Kreislauf des Wassers

Wasser ist eine Voraussetzung für alles Leben auf der Erde. Die Wissenschaft von der Wasserhülle der Erde, die Hydrologie, erforscht den Wasserkreislauf zwischen Meer und Festland, sie untersucht die Verteilung des Wassers und die Gewässer im einzelnen sowie den Gebrauch des Wassers durch den Menschen und auch die Folgen der Umweltverschmutzung. Verdunstung – Niederschlag – Abfluss
Ungefähr 97 Prozent der gesamten Wassermenge der Erde sind in den Meeren enthalten. Meerwasser ist salzhaltig und nicht zum Trinken oder zur Bewässerung geeignet, für manche meernahen Wüstengebiete wird es allerdings künstlich entsalzt. Überwiegend versorgen sich die Menschen jedoch mit Süßwasser aus dem natürlichen Wasserkreislauf. Dieser hängt vor allem von zwei Faktoren ab: der Sonnenenergie und der Schwerkraft der Erde. Insgesamt sind 71 Prozent der Erdoberfläche von Wasser bedeckt. Die Sonnenwärme bewirkt eine Verdunstung in Form von Wasserdampf. Dieses unsichtbare Gas steigt mit Luftströmungen in die Höhe. Beträchtliche Anteile des Wasserdampfes kondensieren hier und fallen als Regen noch über dem Meer wieder herab, ein großer Teil gelangt aber durch die Windsysteme der Erde in den Bereich des Festlandes, wo er sich in Form von Regen oder Schnee niederschlägt. Die Niederschläge auf dem Festland verdunsten wiederum zu einem erheblichen Teil infolge der Sonneneinwirkung. Eine gewisse Menge sickert in den Boden ein, wo das Wasser von Pflanzen aufgenommen und durch deren Stoffwechsel an die Luft abgegeben wird. Überschüssige Niederschläge sammeln sich auf der Erdoberfläche zu Rinnsalen, Bächen und Flüssen, um dem Meer zuzustreben. In den Boden eingesickertes Wasser kann in das Gestein eindringen und Grundwasserhorizonte bilden. In Polargebieten und in Hochgebirgsregionen fallen die Niederschläge vorwiegend als Schnee, der sich unter dem Überlagerungsdruck zu Eis umbildet, aus dem die Firnfelder und Gletscher bestehen. Die Schwerkraft verursacht ihr Abwärtsgleiten, und auch hier schließt sich der Kreis wieder, wenn große Eisblöcke an den Küsten polarer Gebiete ins Meer stürzen und als Eisberge forttreiben. Obwohl nicht alles Wasser direkt in die Atmosphäre zurückkehrt, erscheint doch das Meer als Anfang und Ende des Wasserkreislaufes. Die immerwährenden Einflüsse von Wasser und Eis spielen zudem eine wichtige Rolle bei der Verwitterung und Erosion der Gesteine. Mehr als drei Viertel festländischen Wassers sind in den Eisschilden und Gletschern Grönlands und der Antarktis gebunden. Den größten Teil der übrigen Wassermenge enthält das Grundwasser, und ein bloß relativ geringer Anteil entfällt auf die Flüsse, Seen und das Wasser in der oberen Bodenschicht. Das Grundwasser
Von der Erdoberfläche dringt Wasser in porenreiche Gesteine innerhalb der sogenannten intermittierenden Sättigungszone ein. Dieser Bereich nimmt nach ergiebigen Regenfällen Sickerwasser auf, trocknet aber bald wieder aus. Darunter folgt eine Gesteinszone, in der die Poren und Spalten mit Wasser gefüllt sind. Dies ist die Unterwasserspiegelzone, die bis zu den wasserundurchlässigen Gesteinen reicht. Solche undurchdringbaren Schichten unterhalb wasserhaltiger Gesteine werden als Grundwasserstauer bezeichnet. Das obere Niveau der gesättigten Zone wird Grundwasserspiegel genannt. Seine Höhe ist von der Menge der Niederschläge abhängig und schwankt auch jahreszeitlich. An manchen Stellen berührt der Grundwasserspiegel die Erdoberfläche, dann bilden sich Oasen in Wüstensenken, Sümpfe, Seen und Quellen. Unter einer Quelle versteht man das Austreten von Wasser aus dem Boden, meist am Fuß von Bergen oder in Gebirgstälern. Sie finden sich dort, wo der Grundwasserspiegel die Oberfläche anschneidet oder eine wasserführende Schicht durch undurchlässiges Gestein gestaut wird. Quellwasser ist normalerweise frisch und klar, da durch die feinen Poren der Gesteine (so im Sandstein) Verunreinigungen in ähnlicher Weise herausgefiltert werden wie bei der künstlichen Wasserreinigung durch Sandfiltration. Kalksteine sind zwar nicht porös, aber wasserdurchlässig, denn das Wasser kann durch die vielen kleinen Risse, Klüfte und Höhlungen in das Gestein eintreten. Durch das im Regenwasser gelöste Kohlendioxid entsteht die schwache, kalklösende Kohlensäure, deren Einwirkung zu einer Vergrößerung der Kluftsysteme im Kalk führt. In Kalkgesteinen wird das Wasser nicht ähnlich gefiltert wie in porösen Schichten. Dies ist der Grund dafür, warum in Frankreich im 19. Jahrhundert Cholera- und Typhusepidemien gerade in Kalkgebieten auftraten (der in Kalklöchern deponierte Müll war mit Quellwasser in Berührung gekommen). Manche Quellen enthalten so viele gelöste Mineralstoffe, dass sie als Heilquellen (Mineralquellen) dienen. Thermalquellen – Quellen mit einer Wassertemperatur über 20°C – finden sich vor allem in jungvulkanischen Gebieten. Artesische Brunnen
Der niedrigste Stand des Grundwasserspiegels in der trockensten Jahreszeit wird permanenter Grundwasserspiegel genannt. Brunnen müssen bis in diese Tiefe hinab reichen, um immer Wasser fördern zu können. Dagegen wird das Wasser in artesischen Brunnen durch den hydrostatischen Druck nach oben gepresst. Dies ist dann der Fall, wenn der Rand des Brunnens tiefer als der Grundwasserspiegel der Umgebung liegt. Die Bezeichnung leitet sich von der französischen Landschaft Artois her, wo 1126 erstmals ein solcher Brunnen angelegt wurde.

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Info 21.02.2018 18:32
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