Explainer: Das Wasser der Erde ist alles in einem großen Zyklus verbunden

Es ist ein Sommertag am See. Bäche fließen in das klare Wasser. Geschwollene Wolken rollen über den Himmel. Am Horizont fegt ein grauer Regenvorhang über ferne schneebedeckte Gipfel.

Dies ist der Wasserkreislauf der Erde in Aktion. Wasser, Formverschiebung durch drei Phasen – Flüssigkeit, Dampf und Eis — ist 24/7 in Bewegung. Während es sich bewegt, verbindet es jede Umgebung und jedes Lebewesen auf dem Planeten. Ohne den Wasserkreislauf zum Auffüllen, Reinigen und Transportieren von Wasser könnte das Leben auf der Erde nicht existieren.

Der Wasserkreislauf wird durch eine Reihe miteinander verbundener Prozesse in einer Endlosschleife angetrieben.

Beginnen wir mit der Verdunstung. Wärme von der Sonne bewirkt, dass flüssiges Wasser aus Ozeanen, Flüssen und Seen zu einem unsichtbaren Dampf verdampft. Da Dampf leichter als Luft ist, steigt er in die Atmosphäre auf.

Wasserdampf gelangt auch durch Transpiration in den Wasserkreislauf. Dies ist der Prozess, bei dem sich Wasser durch Pflanzen bewegt und aus Pflanzenblättern als Dampf in die Atmosphäre freigesetzt wird. Transpiration macht etwa 10 Prozent des Wasserdampfes in der Atmosphäre aus.

Als nächstes kommt Kondensation. Wenn Wasserdampf aufsteigt, kühlt er ab. Durch Abkühlen kondensiert der Dampf oder organisiert sich zu winzigen Tröpfchen um. Wir sehen diese Tröpfchen als Wolken. Kondensation und Verdunstung formen und formen Wolken ständig neu. Beobachten Sie eine Wolke, und Sie werden sehen, dass selbst wenn einige Teile davon verdunsten und verschwinden, andere Teile dort wachsen, wo Kondensation auftritt.

Der Transport von Wasser erfolgt, wenn Wasserdampf mit Wind, Strömungen und Wolken von Ort zu Ort bewegt wird.

Niederschlag tritt auf, wenn Wolkentröpfchen zu größeren Tropfen verschmelzen. Sie können sich um Partikel wie Eis, Staub oder Rauch sammeln oder zu Eiskristallen gefrieren. Wenn die Tropfen schwer genug sind, kommen sie als Regen, Hagel, Schneeregen oder Schnee. Nicht alle Niederschläge erreichen den Boden. Einige verdampfen stattdessen oder werden durch Luftströmungen wieder nach oben transportiert, selbst wenn andere Tropfen fallen.

Wenn Niederschlag den Boden erreicht, können mehrere Dinge passieren. Wasser kann in den Boden eindringen oder eindringen und tiefer in den Boden eindringen. Es kann sofort ablaufen und sich in Rinnsalen und Strömen sammeln, wenn es bergab über die Oberfläche fließt. Oder es kann von Pflanzen abgefangen, in Blättern gesammelt oder von ihren Wurzeln aufgenommen werden.

Dann kann es zu einer Pause in der Aktion kommen, die als Speicherung bezeichnet wird. Wasser kann sich in Seen, Eis, Schnee oder unterirdisch (als Grundwasser) ansammeln. Aber schließlich schmilzt Schnee, Seen entwässern oder verdampfen und Eis verwandelt sich wieder in Flüssigkeit oder Dampf. Sogar das Grundwasser bewegt sich so langsam, dass es an die Oberfläche zurückkehrt.

Dann wiederholt sich der Wasserkreislauf und beginnt erneut mit der Verdunstung.

Der Wasserkreislauf ist so alt wie das Leben selbst. Dennoch arbeiten die Wissenschaftler immer noch an wichtigen Details, welche Rolle diese verschiedenen Prozesse spielen, sagt Patrick Keys. Keys ist Nachhaltigkeitswissenschaftler an der Colorado State University in Fort Collins. Und er fügt hinzu, dass Menschen in diesem Wasserkreislauf eine große Rolle spielen können.

„Was wir dem Land um uns herum antun — wie das Fällen vieler Bäume oder das Pflanzen von Pflanzen an trockenen Orten — kann zu enormen Veränderungen der Verdunstung und Transpiration führen, den unsichtbaren Teilen des Wasserkreislaufs“, sagt er. „Diese Änderungen am Land können manchmal zu großen Änderungen der Regenmenge führen, die ein Standort in Windrichtung erhalten kann.“