Natürlicher Wasserkreislauf

Ein natürlicher Kreislauf ermöglicht den kontinuierlichen Austausch und Transport von Wasser auf der Erde. Er setzt sich aus verschiedenen, eng verknüpften Schritten zusammen und spielt eine maßgebliche Rolle für die Erhaltung des Wasserbestands.

Gallerie

Es beginnt mit der Verdunstung. Die Sonnenenergie erwärmt die Oberflächengewässer wie Ozeane, Seen und Flüsse, wodurch die kinetische Energie der Wassermoleküle zunimmt. Einige Moleküle gewinnen genug Energie, um den flüssigen Aggregatzustand zu verlassen und in Gas überzugehen. Als Wasserdampf steigt das verdunstete Wasser in die Atmosphäre auf. Dort trifft er auf kältere Luftschichten und kühlt ab. Dies führt dazu, dass die Wassermoleküle ihre Energie verlieren und sich wieder zu winzigen Wassertropfen zusammenlagern. Die kondensierten Teilchen schweben in der Atmosphäre und bilden Wolken aus unzähligen Wassertropfen oder Eiskristallen. Sobald sie eine ausreichende Größe erreicht haben, werden sie zu schwer, um in der Luft zu bleiben, und fallen als Niederschlag auf die Erdoberfläche zurück. Der Niederschlag kann in Form von Regen, Schnee, Hagel oder Tau auftreten.

Gallerie

Vom Regen zur Transpiration 

Ein Teil des Niederschlags fließt als Oberflächenabfluss über die Erdoberfläche ab. Dies geschieht, wenn der Boden bereits gesättigt ist oder wenn die Oberfläche nicht genügend Infiltration ermöglicht, zum Beispiel in urbanen Gebieten mit versiegelten Böden. Der Oberflächenabfluss sammelt sich in Bächen, Flüssen, Seen und letztendlich in den Ozeanen. Ein anderer Teil des Niederschlags gelangt als Infiltration in den Boden. Das Wasser bewegt sich durch den Boden und füllt die Hohlräume zwischen den Bodenpartikeln sowie die Grundwasserreservoirs auf. Das gespeicherte Grundwasser dient als Ressource für Quellen, Brunnen und Flüssen und trägt zur langfristigen Wasserversorgung bei. Pflanzen nehmen Wasser aus dem Boden über ihre Wurzeln auf und transportieren es durch ihre Gewebe bis in die Blätter. Durch mikroskopisch kleine Öffnungen, bekannt als Spaltöffnungen, erfolgt die Abgabe des Wassers. Es verdunstet als Wasserdampf in die Atmosphäre. Dieser Vorgang wird Transpiration genannt und ist ein bedeutsamer Bestandteil des Wasserkreislaufs, da sie eine zusätzliche Quelle für Wasserdampf darstellt, der wieder kondensieren und Teil des Niederschlags werden kann.

Gallerie

Ursprung des Wassers

Das Wasser auf der Erde hat verschiedene Ursprünge. Ein Teil stammt vermutlich aus der Entstehungszeit unseres Planeten, als Kometen und Asteroiden mit Wasser auf die Oberfläche einschlugen. Geologische Prozesse wie vulkanische Aktivitäten können ebenfalls Wasser freisetzen. Zusätzlich bildet sich neues Wasser durch chemische Reaktionen, bei denen Wasserstoff und Sauerstoff miteinander reagieren. Trotz dieser Quellen bleibt die Gesamtmenge des Wassers auf der Erde relativ konstant, da der Wasserkreislauf ein geschlossenes System ist.

Gallerie

Bedrohung durch Verunreinigung und den Klimawandel 

Obwohl die Gesamtmenge an Wasser auf der Erde weitgehend stabil bleibt, führen Industrieabfälle, Düngemittel, Pestizide und der unsachgemäße Umgang mit Abwasser dazu, dass Flüsse, Seen und das Grundwasser zunehmend belastet werden. Die Verschmutzung kann die Verdunstung, Niederschläge und Versickerung beeinflussen und Dürren und Überschwemmungen fördern. Zusätzlich bringt der menschengemachte Klimawandel den natürlichen Kreislauf aus dem Gleichgewicht. Steigende Temperaturen verursachen eine verstärkte Verdunstung von Wasser aus den Böden. Gleichzeitig kann die wärmere Luft mehr Wasserdampf aufnehmen, was zu einer höheren Feuchtigkeit in der Atmosphäre führt. In der Folge treten immer häufiger Starkregenereignisse auf. Während es in manchen Regionen zu Überschwemmungen kommt, herrscht in anderen Gebieten Trockenheit.

Gallerie

Maßnahmen

Trotz der Herausforderungen durch den Klimawandel gibt es Maßnahmen, die den Wasserkreislauf stabilisieren können. Dazu zählt die Wiederherstellung von Feuchtgebieten, eine wassersparende und bodenschonende Landwirtschaft und die Renaturierung von Flüssen. Alle Maßnahmen zielen darauf ab, dass größere Wassermengen aufgenommen werden können und sich das Grundwasser mit sauberen Wasser füllt. In Städten schafft das Prinzip der Schwammstadt Abhilfe. Durchlässige Oberflächen und Grünanlagen auf Straßen und Plätzen können Regenwasser speichern, sodass es nicht ungenutzt in die Kanalisation fließt und den Kreislauf durchbricht.

Fachwissen zum Thema

Tipps zum Thema