Der Wasserkreislauf

Wasser ist ständig in Bewegung. Eis schmilzt, Flüsse fließen in Richtung des Meeres, Grundwasser versickert, das Wasser von Seen verdunstet und Regen befeuchtet den Boden. Die Zirkulation von Wasser zwischen den Ozeanen, der Atmosphäre, den Gletschern, den Flüssen und dem Boden wird als Wasserkreislauf bezeichnet. Diese Bewegung hat die Menschheit für Jahrhunderte bezaubert. „Alle Flüsse fließen zum Meer, ohne dass das Meer überläuft, kehren sie einer nach dem anderen zurück zum Ort ihres Ursprungs.“ (Ecclesiastes 1:7) Der erste Mensch, der den Wasserkreislauf beschrieb war Palissy im Jahre 1580, der die Theorie entwickelte, dass der Transport des Flusswassers aufgrund des Niederschlags entsteht. Diese Theorie wurde ein Jahrhundert später bestätigt, als Perrault und Mariotte die Abflussmenge der Seine bestimmten. Der Niederschlag im Flussbett schien mehr als ausreichend um die Abflussmenge bestimmen zu können.

Der Wasserkreislauf hängt auch von der Sonneneinstrahlung ab, da dieser durch die Sonnenenergie angetrieben wird. Ungefähr die Hälfte aller Sonnenstrahlung, die die Erde erreicht, wird zur Verdunstung von Wasser verbraucht. Der Regenfall und andere Niederschlagsformen in den großen Ozeanen ist niedriger als die Verdunstung, und das überschüssige verdunstete Wasser wird durch den Wind zu den Kontinenten transportiert. Der Großteil wird durch die Vegetation aufgenommen. Das übrige Wasser wird durch den Boden aufgenommen oder durch die Flüsse abgeführt. Teilweise wird das Regenwasser wieder verdunstet oder wird durch dieTranspiration der Vegetation zurück in die Atmosphäre gebracht. Das überschüssige Oberflächenwasser sammelt sich in Bächen, Seen und Flüssen und fließt zurück zum Meer. Das Wasser, das den Boden infiltriert, kann noch weiter in tiefere Erdschichten versickern, aber wird letztendlich seinen Weg wieder zur Erdoberfläche und zum Meer zurück finden.

Die Verweildauer der Wassermoleküle in einem Wasserkörper kann sehr stark variieren. Die durchschnittliche Verweildauer in der Atmosphäre beträgt lediglich 9 Tage. In ähnlicher Weise, verweilt Wasser, das durch Ackerpflanzen aufgenommen wird, meist nicht länger als eine Woche in den Pflanzen bevor es wieder transpiriert wird. Im Gegensatz dazu, liegt die durchschnittliche Verweildauer in Flüssen zwischen 2 und 6 Monaten, was ebenso gilt für jahreszeitlich gebundenen Schnee. Die Verweildauer von Wasser in Seen und Gletschern variiert zwischen 20 und 100 Jahren, allerdings liegt die längste Dauer in den Ozeanen mit 3.200 Jahren und im Grundwasser mit bis zu 10.000 Jahren.

Die Bedeutung des Wasserkreislaufs ist für unser Klima entscheidend. Die Verdunstung hat einen abkühlenden Nebeneffekt, was eine wichtige Voraussetzung ist, um die Temperatur auf der Erde innerhalb bestimmter Grenzen halten zu können. Ohne diesen Nebeneffekt nimmt man an, dass die Erdoberfläche sich auf 67°C erwärmen würde.