Die Hydrosphäre und der globale Wasserkreislauf

Die Hydrosphäre

• Teilsystem der Erde
• Menge an Wasser in seinen drei Aggregatzuständen:

Aggregatzustände des Wassers

Flüssiger Zustand:

Grundwasser, Seen, Meere und andere Oberflächenwasserkörper.

Fester Zustand:

Eiskappen, Gletscher, Eisflächen.

Gasförmiger Zustand:

Wasserdampf, der kondensiert und Wolken bildet.

Der Wasserkreislauf

Der Wasserkreislauf besteht aus zwei Hauptkomponenten:

1. Interner (Magmatischer) Kreislauf

• Ein einmaliger Prozess, angetrieben durch Wärme und Dichteunterschiede im Erdinneren.
• Beinhaltet Juveniles Wasser (Magmatisches Wasser).
• Freisetzung durch Vulkane, Grate oder Frakturen.
• Es vermischt sich mit dem externen Kreislauf.
• Der Kreislauf endet, wenn Wasser der Ozeane und Gestein in Subduktionszonen in den Kreislauf gebracht werden.

2. Externer Kreislauf

• Angetrieben durch Solarenergie (Sonnenenergie).
• Ein Teil findet in der Atmosphäre statt, ein anderer auf der Oberfläche oder in geringer Tiefe.
• Die Wolken tragen Wasserdampf, der als NIEDERSCHLAG (Regen, Schnee, Hagel) auftritt.
• Ein Teil des Wassers wird an der Oberfläche gespeichert: Oberflächenabfluss (Flüsse, Seen, Bäche).
• Ein weiterer Teil produziert Grundwasserneubildung: Infiltration (Versickerung ins Grundwasser).
• Das Wasser gelangt aus dem Grundwasser in die Atmosphäre durch:
  • Verdunstung (Evaporation) aus der Umwelt.
  • Evapotranspiration von Lebewesen (Pflanzen).
• Durch Kondensation werden Wolken erzeugt und der Kreislauf schließt sich.

Wasserverteilung auf der Erde

70 % der Erdoberfläche sind mit Wasser bedeckt.

Wir unterscheiden:

• Ozeanisches Wasser: 97 %
  • Ozeane, Meere.
  • Durchschnittliche Tiefe: 4000 m.
• Binnengewässer: 3 %
  • Eiskappen und Gletscher (Fester Zustand): 79 % (des Binnenwassers)
  • Grundwasser: 20 % (des Binnenwassers)
  • Fließgewässer (Abfließende Gewässer, Flüsse, Seen): 1 % (des Binnenwassers)
  • Wasserdampf in der Atmosphäre und Wolken (sehr geringer Anteil).

Allgemeine Wasserbilanz

Die Gesamtmenge des Wassers in der Hydrosphäre ist konstant.

Das Gleichgewicht kann wie folgt dargestellt werden:

P = E + R + AI

• P = Niederschlag (Precipitation)
• E = Verdunstung (Evaporation)
• R = Abfluss (Runoff)
• AI = Infiltriertes Wasser (Infiltration)

Im Jahresdurchschnitt ist die Bilanz in der Regel ausgeglichen (Null).

Der durchschnittliche Wasserhaushalt für den gesamten Globus über einen Zeitraum von einem Jahr ist ausgeglichen: Die Menge des ausgefällten Wassers (fest, flüssig, gasförmig) entspricht der Gesamtmenge des verdunsteten Wassers.

Wichtiger Hinweis zur regionalen Bilanz

Dies sollte nicht über die regionalen Unterschiede hinwegtäuschen:

• Im äquatorialen Bereich und in Breiten über 40° übersteigt der Niederschlag die Verdunstung.
• Das Gegenteil tritt in tropischen Breiten auf: Die Verdunstung übersteigt den Niederschlag.