ongeveer 70% van het aardoppervlak is bedekt met water. Dit water verdampt en condenseert tot wolken. De wolken veroorzaken neerslag en dit water valt terug naar het aardoppervlak, klaar om de cyclus opnieuw te starten.

wat kan mij dat schelen? De watercyclus is niet alleen van cruciaal belang voor het weer, maar ook voor het leven op aarde. Regen is nodig voor het overleven van planten en mensen. Condensatie is noodzakelijk voor wolkenvorming. Verdamping is noodzakelijk om te koelen en het houden van een goede balans van waterdamp in de lucht.

figuur A: de watercyclus

het water op aarde is nu hetzelfde water dat sinds het begin op aarde is geweest. De regen die op ons valt is hetzelfde water dat regende op de dinosaurussen, Koning Tut, en George Washington. Wat maakt die geweldige prestatie mogelijk? De watercyclus. De watercyclus is het proces dat water opnieuw circuleert zodat we waterlichamen, wolken en neerslag kunnen hebben.

de eerste stap van de watercyclus is verdamping. Ongeveer 85% van de waterdamp in de lucht komt uit water dat verdampt is uit de oceanen. De andere 15% komt van verdamping, wat een verzamelnaam is voor water dat over land verdampt. Dit omvat waterdamp geproduceerd door planten tijdens transpiratie, water uit meren, beken, plassen en bodemvocht, directe verdamping van sneeuw en zelfs waterdamp uit de adem van dieren.

de tweede stap van de watercyclus is condensatie. Nu de atmosfeer vol is met waterdamp, condenseert die waterdamp tot waterdruppels. Soms, zoals vroeg in de ochtend, condenseert de waterdamp op het gras als dauw en sijpelt terug in de grond, klaar om opnieuw te worden verdampt. Maar de meeste waterdamp condenseert hoger in de lucht en vormt wolken. Als de waterdruppels eenmaal in een wolk zitten, kunnen er twee dingen gebeuren. Of de wolk zal verdwijnen en de waterdruppels zullen weer damp worden, of de wolk zal groeien en het zal beginnen te neerslaan.

de derde en laatste stap van de watercyclus is Neerslag. Neerslag omvat al het water dat uit de lucht valt, zowel in vloeibare als bevroren vorm, die de grond bereikt. Als de neerslag eenmaal de grond bereikt, kan het in de grond weken, in beken en meren afdalen, sneeuwbedekking worden, door planten worden gebruikt, door dieren worden ingeademd of direct weer in de oceaan vallen. Dan kan de watercyclus opnieuw beginnen en voor miljoenen jaren doorgaan.

figuur B: Infiltratie en afvoer

naast de bovenstaande stappen van de watercyclus zijn er ook manieren waarop water op aarde kan worden opgeslagen die op verschillende tijdstippen gedurende het jaar een rol spelen in de watercyclus. Water kan worden opgeslagen in meren, beken, gletsjers, ijsbergen en de grond.

als Neerslag naar de aarde valt, sijpelt een deel van het water in de grond, een proces dat bekend staat als infiltratie. De hoeveelheid water die in de grond sijpelt varieert met verschillende factoren, zoals de duur, het type en de sterkte van de neerslag, het type grond, de helling van het land en de bodembedekking. De duur en de sterkte van de neerslag spelen een rol in de hoeveelheid water die de grond kan vasthouden en of het water in de grond sijpelt of over het grondoppervlak reist. Bepaalde soorten bodems houden water beter vast dan andere en kunnen meer water absorberen. Als de helling van het land varieert, zo ook de hoeveelheid water die in staat zal zijn om te sijpelen in de grond. Als er een steile helling is, zal het water eerder de heuvel afdalen dan geabsorbeerd worden door de grond. Als de grond geen helling heeft, zal het water eerder in de grond sijpelen of boven de grond blijven (zoals over een vlakke weg) en mogelijk overstromingen veroorzaken. De hoeveelheid water die de grond absorbeert zal ook afhangen van de bodembedekking. Vegetatie beïnvloedt de snelheid van het water dat over een oppervlak beweegt. Meer vegetatie leidt tot trager stromend water.

de factoren die invloed hebben op infiltratie hebben ook invloed op de afvoer van het oppervlak. Runoff treedt op wanneer water stroomt over de grond oppervlak. Als er geen water in de grond kan sijpelen, zal het water over het grondoppervlak stromen. Dit komt vele malen voor in de buurt van bergen, omdat water dat snel naar beneden stroomt niet door de grond kan worden opgenomen. Als een bepaald type grond niet goed water opneemt of als de grond al verzadigd is, dan blijft het water op het oppervlak. Klei is een voorbeeld van een bodem die langzaam water absorbeert in vergelijking met zandgronden. Meer runoff zal plaatsvinden over land met kleigrond in plaats van land met zandgrond. Runoff kan ook optreden tijdens sneeuwmelten van berghellingen.

hoe verhoudt dit zich tot bosbouw?

figuur C: Woodfin waterscheiding in het westen van North Carolina is een beboste waterscheiding die helpt watervoorraden tegen vervuiling te beschermen en wordt beschermd door inspanningen op het gebied van natuurbehoud. (Foto van de Zuidelijke Appalachian Highlands Conservancy www.southwings.org)

bossen en bomen vormen een cruciaal onderdeel van de watercyclus. De bodem absorbeert neerslag die uit de wolken valt, en bomen trekken water uit de bodem in hun wortels om hun hele leven belangrijke processen zoals groei, voortplanting en onderhoud te ondersteunen. Als water van de wortels naar de bladeren gaat, gaat water verloren door kleine poriën, of stomata, in een proces dat transpiratie wordt genoemd. Transpiratie en verdamping samen omvatten totale verdamping, de hoeveelheid water die als damp naar de atmosfeer terugkeert om de watercyclus voort te zetten. Bossen gebruiken meer water dan laaggroeiende vegetatiesoorten, en produceren ook runoff Onder het oppervlak, grondwateraanvulling en wateropbrengst. Boomsoorten en leeftijd, bosstructuur en oogstpatronen beïnvloeden de hoeveelheid water die een bos nodig heeft. Bijvoorbeeld, groenblijvende naaldbomen zoals dennen vragen meer water dan loofbomen. Jonge bomen hebben meer water nodig dan oudere bomen. In het zuidoosten van de VS zijn vooral water-inefficiënte boomsoorten zwarte kersen, kornoelje, gele populier, lindehout, berk, buckeye en Plataan. Het uitdunnen van een bos kan helpen om de waterbehoefte van de bomen te verminderen, maar verhoogt erosie en produceert gaten in het bladerdak die schaduw en beschutting voor andere bossoorten verwijdert. Het behoud van een ontwikkelde ondergrondlaag ter bescherming van bodemvocht vermindert de waterbehoefte van bossen, zelfs als veel bomen worden gekapt om de waterbehoefte van bomen te verminderen.aangezien klimaatverandering Grotere extreme neerslag en hogere temperaturen veroorzaakt, zullen bomen en bossen een steeds belangrijkere rol spelen in de watercyclus van de aarde. Bossen verhogen de waterkwaliteit door erosie tot een minimum te beperken en vervuilde afvoer te onderscheppen, wat belangrijker kan worden als de klimaatverandering de lokale watervoorziening bedreigt. Bossen produceren ook minder chemische en nutriëntenvervuiling dan gelijkwaardige, intensiever beheerde landbouwactiviteiten. Bossen kunnen de gevolgen van overstromingen verminderen door water te absorberen tijdens perioden van overvloed en het langzaam vrij te geven tijdens droge perioden. Als bomen worden geplant om CO2 op te slaan om de CO2—concentraties in de atmosfeer te verminderen, moeten beheerders er zeker van zijn dat de watervraag van de bomen tijdens droogte niet zal verergeren bij regionale watertekorten-met name bij snelgroeiende, korte-rotatie bosgewassen zoals populieren.

wilt u meer weten?

latente en gevoelige warmte, evapotranspiratie en verdamping, hoe wolken zich vormen, zuidoostelijke neerslag

Links naar nationale wetenschappelijke onderwijsnormen:

7e graad wetenschap: 7.E. 1. 2 : Leg uit hoe de cycli van water in en uit de atmosfeer en atmosferische omstandigheden zich verhouden tot de weerpatronen op aarde.

Aardwetenschappen: EEn.2.3.2: leg uit hoe grondwater en oppervlaktewater op elkaar inwerken.

activiteiten ter begeleiding van bovenstaande informatie:

activiteit: de watercyclus (Link naar oorspronkelijke activiteit.)

omschrijving: deze activiteit richt zich op het bouwen van een model dat representatief is voor de watercyclus. Studenten ontwikkelen hun eigen modellen van de watercyclus met behulp van de aanbevolen toevoer en kunnen met hun modellen alle elementen van de watercyclus uitleggen.

relaties met onderwerpen: de watercyclus