Ο κύκλος του νερού
Ο υδρολογικός κύκλος, σε κλίμακα υδρογείου, μπορεί να θεωρηθεί ως το αποτέλεσμα μιας γιγαντιαίας διαδικασίας απόσταξης που εκτυλίσσεται πάνω απ’ όλη τη Γη. Το σύνολο σχεδόν της ενέργειας που κατευθύνει τον κύκλο του νερού προέρχεται από τον Ήλιο.
Το νερό φεύγει σταθερά από τη Γη προς την ατμόσφαιρα με δύο βασικές διεργασίες:
(α) την εξάτμιση του νερού των θαλασσών, των λιμνών, των ποταμών, των πάγων, του χιονιού, του εδάφους κ.λπ., και
(β) την εξάτμιση και τη διαπνοή της ζωντανής ύλης.
Στην ατμόσφαιρα, ένα μέρος των υδρατμών ψύχεται, συμπυκνώνεται σε σύννεφα και επιστρέφει στην επιφάνεια της Γης με τη μορφή βροχής, υγρασίας, χιονιού, χαλάζιου.
Πού πηγαίνει αυτό το νερό; Ένα κλάσμα τροφοδοτεί τα επιφανειακά νερά (ωκεανούς, λίμνες, ποτάμια). Ένα άλλο κλάσμα συγκρατείται από το χώμα, απ' όπου είτε εξατμίζεται σιγά-σιγά, είτε χρησιμοποιείται από τα φυτά, τα οποία εξατμίζουν ένα μέρος μέσω της διαπνοής, ή τροφοδοτεί τα υπόγεια νερά. Και τέλος ένα κλάσμα απορρέει επιφανειακά από το έδαφος στα ποτάμια, τις λίμνες και τους ωκεανούς.
Στα φυσικά φαινόμενα που περιγράφει ο υδρολογικός κύκλος, το νερό εμφανίζεται και με τις τρεις μορφές του· ως αέριο με τη μορφή των υδρατμών όταν οδηγείται από την επιφάνεια της Γης στην ατμόσφαιρα, ως υγρό με τη μορφή βροχής όταν επιστρέφει στην επιφάνεια της Γης, ή ως στερεό με τη μορφή χιονιού, χαλάζιου.
Ο κύκλος του νερού είναι σταθερός και τα ολικά κατακρημνίσματα (βροχή, χιόνι, χαλάζι) εξισορροπούνται από την ολική εξάτμιση. Παρόλο που υπάρχει μια ανισορροπία προς όφελος των κατακρημνισμάτων που πέφτουν στην ξηρά, η εξάτμιση από τους ωκεανούς είναι μεγαλύτερη και η εξισορρόπηση γίνεται μέσω της επιφανειακής απορροής του νερού από την ξηρά προς τη θάλασσα. Μ' αυτόν τον τρόπο, ενέργεια συνεχώς ανταλλάσσεται μεταξύ της ατμόσφαιρας και της επιφάνειας της Γης, δημιουργώντας ένα συνεχή κύκλο κυκλοφορίας του νερού.
Τα ποτάμια και τα υπόγεια νερά είναι οι μεγαλύτερες πηγές νερού που χρησιμοποιεί ο άνθρωπος. Περίπου το 25% του συνολικού όγκου του νερού των ποταμών αντλείται ετησίως από τον άνθρωπο και σχεδόν 30% από αυτό το νερό επιστρέφει στην ατμόσφαιρα μέσω της εξάτμισης. Τα υπόγεια νερά βρίσκονται σε βάθος όπου δεν μπορούν να φτάσουν οι ρίζες των φυτών και δεν υπόκεινται στη διαδικασία της εξάτμισης. Η ποσότητα των υπόγειων νερών είναι περίπου 38 φορές μεγαλύτερη από τα νερά των ποταμών και λιμνών.
Αυτή η φυσική προσφορά του νερού από την επιφάνεια της Γης στην ατμόσφαιρα και πάλι στην επιφάνεια της Γης είναι πάρα πολύ σημαντική στον καθορισμό του κλίματος και της οικολογικής ισορροπίας του πλανήτη. Παράδειγμα οι αληγείς άνεμοι που έρχονται από ψυχρότερα γεωγραφικά πλάτη προς τον ισημερινό. Καθώς κινούνται, παρασύρουν υγρασία και την αποθέτουν στις περιοχές του ισημερινού. Έτσι, οι παραλιακές περιοχές που βρίσκονται κατά μήκος της διαδρομής των αληγών, βόρεια και νότια του ισημερινού, όπως η Ν. Καλιφόρνια, το Μεξικό και η Β. Χιλή, είναι σχετικά ξηρές περιοχές ενώ οι περιοχές του ισημερινού πολύ υγρές. Αντίθετα, οι επικρατούντες δυτικοί άνεμοι, που κινούνται βόρεια και νότια των αληγών, μεταβαίνουν από θερμότερα σε ψυχρότερα γεωγραφικά πλάτη, αποθέτοντας υγρασία κατά μήκος της ακτής (η περιοχή του Όρεγκον βόρεια της Αλάσκας, Ν. Χιλή).
Οι οροσειρές επηρεάζουν επίσης τις βροχοπτώσεις στην ξηρά. Καθώς ο αέρας κινείται πάνω από μια οροσειρά, υψώνεται, ψύχεται και η υγρασία που μεταφέρει μετατρέπεται σε βροχή στην πλευρά του βουνού που είναι εκτεθειμένη στους ανέμους. Έτσι, η υπήνεμος πλευρά δέχεται λιγότερη υγρασία (Πίνδος).
Βλέπουμε λοιπόν πως το μοντέλο κατανομής της υγρασίας πάνω από τη Γη είναι το αποτέλεσμα πολλών παραγόντων, με κυριότερο τη συνδυασμένη δράση της κίνησης του ατμοσφαιρικού αέρα και του ανάγλυφου των ηπείρων και των νησιών. Αυτός ο συνδυασμός έχει άμεση σχέση με την κατανομή των μεγάλων οικοσυστημάτων.
Μια άλλη σημαντική πλευρά του υδρολογικού κύκλου είναι ο ρόλος του στη μεταφορά ύλης. Η επιφανειακή απορροή προς τους ωκεανούς αποτελεί το 35% του ετήσιου νερού που δέχεται η ξηρά από τις βροχές. Λόγω της ικανότητας του νερού να διαλύει και να μεταφέρει υλικά, τα νερά της απορροής είναι ένα σπουδαίο μέσο για τη μεταφορά θρεπτικών συστατικών από ένα οικοσύστημα σε άλλο, φτωχαίνοντας το ένα, πλουτίζοντας το άλλο. Καθώς το νερό κινείται προς χαμηλότερα υψόμετρα, οι ορεινές περιοχές τείνουν να γίνονται φτωχότερες σε θρεπτικά συστατικά από τις πεδινές (π.χ. έλη). Αυτός ο εμπλουτισμός με θρεπτικά συστατικά είναι, σε μεγάλο βαθμό, υπεύθυνος για την υψηλή παραγωγικότητα των περιοχών αυτών.
Ο ΚΥΚΛΟΣ ΤΟΥ ΝΕΡΟΥ
Ο υδρολογικός κύκλος, μέσω της διαδοχής εξάτμισης - κατακρήμνισης, είναι η κυρία
πηγή όλου του γλυκού νερού στη Γη. Η ξηρά δέχεται ένα δυσανάλογο ποσοστό της βροχής και του χιονιού και ως αποτέλεσμα οι ήπειροι έχουν καθαρή εισροή 40.000 κυβ. χμ. νερού το χρόνο. Τα αποθέματα του γλυκού νερού στη Γη υπερβαίνουν κατά πολύ αυτή την ετήσια εισροή αλλά στο μεγαλύτερο μέρος τους είναι πάγοι (πολικές περιοχές) και υπόγεια νερά.
Οι λίμνες και τα ποτάμια καθώς και άλλα επιφανειακά νερά, που είναι και η κύρια πηγή γλυκού νερού για τον άνθρωπο, αριθμούν λιγότερο από το 1% του συνολικού γλυκού νερού στη Γη.
Πηγή: Ambroggi R.P., 1980 (τροποπ.)