Вода не создается и не разрушается – она лишь преображается

Титул этой статьи перефразирует известные слова французского химика Антуана Лавуазье в его «Законе сохранения массы». Он утверждал, что масса не создается и не разрушается при химических реакциях. Что-то похожая происходит с водой. Этот процесс преображение известен как гидрологический цикл.

Вода – это вещество, молекула которого содержит два атома водорода и один атом кислорода (H2O). Она имеет три стадии: твердую, жидкую и газообразную. Вода необходима для происхождения и выживания большинства форм жизни на нашей планете. В ходе этого процесса, вода переходит многочисленные трансформации и постоянно меняется.

Вода испаряется за чет солнечной энергий. Когда она конденсируется, гравитация приводит к выпадению осадков, будь то дождь, снег или град. Это создает непрерывное движение: Гидрологический цикл .

Гидрологический цикл состоит из двух основных процессов. Первый – накопление воды. Второй – перетекание из одного хранилища в другое. Океаны, озера, водоносные горизонты, и облака – это несколько примеов хранения воды в жидкой форме. Хотя большинство людей думает, что облака состоят из водяного пара, на самом деле они сдерживают множество микрокапель в жидком форме. В твердом виде воду собирают ледники и сезонный снег. Наконец, атмосфера хранит воду в газообразной форме.

Следующие процентные данные показываютраспределение воды в различных формах хранения:

Мы знаем, что на планете стоит много воды. Однако лишь небольшой процент воды поддерживает существование подавляющего большинства живых видов и обеспечивает биоразнообразие.

С другой стороны, потоки показывают, как вода перемещается от одного цикла хранения к другому. Несколько важных примеров:

• Конденсация: когда водяной пар поднимается в атмосферу, он охлаждается и становится жидким в результате конденсации.
• Осадки: в результате конденсации водяной пар превращается в микрокапли, которые, в свою очередь, становятся облаками. Оттуда вода может выпадать в виде осадков в жидкой или твердой форме.
• Испарение и эвапотранспирация: вода в жидком виде, хранящаяся на больших поверхностях, имеет тенденцию превращаться в пар под действием солнечной энергии. Живые существа производят водяной пар при дыхании, это явление называется эвапотранспирацией.
• Инфильтрация: вода, которая падает на землю, имеет тенденцию проникать в почву. Часть этой воды поглощается растениями, другая часть испаряется, а еще одна часть попадает в водоносные горизонты благодаря просачиванию.
• Сток: когда земля насыщается, вода имеет тенденцию скользить по земле под действием силы тяжести, образуя реки.
• Таяние: таяние сезонного снега вызывает потоки воды.

Среднее время, проводимая водой в циклах хранения, называется временем пребывания. Оно колеблется от нескольких дней до сотен лет.

Время пребывания:

Хотя это условные системы по всему миру, в зависимости от масштаба подсистем они могут давать или улавливать воду. Как правило, водный баланс в любой определенный момент принимает во внимание предыдущее состояние и вводимое количество минус вычетом дебита воды в системе за данный период. Это похоже на то, что происходит с деньгами: чтобы узнать остаток на данном счете в определенный момент, нужно знать предыдущий баланс, и все расходы и доходы которые произошли в течение того периода.

Как по этому сценарию могут возникнуть проблемы с нехваткой воды? Частично ответ заключается в том, что только небольшой процент доступной воды пригоден для поддержания жизни. Во время потоковых процессов переносятся растворенные вещества или вещества в виде взвешенных твердых частиц, что может сделать воду непригодной для употребления.

Кроме того, качество воды частично зависит от природных процессов. Они возникают, например, в результате эрозии минералов в почве, переноса органических веществ, эвапотранспирации живых существ, физических, химических и биологических процессов в водной среде и т. д.

Качество этого дефицитного ресурса также во многом зависит от поведения людей. По этой причине мы должны защищать этот ресурс. Это ответственность каждого.