Wasserkreislauf
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Als Wasserkreislauf versteht man den Transport und die Speicherung von Wasser auf globaler wie regionaler Ebene. Hierbei wechselt das Wasser mehrmals seinen Aggregatzustand und durchläuft die einzelnen Sphären wie Hydrosphäre, Lithosphäre, Biosphäre und Atmosphäre der Erde. Die Zirkulation des Wassers vollzieht sich in der Regel zwischen Meer und Festland. Im Wasserkreislauf geht kein Wasser verloren, es ändert nur seinen Zustand. Diese Zustände werden durch die Wasserhaushaltsgrößen vertreten und folglich im Wasserhaushalt bilanziert.
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[Bearbeiten] Allgemeines Schema eines Wasserkreislaufes
Durch Verdunstung, vor allem an der Meeresoberfläche, in geringerem Umfang auch auf dem Festland (bei gleicher Temperatur), gelangt das Wasser als Luftfeuchtigkeit in die Atmosphäre. Hierbei kann warme Luft mehr Feuchtigkeit aufnehmen als kalte Luft. Steigt warme Luft auf, kühlt sie ab und kann nicht mehr so viel Wasser tragen, es kondensiert. Spielen Kondensationsvorgänge eine Rolle, bildet sich Bewölkung, aus der das Wasser als Hydrometeore in Form von Regen oder Schnee wieder austritt und zur Erdoberfläche zurückfällt. Ein Teil regnet über den Meeren ab, ein anderer Teil gelangt über das Festland und gibt hier seinen Niederschlag ab. Ein Teil des Wassers verdunstet, ein anderer Teil versickert im Erdboden und gelangt über die pflanzliche Transpiration wieder in die Erdatmosphäre. Über den Grundwasserstrom, Bäche und Flüsse gelangt der Niederschlag wieder in die Meere.
Sickerwasser dient aber auch zur Auffüllung des Grundwassers, das wiederum in Wasserquellen zutage tritt oder unterirdisch direkt den Flüssen zugeführt wird. In den Polargebieten und in Hochgebirgen wird wiederum ein Teil der Niederschläge in fester Form als Eis gespeichert, wo es allerdings auch zum Teil wiederum durch Verdunstung in die Atmosphäre gelangt.
[Bearbeiten] Grundgleichung des Wasserkreislaufs
Stark vereinfacht lässt sich der Wasserkreislauf mit folgender Grundgleichung beschreiben:
Der Eintrag durch Niederschläge N resultiert in Abfluss A und Verdunstung V. Die hier genutzte Darstellung ist jedoch nur ein vereinfachtes Beispiel einer Wasserhaushaltsgleichung.
[Bearbeiten] Wasser auf anderen Himmelskörpern
Nach Meinung einiger Wissenschaftler findet sich Wasser mit hoher Wahrscheinlichkeit auch auf anderen Himmelskörpern des Sonnensystems wie dem Mars.
Der Kreislauf des Wassers wird allgemein als Voraussetzung für das Leben angesehen.
[Bearbeiten] Geschichte
Im Laufe der Menschheitsgeschichte wurde der Kreislaufcharakter des Wassers schon früh erkannt oder zumindest erahnt. Das damit in Zusammenhang stehende Prinzip lautet „panta rhei“ - alles fließt. Auch in der Bibel wird schon mehrmals auf den Wasserkreislauf Bezug genommen bzw. extreme Niederschläge in der Sintflut beschrieben.
Verschiedene Theorien zum Wasserkreislauf und dessen Antrieb:
- meteorogener Wasserkreislauf: Theorie zum Wasserkreislauf nach heutigem Verständnis, welche wahrscheinlich von Xenophanes begründet wurde und unter anderem Diogenes und Hippokrates als frühe Vertreter besitzt.
- Theorie des Salzwasseraufstiegs: Umkehrung der Strömungsrichtung des meteorogenen Wasserkreislaufes, nachdem die Erde auf dem Wasser der Meere ruht und dieses alle oberidischen Quellen speist. Diese Theorie wurde von Thales begründet und hatte Hippon und Platon als frühe Vertreter.
- Theorie der Wasserentstehung aus der Luft: Das Wasser entsteht aus der Luft (Effekt der Kondensation) und würde über den Niederschlag die Quellen der Flüsse speisen. Diese Theorie wurde von Aristoteles entwickelt und stellte die maßgebende Lehrmeinung bis in das frühe 17. Jahrhundert dar.
