling, TM en Hernández-Rios, I. (2019). Transpiratie - Beweging van water door planten. ELibrary Plant and Soil Sciences. Les afdrukken.
5. Vera, C. en Camilloni, I. (s / f). De Water cyclus. Verken. Multimedia trainingsprogramma. Ministerie van Onderwijs, Wetenschap en Technologie.