Hidrosfera
Hidrosfera (od grčkog ὕδωρ hydōr, „voda”[1] i σφαῖρα sphaira, „sfera”[2]) diskontinuirani je sloj vode na, ili blizu površine Zemlje. Čine je sve vode u tečnom, čvrstom i gasovitom agregatnom stanju, dubinske vode i atmosferski vodeni vapor. Najveća je količina vode u tečnom stanju. Oko 1,4 milijarde kubnih kilometara vode u tečnom i čvrstom agregatnom stanju čine: okeane, jezera, reke, sante leda, glečere i podzemne vode. Taj ogromni volumen vode u svojim različitim manifestacijama predstavlja hidrosferu. Iako Zemljina hidrosfera postoji oko 4 milijarde godina,[3][4] nastavlja da se menja u obliku. Ovo je uzrokovano širenjem morskog dna i pomeranjem kontinenata, što preuređuje kopno i okean.[5]
Procenjeno je da na Zemlji ima 1,36 milijardi kubnih kilometara (332 miliona kubnih milja) vode.[6] Ovo uključuje vodu u tečnom i smrznutom obliku u podzemnim vodama, okeanima, jezerima i potocima. Slana voda čini 97,5% ove količine, dok pitka voda čini samo 2,5%. Od ove slatke vode, 68,9% je u obliku leda i trajnog snežnog pokrivača na Arktiku, Antarktiku i planinskim glečerima; 30,8% je u obliku slatkih podzemnih voda; a samo 0,3% slatke vode na Zemlji nalazi se u lako dostupnim jezerima, rezervoarima i rečnim sistemima.[6]
Ukupna masa Zemljine hidrosfere je oko 1,4 × 1018 tona, što je oko 0,023% ukupne mase Zemlje. U svakom trenutku, oko 20 × 1012 tona ovoga je u obliku vodene pare u Zemljinoj atmosferi (za praktične svrhe, 1 kubni metar vode teži jednu tonu). Približno 71% Zemljine površine, površine od oko 361 miliona kvadratnih kilometara (139,5 miliona kvadratnih milja), prekriveno je okeanom. Prosečan salinitet Zemljinih okeana je oko 35 grama soli po kilogramu morske vode (3,5%).[7]
Istorija
[uredi | uredi izvor]Prema Merijam Vebsteru, reč hidrosfera je uneta na engleski jezik 1887. godine, kao prevod nemačkog termina hydrosphäre, koji je uveo Edvard Zis[8]
Sastav
[uredi | uredi izvor]
Najveći deo hidrosfere čine slane vode svetskog okeana (97%). Ostali deo hidrosfere (3%) čine slatke (kopnene) vode i voda u atmosferi. Na površini kopna su slatke (površinske) vode:
Duboko u kori zemlje nalaze se podzemne vode. Najveća količina podzemne vode je nastala od padavina koje su prodrle u zemljinu koru.
Kruženje vode u prirodi
[uredi | uredi izvor]
Da bi voda kružila u prirodi, neophodna je energija Sunca koja je podiže u okviru vodene pare, kao i sila zemljine teže koja tu vodu vraća nazad (pomoću padavina).
Zahvaljujući tome što voda u neprestano prelazi iz jednog agregatnog stanja u drugo, sve vode u hidrosferi su povezane i zajedno učestvuju u neprekidnom kružnom kretanju:
- iz okeana u atmosferu (isparavanjem)
- iz atmosfere na kopno, a kasnije okean (pomoću padavina).
Sunce zagreva svetski okean kao neki ogroman vodeni „kotao”. Iz tog tog „kotla” u atmosferu dospevaju velike količine vodene pare. Dve trećine vode se ubrzo vraćaju u okean pomoću kiše, a ostatak se privremeno zadržava na tlu, lednicima i biljnom svetu. Sva količina vode ponovo završava u svetskom okeanu, odakle je i započeto kruženje.
Količina vode obuhvaćena kružnim kretanjem na Zemlji tokom jedne godine mogla bi napuniti kocku čija je jedna stranica dužine 80 kilometara.
Hidrološki ciklus
[uredi | uredi izvor]Hidrološki ciklus se odnosi na prelazak vode iz jednog stanja ili rezervoara u drugo. Rezervoari uključuju atmosfersku vlagu (sneg, kiša i oblaci), potoke, okeane, reke, jezera, podzemne vode, podzemne vodonosne slojeve, polarne ledene kape i zasićeno zemljište. Sunčeva energija, u obliku toplote i svetlosti (insolacija), i gravitacija izazivaju prelazak iz jednog stanja u drugo u periodima od sati do hiljada godina. Većina isparavanja dolazi iz okeana i vraća se na zemlju kao sneg ili kiša.[9]:27 Sublimacija se odnosi na isparavanje snega i leda. Transpiracija se odnosi na isticanje vode kroz sitne pore ili stomate drveća. Evapotranspiracija je termin koji hidrolozi koriste u odnosu na tri procesa zajedno, transpiraciju, sublimaciju i isparavanje.[9]
Mark de Vilijes je opisao hidrosferu kao zatvoreni sistem u kome postoji voda. Hidrosfera je zamršena, složena, međuzavisna, sveprožimajuća i stabilna i „izgleda da je namenski izgrađena da reguliše život.“[9]:26 De Vilijes je tvrdio da, „Na Zemlji, ukupna količina vode se skoro sigurno nije znatno promenila od geoloških vremena: ono što smo tada imali, još uvek imamo. Voda se može zagađivati, zlostavljati i zloupotrebljavati, ali se ne stvara niti uništava, ona samo migrira. Nema dokaza da vodena para izlazi u svemir."[9]:26
„Svake godine u prometu vode na Zemlji učestvuje 577.000 km3 vode. To je voda koja isparava sa površine okeana (502.800 km3) i sa kopna (74.200 km3). Ista količina vode pada kao atmosferske padavine, 458.000 km3 na okeana i 119.000 km3 na kopnu. Razlika između padavina i isparavanja sa površine kopna (119.000 - 74.200 = 44.800 km³/god.) predstavlja ukupan oticaj reka na Zemlji (42.700 km3/god) i direktnog oticanja površinskih voda u okean (2100. km3/god). Ovo su glavni izvori slatke vode za održavanje životnih potreba i ekonomskih aktivnosti čoveka.“[6]
Voda je osnovna životna potreba. Pošto je 2/3 Zemlje prekriveno vodom, Zemlja se naziva i plava planeta i vodena planeta.
Dopunjavanje rezervoara
[uredi | uredi izvor]Prema Igoru A. Šiklomanovu, potrebno je 2500 godina da se potpuno napune i dopune okeanske vode, 10 000 godina za permafrost i led, 1500 godina za duboke podzemne vode i planinske glečere, 17 godina u jezerima i 16 dana u rekama.[6]
Specifična dostupnost sveže vode
[uredi | uredi izvor]„Specifična dostupnost vode je preostala (nakon upotrebe) količina sveže vode po glavi stanovnika.“[6] Resursi sveže vode su neravnomerno raspoređeni u smislu prostora i vremena i mogu da pređu od poplava do nestašice vode u roku od nekoliko meseci u istom području. Godine 1998, oko 76% ukupnog stanovništva imalo je specifičnu raspoloživost vode manju od 5,0 hiljada m³ godišnje po glavi stanovnika. Već do 1998. godine, 35% globalne populacije je pretrpelo „veoma niske ili katastrofalno niske zalihe vode“, a Šiklomanov je predvideo da će se situacija pogoršati u dvadeset prvom veku, pri čemu će „većina stanovništva Zemlje živeti u uslovima niskog ili katastrofalno niskog vodosnabdevanja“ do 2025. Samo 2,5% vode u hidrosferi je pitka voda i samo 0,25% te vode je dostupno za našu upotrebu.
Ljudski uticaj
[uredi | uredi izvor]Aktivnosti savremenih ljudi imaju drastične efekte na hidrosferu. Na primer, skretanje vode, ljudski razvoj i zagađenje utiču na hidrosferu i prirodne procese u njoj. Ljudi povlače vodu iz vodonosnih slojeva i preusmeravaju reke brzinom bez presedana. Vodonosni sloj Ogalala se koristi za poljoprivredu u Sjedinjenim Državama i ako taj vodonosni sloj presuši, više od 20 milijardi dolara vredne hrane i vlakana će nestati sa svetskih tržišta.[10] Vodonosni sloj se iscrpljuje mnogo brže nego što se obnavlja i na kraju će presušiti. Pored toga, samo 1/3 reka je slobodnog toka zbog ekstenzivne upotrebe brana, nasipa, hidroenergije i degradacije staništa.[11] Drugi načini na koje ljudi utiču na hidrosferu uključuju eutrofikaciju, kisele kiše i acidifikaciju okeana.
Vidi još
[uredi | uredi izvor]Reference
[uredi | uredi izvor]- ^ ὕδωρ, Henry George Liddell, Robert Scott, A Greek-English Lexicon, on Perseus
- ^ σφαῖρα, Henry George Liddell, Robert Scott, A Greek-English Lexicon, on Perseus
- ^ Encyclopædia Britannica, 'Hydrosphere': https://www.britannica.com/science/hydrosphere/Origin-and-evolution-of-the-hydrosphere
- ^ Albarède, Francis; Blichert-Toft, Janne (novembar 2007). „The split fate of the early Earth, Mars, Venus, and Moon”. Comptes Rendus Geoscience. 339 (14–15): 917—927. Bibcode:2007CRGeo.339..917A. doi:10.1016/j.crte.2007.09.006. Pristupljeno 26. 3. 2020. „High d18O in ~4.4-Ga old zircons from Jack Hills (western Australia) strongly indicates the presence of material altered under low-or medium-temperature hydrous conditions in the source of their parent granites and is considered as strong evidence for the early presence of a hydrosphere”
- ^ "Our Changing Planet: an Introduction to Earth System Science and Global Environmental Change." Our Changing Planet: an Introduction to Earth System Science and Global Environmental Change, by Fred T. Mackenzie, 2nd ed., Pearson Education, 2011, pp. 88–91.
- ^ a b v g d World Water Resources: A New Appraisal and Assessment for the 21st Century (Izveštaj). UNESCO. 1998. Arhivirano iz originala 27. 9. 2013. g. Pristupljeno 13. 6. 2013.
- ^ Kennish, Michael J. (2001). Practical handbook of marine science. Marine science series (3rd izd.). CRC Press. str. 35. ISBN 0-8493-2391-6.
- ^ „Hydrosphere”.
- ^ a b v g Marq de Villiers (2003). Water: The Fate of Our Most Precious Resource (2 izd.). Toronto, Ontario: McClelland & Stewart. str. 453. ISBN 978-0-7710-2641-6. OCLC 43365804.
- ^ Braxton, Jane (1. 3. 2009). „The Ogallala Aquifer: Saving a Vital U.S. Water Source”. Scientific American. doi:10.1038/scientificamericanearth0309-32. Pristupljeno 26. 3. 2020.
- ^ Carrington, Damian (8. 5. 2019). „Only a third of world's great rivers remain free-flowing, analysis finds”. The Guardian. Pristupljeno 26. 3. 2020.
Literatura
[uredi | uredi izvor]- Rada S. i Milutin T. (2016): Geografija za 6. razred osnovne škole (7. izdanje str. 8), Zavod za udžbenike i nastavna sredstva –. ISBN 978-86-17-19478-7.
- Abbott, Benjamin W.; Bishop, Kevin; Zarnetske, Jay P.; Minaudo, Camille; Chapin, F. S.; Krause, Stefan; Hannah, David M.; Conner, Lafe; Ellison, David; Godsey, Sarah E.; Plont, Stephen; Marçais, Jean; Kolbe, Tamara; Huebner, Amanda; Frei, Rebecca J.; Hampton, Tyler; Gu, Sen; Buhman, Madeline; Sara Sayedi, Sayedeh; Ursache, Ovidiu; Chapin, Melissa; Henderson, Kathryn D.; Pinay, Gilles (jul 2019). „Human domination of the global water cycle absent from depictions and perceptions” (PDF). Nature Geoscience. 12 (7): 533—540. Bibcode:2019NatGe..12..533A. S2CID 195214876. doi:10.1038/s41561-019-0374-y.
- Rüpke, Lars; Phipps Morgan, Jason; Eaby Dixon, Jacqueline (2013-03-19), Jacobsen, Steven D.; Van Der Lee, Suzan, ur., „Implications of Subduction Rehydration for Earth's Deep Water Cycle”, Geophysical Monograph Series, Washington, D. C.: American Geophysical Union, str. 263—276, ISBN 978-1-118-66648-7, doi:10.1029/168gm20, Pristupljeno 2021-10-21
- Magni, Valentina; Bouilhol, Pierre; Hunen, Jeroen van (2014). „Deep water recycling through time”. Geochemistry, Geophysics, Geosystems (na jeziku: engleski). 15 (11): 4203—4216. Bibcode:2014GGG....15.4203M. ISSN 1525-2027. PMC 4548132
. PMID 26321881. doi:10.1002/2014GC005525. - Goes, Saskia; Collier, Jenny; Blundy, Jon; Davidson, Jon; Harmon, Nick; Henstock, Tim; Kendall, J.; MacPherson, Colin; Rietbrock, Andreas; Rychert, Kate; Prytulak, Julie; Van Hunen, Jeroen; Wilkinson, Jamie; Wilson, Marjorie (2019). „Project VoiLA: Volatile Recycling in the Lesser Antilles”. Eos (na jeziku: engleski). 100. S2CID 134704781. doi:10.1029/2019eo117309. hdl:10044/1/69387 . Pristupljeno 2021-02-27.
- Anderson, J. G.; Wilmouth, D. M.; Smith, J. B.; Sayres, D. S. (17. 8. 2012). „UV Dosage Levels in Summer: Increased Risk of Ozone Loss from Convectively Injected Water Vapor”. Science. 337 (6096): 835—839. Bibcode:2012Sci...337..835A. PMID 22837384. S2CID 206541782. doi:10.1126/science.1222978.
Spoljašnje veze
[uredi | uredi izvor]
- Ground Water - USGS
- The Water Cycle Arhivirano na sajtu Wayback Machine (15. mart 2019), United States Geological Survey
- The Water Cycle for Kids Arhivirano na sajtu Wayback Machine (8. januar 2019), United States Geological Survey
- The water cycle, from Dr. Art's Guide to the Planet.
- Water cycle slideshow, 1 Mb Flash multilingual animation highlighting the often-overlooked evaporation from bare soil, from managingwholes.com.
- Will the wet get wetter and the dry drier?
