Vattnets kretslopp, The natural water cycle, Swedish Completed

Sources/Usage: Public Domain. View Media Details

Vad är vattencykeln? Jag svarar utan att tveka att - det är jag! Vattencykeln beskriver förekomsten och rörelsen av vatten inuti, utanpå och utanför jordytan. Jordens vatten rör sig hela tiden, och byter ständigt skepnad, från flytande form till ånga till is och tillbaka igen. Vattencykeln har fungerat på detta vis i flera miljarder år och allt liv på jorden är beroende av den; jorden skulle vara en ganska avslagen plats att leva på om den inte fanns.

Detta diagram visar den naturliga vattencykeln och försummar människans inflytande.

Sources/Usage: Public Domain. View Media Details

Vattencykeln har egentligen ingen speciell startpunkt, men ett lämpligt ställe att börja på är i världshaven. Solen, som driver på vattencykeln, värmer upp världshavens vatten så att det evaporerar upp i luften. Uppåtgående vindar för vattenångan ut i atmosfären, där den lägre temperaturen får vattenångan att kondensera och bilda moln. Vindarna flyttar molnen runt jordklotet och molnpartiklar kolliderar med varandra, växer ihop och faller ner från skyn i form av nederbörd.

En del nederbörd faller som snö och kan ansamlas i form av enorma isflak eller glaciärer. Där klimatet är varmare smälter snön oftast när våren kommer och den smälta snön rinner fram över marken som smältvatten. Största delen av nederbörden faller direkt tillbaka till haven eller på land där det på grund av gravitationen rinner iväg - avrinning från markytan. En del av avrinningsvattnet tas upp av floder, vars flöde för vattnet mot världshaven. Både grundvattnet och vattnet som rinner av från markytan sipprar ut i sjöar och floder. Allt vatten tas dock inte upp av floderna. En hel del vatten tas upp av marken - så kallad infiltration. En del av detta vatten blir kvar strax under markytan och sipprar tillbaka till olika vattendrag och till haven genom grundvattenavrinning. Delar av grundvattnet letar sig igenom markytan och dyker upp i form av sötvattenkällor.

Från det övre lagret av grundvattnet tar växternas rötter upp vätska som sedan genom transpiration från växternas blad återförs till atmosfären. Genom infiltration tar sig en del av vattnet djupare ner i marken och bildar akviferer, i vilka stora mängder sötvatten kan ligga lagrade under lång tid. Med tiden rör dock även detta vatten på sig och en del av det rinner ut i världshaven där vattencykeln "slutar"… och "börjar".

 

Vattencykelns olika delar

USGS urskiljer femton olika delar av vattencykeln:

• Vatten magasinerat i världshaven
• Evaporation
• Vatten magasinerat i atmosfären
• Kondensation
• Nederbörd
• Vatten i form av is och snö
• Smältvatten som tas upp av bäckar och åar
• Avrinning från markytan
• Bäck- och åvatten
• Sötvattenmagasin
• Infiltrering
• Grundvattenavrinning
• Källor
• Transpiration
• Grundvattenmagasin
• Globalt vattenflöde

 

Vatten samlat i världshaven: Saltvatten i världshaven och andra hav

Haven utgör ett vattenmagasin

De mängder vatten som finns lagrade i världshaven under långa tidsperioder är betydligt större än de som faktiskt rör sig genom vattencykeln. Ungefär 1.338.000.000 kubikkilometer av världens totala vattenmängd på 1.386.000.000 kubikkilometer finns i världshaven. Det motsvarar ungefär 96,5 procent. Av den totala mängd vattenånga som evaporerar kommer cirka 90 procent från haven. I det längre perspektivet skiftar mängden vatten i världshaven. Under perioder med kallare klimat bildas mer isflak och glaciärer vilket minskar mängden vatten i haven. Under perioder med varmare klimat sker det omvända. Under den senaste istiden var vattennivån i världshaven ungefär 122 meter lägre än vad den är idag. För cirka tre miljoner år sedan, när den globala temperaturen var högre, kan världshavens yta ha legat så mycket som 50 meter över dagens nivå.

Haven i rörelse

Världshavens strömmar flyttar enorma mängder vatten runt jorden. Dessa strömningar har ett betydande inflytande på vattencykeln och på vädret. Atlantens golfström är en välkänd sådan varmvattenström som pumpar vatten från mexikanska golfen tvärs över Atlanten till Storbritannien. Med en hastighet av 4 kilometer i timmen omsätter golfströmmen 100 gånger så mycket vatten som jordens alla floder sammanräknat. Det är golfströmmen som gör det brittiska klimatet mildare jämfört med andra regioner längs samma breddgrader.

 

Evaporation: Förändringen av vattnet från flytande form till ånga

Evaporation och dess orsaker

Evaporation är den process som omvandlar vatten från flytande form till gas- eller ångform. Evaporation är det huvudsakliga sätt på vilket vatten från flytande tillstånd tar sig tillbaka till vattencykeln i form av vattenånga. Förångat vatten från världshaven, de resterande haven, sjöarna och floderna ger upphov till nästan 90 procent av atmosfärens luftfuktighet via evaporation, medan de kvarvarande 10 procenten kommer från växters transpiration.

Värme (d v s energi) som kommer från solen, är en nödvändighet för att evaporationen ska kunna äga rum. Energi går åt till att bryta de bindningar som håller samman vattenmolekyler, vilket är skälet till att vatten evaporerar snabbt vid kokpunkten (100 grader C) men betydligt långsammare nära fryspunkten. När den relativa luftfuktigheten är 100 procent (alltså "mättad") upphör evaporationen. När vatten evaporerar tas värme från vattnets omgivning, vilket är skälet till att vatten som dunstar från din hud kyler ner dig.

Evaporation och vattencykeln

Evaporation från världshaven är det sätt på vilket vatten primärt tar sig ut i atmosfären. Världshavens stora vattenyta (utgör över 70 procent av jordklotets yta) möjliggör en enorm avdunstning. På global basis är den mängd vatten som evaporerar lika stor som den mängd vatten som återfaller till jordytan i form av nederbörd. Här förekommer dock stora geografiska variationer. Över världshaven är evaporation vanligare än nederbörd, medan det omvända förhållandet råder över land. Större delen av det vatten som evaporerar från haven faller tillbaka i haven som nederbörd. Bara ungefär 10 procent av det vatten som evaporerar från haven kommer faller som nederbörd över land. När en vattenmolekyl väl evaporerat finns den kvar i luften i evaporerad form i ungefär 10 dagar.

 

Vatten magasinerat i atmosfären som ånga, moln och luftfuktighet

Atmosfären är full av vatten

Även om atmosfären kanske inte är något bra vattenmagasin, är den en "supermotorväg" som används för att transportera vatten runt jordklotet. Det finns ständigt vatten i atmosfären. Moln är den tydligaste formen av synligt atmosfäriskt vatten, men även klar luft innehåller vatten - vattenpartiklar så små att de inte syns. Det atmosfäriska vattnets volym vid varje godtycklig tidpunkt är cirka 12.900 kubikkilometer. Om allt atmosfäriskt vatten regnade ner på en och samma gång skulle det ge en regnmängd på 25 millimeter världen över.

 

Kondensation: Vattnets förändring från gasform till flytande form

Kondensation är namnet på den process som omvandlar vatten från gasform till flytande form. Kondensation är en viktig del av vattencykeln eftersom den ger upphov till molnbildning. Moln producerar nederbörd, som är den form i vilken vatten huvudsakligen återförs till jordytan. Kondensation är motsatsen till evaporation. Kondensation ger också upphov till dimma, till den imma som bildas på dina glasögon då du går ut från ett kallt rum en varm, fuktig dag, till vattendropparna som bildas på utsidan av ett drinkglas och till vattendropparna som formas på insidan av fönsterrutorna i ditt hem när det är kallt ute.

Kondensation i luften

Även när himlen är blå finns det vatten i luften i form av vattenånga och vattendroppar så små att de inte syns. Vattenmolekyler slås samman med luftens små salt- och rökpartiklar och bildar molndroppar, vilka i sin tur slås samman till moln. När vattendroppar slås ihop och växer sig större kan detta resultera i nederbörd. Moln formas i atmosfären på grund av att luft som innehåller vatten stiger och kyls av. Solen värmer upp luften nära jordytan, luften blir då lättare och stiger till regioner där temperaturen är lägre. Temperaturen sjunker, mer kondensation sker och moln bildas.

 

Nederbörd: när molnen släpper ifrån sig vatten

Nederbörd innebär att moln släpper ifrån sig vatten i form av regn, snöslask, snö eller hagel. Det är på detta vis det mesta atmosfäriska vattnet återförs till jorden. Regn är den vanligaste nederbördsformen.

Hur formas regndroppar?

Molnen ovanför oss innehåller vattenånga och molndroppar som är för små för att falla som regn men stora nog att bilda synliga moln. Vatten evaporerar och kondenseras ständigt uppe i luften. Större delen av det kondenserade vattnet i molnen faller inte ner som nederbörd på grund av uppåtgående vindar som ger molnen stöd. För att resultera i nederbörd krävs det först att små vattendroppar kondenseras och slås samman till en droppe stor och tung nog att falla ner från molnet som nederbörd. Det går åt miljontals molndroppar för att bilda en enda regndroppe.

Nederbördsmängden varierar över tiden och med geografin

Olika mängder nederbörd faller i olika delar av världen, liksom inom olika delar av ett land eller till och med en stad. I till exempel Atlanta, Georgia, kan ett sommaroväder ge flera centimeter med regn i en del av staden, medan inget regn alls faller i en annan stadsdel. Den mängd regn som faller i Georgia på en månad är oftast större än den som faller i Las Vegas, Nevada, på ett helt år. Mt. Waialeale, Hawaii, innehar rekordet för årlig nederbörd - där faller i snitt 1140 millimeter regn per år. Dess motpol är Arica i Chile, där en fjortonårsperiod en gång förflöt utan att något regn föll.

Kartan nedan visar genomsnittlig årlig nederbördsmängd i millimeter och tum för världen. De ljusgröna fälten kan sägas vara "öknar". Att klimatet i Saharaöknen i Afrika är att beteckna som ökenartat kan man förvänta sig, men kanske inte att detta gäller även för stora delar av Grönland och Antarktis?

 

Vatten magasinerat i is, glaciärer och snö

Ismassor världen över

Vatten som är magasinerat i is, snö och glaciärer under långa tidsperioder är också en del av den globala vattencykeln. Lejonparten, nästan 90 procent, av jordens ismassa finns i Antarktis medan Grönland står för 10 procent av jordens istäcke. Istäcket på Grönland är i genomsnitt 1500 meter tjockt och på vissa ställen så tjockt som 4300 meter.

Isar och glaciärer kommer och går

Jordens klimat förändras hela tiden, men vanligen inte så snabbt att denna förändring är möjlig för oss att känna av. Det har funnits många perioder med varmare klimat, som till exempel när dinosaurierna levde för cirka 100 miljoner år sedan, och många kalla perioder såsom den senaste istiden som ägde rum för ungefär 20.000 år sedan. Under den senaste istiden var stora delar av norra halvklotet täckta av is och glaciärer.

Lite fakta om glaciärer och istäcken

• Glaciärisar täcker 10-11 procent av jordens landyta
• Om all glaciäris smälte idag skulle havsytan höjas med ungefär 70 meter (Källa: National Snow and Ice Data Center)
• Under den senaste istiden låg havsytan 122 meter under den nuvarande nivån och glaciärer täckte nästan en tredjedel av jordens landmassa
• Under den senaste varmperioden för cirka 125.000 år sedan var havsytan ungefär 5,5 meter högre än den är idag. För tre miljoner år sedan kan havsnivån ha varit så mycket som 50 meter högre än idag.

 

Smältvattentillförsel till bäckar:

Sett till hela världen utgör smältvatten en betydande del av det globala vattenflödet. I lite kallare klimat kommer en stor del av det smältvatten som tillförs åar och floder från smält snö och is. Snabb snösmältning kan, förutom översvämning, även förorsaka jordskred och uppdämning av sönderfallna block.

Ett bra sätt att förstå snösmältningens påverkan på floder är att betrakta bilden nedan, vilken visar genomsnittligt dagligt flöde över en fyraårsperiod för North Fork American River i North Fork Dam i Kalifornien, USA. De tydliga topparna kommer sig huvudsakligen av smältvattentillförsel. Jämför det minsta dagsflödet på 1200 kubikfot per sekund i mars 2000 med motsvarande siffra för augusti (då allt smältvatten redan passerat) på 55-75 kubikfot per sekund.

Flödet som smältvattnet ger upphov till varierar med årstiden men varierar även från år till år. Jämför de tydliga flödestopparna från år 2000 med de betydligt lägre från 2001. Det ser ut som om en kraftig torkperiod drabbade Kalifornien 2001. Om en ovanligt liten mängd vatten lagras i hårt packad snö under vintern kan detta minska vattenflödet under resten av året. Detta kan även få en effekt på mängden vatten som lagras i reservoarer nedströms, vilket i sin tur kan påverka mängden vatten tillgänglig för bevattning och andra antropogena förnödenheter.

 

Avrinning från markytan: Nederbördsflöden som rinner över markytan ned till floder

Avrinning från markytan är nederbörd som flödar genom landskapet

Många människor tror förmodligen att nederbörd först faller på marken, rinner iväg över markytan och försvinner ner i floder som sedan tömmer sitt vatten i haven. I själva verket är det lite mer komplicerat eftersom det även sker ett vattenutbyte mellan floderna och marken. Inte desto mindre kommer en betydande del av flodernas vatten från nederbördsavrinning om detta definieras som avrinning från markytan.

I vanliga fall tas en del av regnvattnet som faller upp av marken, men när regn faller på vattenmättad mark, eller mark som inte kan ta upp vatten som till exempel vägar eller parkeringsplatser, rinner det iväg dit gravitationen för det. Under ett kraftigt regn kan man se vatten rinna iväg i närmast bäckliknande formationer. Vattnet finner kanaler i marken i vilka det rinner ner i floder. Bilen här bredvid visar hur markytvatten (i det här fallet på en väg) rinner ner i en liten å. Vattnet rinner i det här fallet över bar jord och för med sig sediment ned i floden, vilket påverkar vattenkvalitén negativt. Vattnet tar sig ned i bäckar som ett första steg på sin färd tillbaka till havet.

Precis som för de andra delarna av vattencykeln varierar samverkan mellan nederbörden och markytavrinningen med tiden och beror även av geografin. Trots att de stormar som förekommer såväl i Amasondjungeln som i sydvästra USA:s öknar är väldigt lika, ger de upphov till olika typer av avrinning från markytan. Markytevatten påverkas såväl av meteorologiska faktorer som av ett områdes topografi och dess rent fysiska geologi. Endast en tredjedel at nederbörden som faller över land återförs till haven genom att det rinner via åar och floder. De kvarvarande två tredjedelarna evaporerar, transpirerar eller tas upp som grundvatten. Markytevattnet kan även användas av människor för olika ändamål.

 

Strömmen: Vattnets rörelse i floder

Amerikanska USGS använder termen "ström" för att beskriva mängden vatten som flyter fram i en flod, å eller bäck.

Vikten av floder

Floder är viktiga inte bara för människor, utan för allt liv. Dels utgör floder ett bra ställe för människor (och folks hundar) att leka på, men framförallt är floder en källa till dricksvatten och bevattning, till elektricitet, till avfallshantering (förhoppningsvis renat avfall), till transporter och som en källa till mat. Floder är livsviktiga för mängder av växter och djur. Floder håller underjordiska akviferer vattenfyllda genom att vatten sipprar ner genom flodbottnarna. Och naturligtvis ser de även till att hålla haven vattenfyllda.

Vattendrag och floder

När man tän ker på floder är det viktigt att koma ihåg att hur flodens avrinningsområde ser ut. Vad är nu ett avrinningsområde? Ifall du i detta nu står på marken - titta bara ner. Du, liksom alla andra, står i ett avrinningsområde. Ett avrinningsområde är den landyta från vilken allt vatten (som rör sig inom området) hamnar på samma ställe i slutändan. Avrinningsområden kan vara små som ett fotavtryck i leran eller så stora att de innefattar hela den landyta som avger sitt vatten till det ställe av Mississippifloden där denna avger sitt vatten till Mexikanska golfen. Mindre avrinningsområden kan även ingå i större. De är viktiga eftersom strömmen av vatten i en flod liksom dess vattenkvalité påverkas av andra företeelser, antropogena såväl som icke antropogena, som försiggår i avrinningsområdet.

Vattenströmningarna förändras ständigt

Vattenströmningarna förändras ständigt, från dag till dag såväl som från minut till minut. Till största del beror det såklart av mängden nederbörd i avrinningsområdet. Nederbörden gör att floders vattennivå stiger och stigningen kan uppkomma även om det bara regnar allra högst upp i ett avrinningsområde - kom ihåg att det vatten som faller i ett avrinningsområde i slutändan kommer att komma fram där området har sitt utflöde. En flods storlek beror av storleken på dess avrinningsområde. Stora floder har stora avrinningsområden; små floder har små avrinningsområden. På samma vis påverkas floder olika av stormar och regn beroende på dess storlek. Vattennivån i små floder stiger och sjunker snabbare än den i stora floder. Vattennivån i en flod i ett litet avrinningsområde stiger och sjunker på ett antal minuter eller på några få timmar. Stora floders vattennivå tar det snarare dagar att påverka och en översvämning kan hålla på i dagar.

 

Sötvattenslager: Jorden sötvattensreservoarer

En av vattencykelns delar som av uppenbara skäl är livsviktig för allt liv är det sötvatten som finns tillgängligt på jordytan. Fråga bara din granne, en tomatplanta, en öring eller den där avskyvärda myggan. Sötvatten på jordytan inkluderar åar, dammar, sjöar, reservoarer (som är byggda av människan) och sötvattensvåtmarker.

Mängden vatten i floder och sjöar förändras ständigt beroende på in- och utflöde. Inflödet består av nederbörd, markytavrinning, grundvattenutsippring och tillförsel från biflöden. Utflödet från sjöar och floder innefattar evaporation och vattenförluster till grundvattnet. Dessutom använder människor lättillgängligt vatten till sina behov. Mängden grundvatten samt dess lokalitet är beroende av tid och rymd, vare sig dessa parametrar varierar naturligt eller genom människans försyn.

Ytligt beläget sötvatten gör vardagslivet möjligt

Precis som bilden över Nildeltat i Egypten visar kan livet blomma till och med i öknen om där finns ytligt beläget sötvatten tillgängligt. Sötvatten på markytan kan sannerligen upprätthålla liv. Grundvatten i sin tur existerar eftersom ytligt beläget vatten ständigt sipprar ner i underjordiska akviferer. Man skulle kunna tro att fiskar som lever i salta havsvatten inte påverkas av sötvatten, men om inte sötvatten sipprade ut i haven skulle dess vatten i förlängningen evaporera och vattnet i dem bli så salt att fiskarna dog.

I relativa mått mätt är sötvatten en bristvara på jordens yta. Endast omkring tre procent av allt vatten på jorden är sötvatten och mossar och sjöar med sötvatten svarar för så lite som 0,29 procent av jordens sötvatten. Tjugo procent av allt sötvatten återfinns i en enda sjö - Bajkalsjön i Asien. Ytterligare tjugo procent återfinns i "the Great Lakes" (Huron, Michigan och Superior) i USA. Jordens floder svarar bara för cirka 0,006 procent av jordens sötvatten. Som ni ser överlever livet på jorden på en vattenmängd som närmast motsvarar "en droppe i havet" satt i relation till världens totala vattenmängd!

 

Infiltration: Vattnets väg från markytan ned i underjordiska jord- och bergflöden

Grundvattnet kommer från början från nederbörden

Var man än befinner sig i världen kommer en del av det regn och den snö som faller genom infiltration att nå underjordiskt belägna jord- eller bergsskikt. Hur stor infiltrationen är beror på en rad faktorer. Den infiltration som sker efter att nederbörd fallit på ett istäcke på Grönland kan vara ringa, medan en hel bäck ibland kan försvinna rakt ner I grundvattendepån, såsom exempelvis på bilden här bredvid, vilken visar en bäck i Georgia, USA, som rinner rakt in i en grotta.

En del av det infiltrerade vattnet stannar upp i ganska ytligt liggande jordlager, varifrån det kan nå en bäck genom att sippra in genom bäckens sidor. En del av vattnet kan komma att infiltrera djupare ner, och ge nytt liv åt underjordiska akviferer. Ifall akvifererna ligger relativt ytligt eller är så porösa att vattnet med lätthet tar sig ner till dem kan människor borra brunnar och ta del av vattnet. Vatten kan färdas långa sträckor men även ligga kvar i underjordiska hålor under lång tid innan det återigen når någon del av markytan eller sipprar ut i andra vattensamlingar, såsom bäckar eller hav.

Vatten under markytan

När nederbörden infiltreras ner i underliggande markskikt brukar en vattenmättad och en icke-mättad zon bildas. I den omättade zonen brukar en del vatten lägga sig vid de underjordiska bergfragmentens mynningar, men jorden i sig är inte mättad. Den övre delen av en sådan omättad zon kallas jordzonen. I jordzonen finns öppningar, vilka skapas av växtrötter som möjliggör infiltration av nederbörden. Vatten i denna jordzon används av växterna. Nedanför den omättade zonen finns en mättad zon där vatten helt och hållet fyller ut utrymmet mellan sten och jordpartiklar. Genom att borra brunnar kan människor få tag i vatten från denna zon.

 

Grundvattenutmynning: Vattnets flöde ut ur marken

Var du än befinner dig ser du vatten runt omkring dig i form av sjöar, floder, is, regn och snö. Det finns även stora mängder vatten vi inte ser - vatten som finns och rör sig underjord. Människor har använt grundvatten i tusentals år och gör så fortfarande, framförallt till dricksvatten och dränering. Livet på jorden är beroende av grundvattnet precis som av ytligt beläget vatten.

Underjordiska grundvattenflöden

En del av den nederbörd som faller över land når genom infiltration ner i marken och blir grundvatten. När vattnet väl nått dit färdas det ibland precis under markytan och rinner inom kort ut i bäckraviner; största delen av det sjunker emellertid längre ner i marken.

Precis som diagrammet visar avgörs det rörliga grundvattnets fart och riktning av vissa karakteristika hos akviferer och inneslutande formationer (såsom berg, vilket vatten har svårt att infiltrera igenom). Vattnets rörelse under markytan beror av permeabiliteten (alltså hur lättvindigt vattnet rör sig) och porositeten (materialets grad av hålighet) hos det underjordiska bergslagret. Ifall vatten med lätthet kan rinna relativt enkelt genom det kan det färdas långa sträckor på bara några dagar. Men grundvatten kan även sjunka ner i djupliggande akviferer varifrån det kan ta tusentals år för det att återföras till naturen.

 

Källan: Det ställe på markytan där grundvattnet läcker fram

Vad är en källa?

En källa uppstår då en akvifer vattenfylls till den grad att den svämmas över, och vatten rinner fram över markytan. Källor varierar i storlek från små källor där flöde uppstår endast efter ymnigt regnfall till stora dammliknande källor med ett dagligt flöde på flera hundra miljoner liter. Källor kan bildas i alla typer av berggrunder, men oftast finner man dem i kalksten eller dolomit, där sprickor lätt uppstår och därefter urholkas av regnvatten med lågt ph-värde. När berg löses upp och faller sönder uppstår hålrum i vilka vatten kan rinna in. Om flödet är horisontellt kan det nå markytan, och då kan en källa uppkomma.

Allt källvatten är inte klart

Källvatten är oftast klart. Vattnet från vissa källor kan emellertid vara "tefärgat", ungefär som vattnet från denna källa i Colorado. Källvattnets rödaktiga färg kommer sig av att grundvattnet kommit i kontakt med mineral som exempelvis järn. Om det utflödande vattnet är kraftigt färgat är detta en indikation på att vattnet runnit så snabbt genom akviferen att det inte hunnit filtreras tillräckligt mycket av berggrunden för att färgningen ska försvinna.

Varma källor

Varma källor är helt vanliga källor förutom i så motto att deras vatten är varmt eller, i vissa fall, hett - som till exempel i de bubblande källorna i Yellowstone Nationalpark i Wyoming, USA. Många varma källor återfinns i regioner där vulkanisk aktivitet relativt nyligen förekommit, och där vattnet värms upp genom kontakt med den heta berggrunden djupt nere i marken. Ju längre ner i marken man kommer, desto hetare är berggrunden, och om vattnet som befinner sig nere vid denna djupliggande berggrund passerar en skreva som sträcker sig upp till markytan kan resultat bli att en varm källa bildas. Varma källor återfinns i alla jordens hörn, till och med i regioner där det finns isberg, vilket de glada grönlänningarna på bilden kan intyga.

 

Transpiration: Vattnets rörelse från växters blad och löv ut i atmosfären

Transpiration och växters blad och löv

Transpiration är namnet på den process som transporterar fukt genom växter; från dess rötter upp till de små porerna på blad och lövs undersida varifrån fukten avges till atmosfären i förångad form. Transpiration innebär alltså evaporation av vatten från löv och blad. Enligt beräkningar som utförts härstammar cirka 10 procent av allt vatten i atmosfären från transpiration.

Transpirationsprocessen är oftast osynlig för ögat - då vattnet evaporerar från bladens och lövens yta är det alltså som om de "svettades", och det är ju svårt att se med blotta ögat. Under växtsäsongen transpirerar en växt en vattenmängd som med råge överstiger växtens egen vikt. Ett halvt hektar majs avger mellan 11400 och 15100 liter vatten varje dag och en stor ek kan transpirera 151000 liter vatten på ett år.

Atmosfäriska faktorer som påverkar transpirationen

Mängden vatten som växter transpirerar varierar kraftigt med geografisk belägenhet och med tiden. Ett antal faktorer påverkar transpirationstakten:

• Temperaturen: Transpirationstakten ökar då temperaturen ökar, speciellt under tillväxtsäsongen då luften är varmare.
• Relativ luftfuktighet: När den relativa luftfuktigheten i luften som omger växten stiger, faller transpirationshastigheten. Växter har lättare att transpirera vatten till torr luft än till fuktig.
• Luft och vind: IOm luften som omger växten börjar röra sig snabbare ökar transpirationshastigheten.
• Växtens beskaffenhet: Olika växter transpirerar olika snabbt. Vissa växter som växer i väldigt torra regioner, som exempelvis kaktusar, håller kvar dyrbart vatten genom att transpirera mindre vattenmängder än vad andra växter gör.

 

Grundvattenreservoarer: Vatten som ligger under markytan under långa tidsperioder

Reservoarer som en del av vattencykeln

Stora mängder vatten finns lagrade i marken. Detta vatten befinner sig fortfarande i rörelse - om än väldigt långsam rörelse - och är fortfarande en del av vattencykeln. Den största delen av markvattnet kommer från nederbörd som genom infiltrationen rör sig nedåt genom marken. Det övre jordlagret utgör den icke vattenmättade zonen vars vatteninnehåll varierar över tiden, men aldrig är så stort att zonen mättas. Nedanför denna zon ligger den mättade zonen i vilken alla porer, skrevor och håligheter mellan partiklarna är vattenmättade. Denna zon kan även beskrivas som grundvattenzonen. Ytterliggare en benämning är "akvifer". Akvifererna utgör det globala vattnets enorma magasin och människor över hela världen är beroende av grundvattnet i sitt dagliga liv.

För att hitta vatten, leta under… grundvattennivån

Jag hoppas du uppskattar bilden på det här hålet jag grävt på stranden, eftersom det tog mig en timmes arbete i stekande sol. Hålet illustrerar med bravur hur marken vid ett visst djup är mättad med vatten, förutsatt att är av sådan karaktär att den kan hålla vatten förstås. Det översta vattenlagret markerar grundvattennivån. Havets vågor sköljer in precis till höger om hålet, och vattennivån i hålet är densamma som den i havet. Naturligtvis varierar vattennivån i hålet från minut till minut beroende på dyningarna och på tidvattnets rörelser.

På sätt och vis är hålet en brunn från vilken man kan hämta grundvatten. Om bilden visade ett hål med sötvatten skulle folk kunna dricka ur det. Faktum är att ifall du med en hink försökte tömma hålet på vatten, skulle det återfyllas direkt eftersom sanden snabbt släpper in nytt vatten. För att få tillgång till sötvatten måste man dock borra så djupt att man stöter på en akvifer. För att nå en akvifer kan man tvingas borra allt mellan några decimeter och hundratals meter. Konceptet är dock detsamma som för hålet här på stranden - det man vill åt är tillgång till den vattenmättade zonen i vilken alla håligheter är vattenfyllda.

 

Den globala vattenfördelningen

Tabellen nedan ger en detaljerad redogörelse för hur jordens vatten är distribuerat. Eftersom du vid det här laget vet att vattencykeln beskriver det globala vattnets rörelse inser du även att siffrorna nedan gäller vid en specifik tidpunkt. Skulle man göra om tabellen om tusen eller en miljon år skulle siffrorna utan tvekan inte ha varit desamma.

Lägg märke till att av jordens totala vattenmängd på ungefär 1.338.000.000 kubikkilometer är mer än 96 procent saltvatten. Dessutom ingår drygt 68 procent av den totala sötvattenmängden i isar och glaciärer. Ytterligare 30 procent av sötvattnet finns nere i marken Sötvatten beläget på jordytan, såsom floder och sjöar, innehåller bara cirka 93100 kubikkilometer vatten, alltså ungefär 1/150 procent av den totala globala vattenmängden. Icke desto mindre är det från floder och sjöar de allra flesta människor får det vatten de använder i sitt dagliga liv.