apa este un element comun, iar pentru organisme este vitală. Circuitul apei
constituie o trăsătură esenţială a planetei noastre. Prin procesele pe care le
implică, apa interacţionează cu toate geosferele externe şi astfel asigură
funcţionarea sistemului terestru local, regional şi planetar. Dintre
componentele sale, aici este caracterizat succint numai Oceanul Planetar.
Apa conferă Pământului o originalitate majoră în raport cu celelalte planete.
Ea este una din cele mai comune substanţe din natură, iar circuitul apei constituie o
trăsătură esenţială a planetei noastre. Pe Pământ apa se găseşte în cele trei stări de
agregare, în stare liberă şi legată chimic în compoziţia rocilor şi materiei organice
(vegetale şi animale). În stare liberă, ea formează apele subterane şi umezeala solului,
oceanele, mările, lacurile, mlaştinile, râurile, gheţarii de calotă (polari) şi montani,
gheaţa subterană (permafrostul), pentru ca în atmosferă să fie prezentă sub formă de
vapori, picături şi cristale de gheaţă, iar pentru plante şi animale să constituie
elementul fundamental, indispensabil vieţii (apa reprezintă 80% din compoziţia
materiei vii a Terrei; de exemplu, 65% din corpul uman).
Obiective:
– Argumantarea faptului că apa alcătuieşte un înveliş planetar
exterior – hidrosfera;
– Cunoaşterea formelor sub care se găseşte apa pe Terra;
– Evidenţierea principalelor însuşiri ale apei, substanţă care conferă
Pământului o originalitate majoră în raport cu celelalte planete;
– Explicarea circuitului apei, care constituie o trăsătură esenţială a
planetei noastre, şi a importanţei acestuia;
– Caracterizarea generală a Oceanului Planetar, partea principală a
hidrosferei (96,5 % din volum) şi a suprafeţei terestre (71 %)
ƒ hidrosferă98
Aproape 75% din planeta noastră este acoperită cu apă (oceane, mări, gheţari,
lacuri, mlaştini, râuri), oceanele şi mările reprezentând întinderea cea mai
caracteristică (71%), de unde şi apelativele “planeta albastră” ori “planeta - ocean”
atribuite Pământului.
Întregul univers al apei alcătuieşte una din sferele exterioare ale Terrei,
numită hidrosferă. Limitele acestui înveliş sunt considerate în modul următor:
- limita inferioară, aflată în litosferă, este luată, de regulă, discontinuitatea
Mohorovičič (17 km adâncime în medie, 35 km sub continente şi 5 km sub oceane);
apa din litosferă se găseşte fie în stare liberă (gravitaţională şi capilară), fie în
combinaţie chimică în compoziţia mineralelor;
- limita superioară se găseşte în atmosferă, fiind mai greu de fixat, datorită
faptului că din cei 10.000 km cât este apreciată grosimea acestui înveliş, umezeala se
află în proporţie de 90% în stratul de la 0 la 5 km înălţime.
Volumul de apă total, pe Terra, de la cea din subteran şi până la cea din
atmosferă, fie că este dulce sau sărată, fie că este liberă sau legată chimic, este
apreciat la 1,386 miliarde km3
. Oceanul Planetar, reprezentând însumarea tuturor
oceanelor şi mărilor care sunt în legătură conform principiului vaselor comunicante,
deţine 96,5% din volumul de apă al hidrosferei. Pe locurile următoare se situează
gheţarii (1,74%) şi apa subterană (1,70%). Volumul de apă din râuri ocupă penultimul
loc cu numai 0,0002% (1.120 km3
), fiind calculat volumul existent la un moment dat
în albiile râurilor. Dacă se are în vedere că pe râuri acest volum se reînnoieşte o dată
la 16 zile, rezultă că în cursul unui an se scurg pe râurile Terrei 46.800 km3
de apă(după World water balance and water resources of the Earth, citat de Gâştescu P.,
1998).
În legătură cu spectrul resurselor de apă este important de precizat că 97,5%
din volumul hidrosferei o reprezintă apa sărată şi numai 2,5% apa dulce.
Ştiinţa care se ocupă cu studiul apelor Pământului este hidrologia. Principalele
sale preocupări sunt: cunoaşterea proprietăţilor generale ale apei în natură şi a legilor
care guvernează procesele din hidrosferă şi distribuţia apei pe Glob, determinarea
trăsăturilor unităţilor acvatice (oceane, mări, râuri, lacuri, gheţari etc.), relevarea
interacţiunilor hidrosferei cu celelalte învelişuri planetare, precum şi a raporturilor
sale cu activitatea umană.
Ramurile hidrologiei sunt: hidrometeorologia, hidrogeologia, hidrologia
apelor de suprafaţă (oceanologia, hidrologia uscatului: potamologia, limnologia,
telmatologia, glaciologia).
2. Însuşirile apei. Circuitul apei – o trăsătură esenţială a planetei noastre
Una din principalele caracteristici ale apei este mobilitatea, în virtutea căreia
îşi schimbă starea de agregare şi forma de existenţă (apă meteorică, apă continentală,
apă oceanică, apă biologică). De aceea, apa îndeplineşte funcţia de mijloc principal de
legătură şi de transfer de substanţă şi energie între sferele geosistemului planetar.
Totalitatea căilor şi formelor de mişcare ale apei este cunoscută sub denumirea de
circuitul apei sau ciclul apei. Acest circuit este atât general, cuprinzând întreaga
planetă, cât şi regional şi local, producându-se, în acelaşi timp, şi la scară mai
restrânsă (de exemplu, între o mare interioară sau un lac şi regiunea înconjurătoare).
ƒ hidrologie
ƒ circuitul
apei
ƒ „planeta
albastră”
ƒ oceane şi
mări
ƒ gheţari
ƒ apă
subterană
ƒ râuri
ƒ lacuri
ƒ mlaştini 99
De altfel, hidrosfera este un sistem de circuite ierarhizate la diferite scări şi care
funcţionează cu intensităţi diferite.
La originea circuitului apei în natură se află conversia radiaţiei solare. Iar
procesele fizice care asigură transformarea stării de agregare a apei şi transferul
acesteia dintr-un mediu (înveliş terestru) în altul, luând forme geografice variate,
sunt: evaporarea, evapotranspiraţia, condensarea, precipitarea, infiltrarea, scurgerea,
stocarea. Dacă energia termică pune în mişcare ascendentă apa sub formă de vapori
(evaporarea, evapotranspiraţia), forţa gravitaţională determină mişcarea descendentă a
acesteia (precipitaţiile, infiltrarea, scurgerea).
Cea mai mare cantitate de apă se evaporă de la suprafaţa oceanelor şi mărilor,
reprezentând 450.000 km3
, respectiv 86% din volumul apei în stare de vapori. La
aceasta se adaugă aportul uscaturilor, cu 62.000 km3
, adică 14%. O parte din această
apă se condensează şi cade sub formă de precipitaţii pe suprafaţa oceanelor (76%) şi
pe suprafaţa uscaturilor (24%). Din precipitaţiile căzute pe uscat, mai mult de
jumătate se evaporă, iar restul se infiltrează în sol şi rocă, se stochează pe o durată
variabilă, sub formă de lacuri, ape subterane şi gheţari (în regiunile polare şi în munţii
înalţi) ori se scurge prin reţeaua hidrografică (Le Coeur Ch., Gautier Emm., Dorize
L., Amat J. P., 1996).
În cadrul hidrosferei funcţionează trei circuite (cicluri): un circuit scurt
(ocean – atmosferă - ocean), care restituie direct spre mare 90% din apa evaporată pe
oceane, cu un timp de şedere medie a apei în atmosferă de ordinul a 10 – 12 zile; un
circuit lung (ocean – atmosferă - uscat – ocean), cu traiecte complexe la suprafaţa
uscaturilor, cu un timp de retur al apelor spre mare, în medie, mai mare de 5 ani (timp
care depăşeşte 300 de ani când precipitaţiile se acumulează în gheţari); un ciclu
derivat, care este generat de vegetaţie, între suprafaţa uscaturilor şi atmosferă.
Datorită circuitului, apa este în continuă reînnoire, cu ritmuri extrem de
diferite de la o formă de stocare la alta. Astfel, perioada cea mai îndelungată de
reînnoire o prezintă gheaţa din permafrost şi gheaţa din calotele glaciare (între 9.700
şi 10.000 de ani), iar rata cea mai scurtă, de ordinul a câtorva ore, o are apa
încorporată în plante şi animale (apa biologică). Pentru Oceanul Planetar, rata de
reînnoire este de 2.500 – 3.000 de ani, iar pentru râuri de 11 – 16 zile. Raportând
cantitatea de apă evaporată anual la volumul total de apă al hidrosferei rezultă o
reînnoire a acesteia o dată la 2.800 de ani.
Circuitul apei are cea mai mare importanţă în funcţionarea geosistemului
planetar şi a subsistemelor constitutive. Fiind un mod de transfer permanent al
materiei şi energiei, el reglează în bună parte mecanismele climei, dezvoltarea
organismelor, procesele de denudaţie etc. Totodată, de funcţionarea ciclurilor apei
depind resursele de apă disponibile la un moment dat. Ca urmare, perturbaţiile care
apar în desfăşurarea acestora, fie pe cale naturală, fie antropică, sunt resimţite adesea
în mod dramatic în mediu şi, prin consecinţă, în activitatea societăţii umane.
Niciun comentariu:
Trimiteți un comentariu