Waterkringloop

Het voorkomen van grote hoeveelheden vloeibaar water aan het aardoppervlak onderscheidt de Aarde van andere planeten. Vanwege dit feit wordt de Aarde wel de "blauwe planeet" genoemd. Tot nog toe zijn geen andere hemellichamen bekend waar water aan het oppervlak in grote hoeveelheden voorkomt. Vloeibaar water was in het verleden aanwezig op de Maan[23] en op Mars en komt wellicht nog steeds af en toe voor op die planeet. Sommige grotere manen van de planeten Jupiter en Saturnus hebben water in hun binnenste, maar niet in grote hoeveelheden aan het oppervlak. Op de exoplaneet HD 189733b, een gasreus, is watergas ontdekt.

TERUG

Het water op Aarde wordt de hydrosfeer genoemd. Zonder hydrosfeer zou op Aarde geen leven mogelijk zijn. Daarnaast speelt water een belangrijke rol in veel scheikundige reacties, de verspreiding van erin opgeloste stoffen en de erosie en transport van sediment.

Het meeste water bevindt zich in de oceanen (maar liefst 97,22%); dit is zoutwater. De oceanen bevatten 1,386×109 km³ water, met een massa van 1,35×1018 ton, ongeveer 1/4400 van de totale massa van de Aarde. Als de Aarde geen reliëf had, dan zou dit water het gehele oppervlak bedekken met een 2,7 km diepe laag. Het overige water, minder dan 3%, is zoetwater. Van al het zoetwater op Aarde ligt 68,7% opgeslagen in de vorm van ijs en gletsjers, en 31,0% bevindt zich in de ondergrond als grondwater of permafrost. Slechts 0,3% van al het zoetwater is oppervlaktewater, verdeeld over binnenzeeën, meren en rivieren ...

Oceanen

Ongeveer 3,5% van de totale massa van de oceanen bestaat uit opgelost zout, voornamelijk afkomstig uit submariene vulkaanuitbarstingen en de verwering van gesteenten. Zeewater is een belangrijk reservoir voor (opgeloste) gassen, met name dizuurstof, distikstof en koolstofdioxide. Deze gassen zijn essentieel voor het mariene leven, respectievelijk voor de celademhaling, de stikstoffixatie door mariene bacteriën, en de fotosynthese.

De oceanen staan constant in contact met de atmosfeer en bufferen deze op verschillende manieren. De oceanen hebben bijvoorbeeld een groot deel van de extra CO2 en methaan opgenomen, die door menselijk toedoen in de atmosfeer terecht is gekomen. Ook werken de oceanen als buffer tegen te grote warmteverschillen in de atmosfeer: in warme klimaten koelen oceanen de atmosfeer af en in koude klimaten warmen ze de atmosfeer op. Zo spelen oceanen een belangrijke matigende rol in de verdeling van warmte over de Aarde. Gemiddeld genomen verspreiden zeestromen warmte van de tropen richting de polen.

Driftstroming

Het patroon van stroming is complex. Ten eerste zijn er driftstromen, stromen aan de oppervlakte die worden aangedreven door de dominante windrichting: tussen de evenaar en de keerkringen is dat een oostenwind en op gematigde breedte (30°-65°) een westenwind. Het water neemt echter niet zomaar de windrichting over: een combinatie van wrijving van de verplaatste lucht aan het wateroppervlak en het corioliseffect maakt dat de stroomrichting wordt afgebogen. Cyclische beweging op grote schaal is het resultaat: met de klok mee op het noordelijk halfrond en tegen de klok in op het zuidelijk halfrond. Tijdens de zomer kan de windrichting omkeren (passaten) en, als gevolg, kan de driftstroming seizoensgebonden afnemen of stil liggen.

De sterkste driftstroming is de Circum-Antarctische stroom rond het continent Antarctica. Deze sterke stroming van koud zeewater isoleert Antarctica thermisch, zodat het continent een zeer koud klimaat heeft en de grootste ijskap ter wereld.

Conveyor belt

Dieper in de oceanen komen geen driftstromen voor maar is de thermohaliene circulatie dominant. Deze wordt aangedreven door verdamping van water dat, in de Caraïben en langs de oostkust van Noord-Amerika, noordwaarts stroomt. Aangekomen in het noorden van de Atlantische Oceaan, is dit water relatief zo zwaar geworden dat het zinkt en op diepte voor de Europese kust langs, terug naar het zuiden stroomt tot Antarctica. Dan stroomt het via de Zuidelijke Oceaan rond Australië de Grote Oceaan in, waar het noordwaarts keert langs de oostkust van Azië, om voor de kust van Alaska op te wellen. Vervolgens stroomt het, aan het oceaanoppervlak, langs de kust van Noord-Amerika zuidwaarts tot de evenaar, en dan terug door de Indische Oceaan naar de Atlantische. Zodoende circuleert het oceaanwater de hele wereld rond.

El Niño

Dergelijke dieptestromingen in de oceanen hebben een grote invloed op het zeeleven in de verschillende mariene ecosystemen. Opwelling van oceaanwater brengt voedingsstoffen vanaf de oceaanbodem omhoog. Een tijdelijke verandering in een stroming kan grote invloed hebben op het lokale klimaat en de visstand, zoals tijdens het fenomeen El Niño. Tijdens El Niño keert de stroming voor de kust van Zuid-Amerika zich om zodat er niet langer koel, voedselrijk dieptewater kan opwellen. Als gevolg is het weer tijdelijk natter dan normaal en sterven vispopulaties af door voedselgebrek. Er zijn in het geologische verleden ook periodes geweest zonder thermohaliene circulatie. Dit had telkens wereldwijde klimaatsveranderingen ten gevolg.

Waterdamp

Waterdamp in de atmosfeer maakt maar 0,03%-0,05% uit van de totale hoeveelheid zoet water ter wereld. Door verdamping van zowel zout- als zoetwater neemt de atmosfeer water op: de hoeveelheid water die lucht kan opnemen is groter bij hogere temperatuur. De temperatuur waarbij lucht verzadigd is wordt het dauwpunt genoemd. Als de lucht verzadigd is met waterdamp treedt condensatie op, en vormen zich wolken. De relatieve luchtvochtigheid is de hoeveelheid waterdamp die de lucht bevat ten opzichte van de maximale hoeveelheid. Zelfs in de droogste gebieden op Aarde bevat de lucht nog waterdamp, maar er zijn merkbare verschillen.

Waterkringloop

Na wolkvorming kan uit de lucht neerslag vallen op het aardoppervlak, in de vorm van regen, hagel, of sneeuw. Op het land wordt een deel van de neerslag opgevangen door de vegetatie. Een ander deel vormt oppervlaktewater, dat op het oppervlak blijft staan of afvloeit naar een rivier, meer of zee. Een deel van het oppervlaktewater infiltreert in de bodem, waar het verder percoleert naar het grondwater. Een ander deel van het oppervlaktewater verdampt en komt weer in de atmosfeer terecht (evaporatie). De verdamping van water vanuit de vegetatie wordt transpiratie genoemd. Twee laatstgenoemde processen vormen samen de evapotranspiratie.

Sneeuw en hagel blijven in een pool- of bergklimaat liggen, en hun accumulatie (ophoping) leidt - onder invloed van hun eigen gewicht (druk) - tot de vorming van gletsjers. Gletsjers voeden rivieren gedurende het hele jaar met hun smeltwater. Via rivieren stroomt oppervlaktewater naar de oceanen terug. Zodoende is sprake van een cyclus, die de waterkringloop wordt genoemd.

Straalstromen

Een belangrijk onderdeel van de waterkringloop zijn zogenaamde atmosferische rivieren, tijdelijke stromen van vochtige lucht in de atmosfeer. Deze kunnen, met name boven de Atlantische en de Grote Oceaan, duizenden kilometers lang zijn. Het brongebied van een atmosferische rivier is het warme oceaanwater rond de evenaar, waar de evaporatie hoog is. Dankzij de dominante windrichting wordt deze warme vochtige lucht naar middelbare breedtegraden gebracht waar het water als neerslag weer uit de atmosfeer onttrokken wordt. Langs de westkusten van Europa en Noord-Amerika kunnen atmosferische rivieren dagenlange stormen en wateroverlast veroorzaken.

Bronnen

- Wikipedia
- NASA
- Goddard space center
- ESA
- NOAA
- Researchgate
- OceanRep

Astropolis respecteert logischerwijze de auteursrechten, maar het blijkt helaas niet altijd mogelijk om te achterhalen wie de rechtmatige eigenaar is van betreffende foto of video. Bent u de eigenaar en maakt u bezwaar ? Neem dan gerust contact met ons op !