noin 70% maapallon pinta-alasta on veden peitossa. Vesi haihtuu ja tiivistyy pilviksi. Pilvet aiheuttavat sadetta ja tämä vesi putoaa takaisin maan pinnalle valmiina aloittamaan kierron uudelleen.

miksi välitän? Veden kiertokulku on kriittinen paitsi sään myös maanpäällisen elämän kannalta. Sade on välttämätöntä kasvien ja ihmisten selviytymiselle. Tiivistyminen on välttämätöntä pilvien muodostumiselle. Haihtuminen on välttämätöntä, jotta vesihöyry jäähtyy ja pysyy hyvässä tasapainossa ilmassa.

Kuva a: veden kiertokulku

maapallon vesi on nyt samaa vettä, joka on ollut maapallolla alusta asti. Meidän päällemme sataa samaa vettä, jota satoi dinosaurusten, kuningas tutin ja George Washingtonin päälle. Mikä tekee tuon kunnioittavaa pelkoa herättävän uroteon mahdolliseksi? Veden kiertokulku. Veden kiertokulku on prosessi, joka kierrättää vettä uudelleen, jotta meillä voi olla vesimuodostumia sekä pilviä ja sadetta.

veden kiertokulun ensimmäinen vaihe on haihtuminen. Noin 85 prosenttia ilman vesihöyrystä on peräisin meristä haihtuneesta vedestä. Loput 15 prosenttia on peräisin evapotranspiraatiosta,joka tarkoittaa veden haihtumista maasta. Tämä sisältää vesihöyryä, jota kasvit tuottavat transpiraation aikana, vettä järvistä, puroista, lätäköistä ja maaperän kosteudesta, lumen suoraa haihtumista ja jopa vesihöyryä eläinten hengityksestä.

veden kiertokulun toinen vaihe on tiivistyminen. Nyt kun ilmakehä on täynnä vesihöyryä, vesihöyry tiivistyy vesipisaroiksi. Joskus, kuten aikaisin aamulla, vesihöyry tiivistyy ruoholla kasteena ja tihkuu takaisin maahan valmiina haihtumaan uudelleen. Suurin osa vesihöyrystä kuitenkin tiivistyy ilmassa korkeammalle ja muodostaa pilviä. Kun vesipisarat ovat pilvessä, voi tapahtua kaksi asiaa. Joko pilvi haihtuu ja vesipisarat muuttuvat taas höyryksi, tai sitten pilvi kasvaa ja se alkaa saostua.

vesikierron kolmas ja viimeinen vaihe on saostuminen. Sademäärä sisältää kaiken taivaalta sekä nestemäisessä että jäätyneessä muodossa putoavan veden, joka päätyy maahan. Kun sadealue pääsee maahan, se voi päätyä imeytymään maahan, valua puroihin ja järviin, muuttua lumipeitteeksi, joutua kasvien käyttöön, eläinten hengittämäksi tai pudota suoraan takaisin mereen. Silloin veden kiertokulku voi alkaa uudelleen ja jatkua miljoonia vuosia eteenpäin.

kuva B: Soluttautuminen ja valuminen

edellä mainittujen vesikierron vaiheiden lisäksi on myös tapoja, joilla vettä voidaan varastoida maahan, joilla on merkitystä veden kiertoon eri aikoina ympäri vuoden. Vesi voi varastoitua järviin, puroihin, jäätiköihin, jäävuoriin ja maahan.

kun sadetta sataa kohti maata, osa vedestä tihkuu maahan, jota kutsutaan tunkeutumiseksi. Maahan tihkuvan veden määrä vaihtelee eri tekijöillä, kuten Sademäärän kestolla, tyypillä ja voimakkuudella, maaperätyypillä, maan kaltevuudella ja maanpeitteellä. Sademäärän kestolla ja voimakkuudella on merkitystä siihen, kuinka paljon vettä maahan mahtuu ja tihkuuko vesi maahan vai kulkeeko se maanpinnan yli. Tietyntyyppiset maat pitävät vettä paremmin kuin toiset ja voivat imeä enemmän vettä. Koska maan kaltevuus vaihtelee, myös maahan tihkuvan veden määrä vaihtelee. Jos rinne on jyrkkä, vesi valuu todennäköisemmin mäkeä alas kuin imeytyy maahan. Jos maa ei ole kaltevuus, vesi on todennäköisesti tihkua maahan tai jäädä maanpinnan yläpuolella (kuten yli tasainen tie) ja mahdollisesti aiheuttaa tulvia. Veden määrä, että maa imee myös riippuu maanpeite. Kasvillisuus vaikuttaa veden nopeuteen, joka liikkuu pinnan yli. Kasvillisuuden lisääntyminen johtaa hitaampaan virtaavaan veteen.

tunkeutumiseen vaikuttavat tekijät vaikuttavat myös pintavaluntaan. Valuminen tapahtuu, kun vesi virtaa maanpinnan yli. Jos vettä ei pääse tihkumaan maahan, vesi virtaa maanpinnan yli. Tämä tapahtuu monta kertaa vuorten lähellä, koska nopeasti alas vuorenrinnettä virtaava vesi ei pysty imeytymään maahan. Jos tietynlainen maa ei ime vettä kovin hyvin tai jos maa on jo kylläistä, vesi jää pinnalle. Savi on esimerkki maaperästä, joka imee vettä hitaasti hiekkamaahan verrattuna. Valumia tulee enemmän maahan, jossa on savimaata, eikä maahan, jossa on hiekkamaata. Valumia voi esiintyä myös lumimyrskyjen aikana vuorenrinteiltä.

miten tämä liittyy metsätalouteen?

Kuva C: Woodfin vedenjakaja läntisessä Pohjois-Carolinassa on metsäinen vedenjakaja, joka auttaa suojelemaan vesivaroja saastumiselta ja jota suojellaan suojelutoimin. (Kuva eteläiseltä Appalakkien Ylämaiden luonnonsuojelualueelta www.southwings.org)

metsät ja puut ovat olennainen osa veden kiertokulkua. Maa imee itseensä pilvistä tippuvaa sadetta, ja puut vetävät maaperästä vettä juuriinsa tukeakseen kaikkia elämän tärkeimpiä prosesseja, kuten kasvua, lisääntymistä ja ylläpitoa. Kun vesi kulkeutuu juurista ulos lehtiin, vesi katoaa pienten huokosten eli ilmaraon kautta transpiraatioksi kutsutussa prosessissa. Transpiraatio ja haihtuminen muodostavat yhdessä kokonaishaihdunnan, sen veden määrän, joka palautuu ilmakehään höyrynä veden kiertokulun jatkamiseksi. Metsät käyttävät enemmän vettä kuin matalakasvuiset kasvillisuustyypit, ja ne tuottavat myös matalampia pintavalumia, pohjaveden latautumista ja vedensaantia. Puulaji ja ikä, metsän rakenne ja satotavat vaikuttavat siihen, kuinka paljon metsä tarvitsee vettä. Esimerkiksi ikivihreät havupuut, kuten männyt, vaativat enemmän vettä kuin lehtipuut. Nuoret puut vaativat enemmän vettä kuin vanhemmat puut. Yhdysvaltain kaakkoisosissa erityisen vesikelvottomia puulajeja ovat mustakirsikka, koirapuu, keltapoppeli, basswood, koivu, buckeye ja sycamore. Metsän harventaminen voi vähentää puiden vedenkulutusta, mutta lisää eroosiota ja tuottaa latvustoon reikiä, jotka poistavat varjoa ja suojaa muilta metsälajeilta. Kehittyneen aluskerroksen ylläpitäminen maaperän kosteuden suojelemiseksi vähentää metsien vedentarvetta, vaikka paljon puita kaadetaankin puiden vedentarpeen vähentämiseksi.

koska ilmastonmuutos aiheuttaa suurempia sademääriä ja korkeampia lämpötiloja, puilla ja metsillä tulee olemaan yhä tärkeämpi rooli maapallon veden kiertokulussa. Metsät parantavat veden laatua minimoimalla eroosiota ja torjumalla saastuneita valumia, joiden merkitys voi kasvaa, jos ilmastonmuutos uhkaa paikallisia vesivaroja. Metsät myös tuottavat vähemmän kemikaali-ja ravinnesaasteita kuin vastaavat, tehostetusti hoidetut maataloustoimet. Metsät voivat vähentää tulvien vaikutuksia imemällä vettä runsaina kausina ja vapauttamalla sitä hitaasti kuivina kausina. Jos puiden istuttaminen hiilidioksidin sitomiseksi ilmakehän hiilidioksidipitoisuuksien vähentämiseksi, hoitajien on varmistettava, että puiden vedentarve ei pahenna alueellista vesipulaa kuivuuden aikana—erityisesti nopeasti kasvavien, lyhytkiertoisten metsäkasvien, kuten poppelin, osalta.

Haluatko oppia lisää?

piilevä ja järkevä lämpö, Evapotranspiraatio ja haihtuminen, miten pilvet muodostuvat, Kaakkoinen Sademäärä

linkit kansallisiin Tiedekasvatusstandardeihin:

7th grade science: 7.E. 1.2 : Selitä, miten veden kiertoliike ilmakehässä ja ilmakehässä sekä ilmakehän olosuhteet liittyvät maapallon sääolosuhteisiin.

Earth Science: EEn.2.3.2: selitä, miten pohjavesi ja pintavesi vaikuttavat toisiinsa.

yllä oleviin tietoihin liitettävä toiminta:

toiminta: veden kiertokulku (linkki alkuperäiseen toimintaan.)

Kuvaus: Tämä toiminta keskittyy veden kiertokulkua edustavan mallin rakentamiseen. Opiskelija kehittää omia malleja veden kiertokulusta käyttäen suositeltuja tarvikkeita ja osaa selittää malleillaan kaikki veden kiertokulun elementit.

suhteet aiheisiin: veden kiertokulku