ما هي دورة حياة المياه؟
من المحتمل أنك سمعت عن دورة حياة المياه من قبل وتعرف أنها تصف كيفية انتقال المياه على الأرض من الأرض إلى السماء والعودة مرة أخرى. لكن ما قد لا تعرفه هو سبب أهمية هذه العملية.
من إجمالي إمدادات المياه في العالم، 97٪ من المياه المالحة الموجودة في محيطاتنا. وهذا يعني أن أقل من 3٪ من المياه المتاحة هي مياه عذبة ومقبولة لاستخدامنا.
هل تعتقد أن هذه كمية صغيرة؟ ضع في اعتبارك أنه من بين هذه الثلاثة في المائة، يتم تجميد أكثر من 68 في المائة في الجليد والأنهار الجليدية و 30 في المائة تحت الأرض.
هذا يعني أن أقل من 2٪ من المياه العذبة متوفرة بسهولة لإشباع احتياجات الجميع على الأرض! هل بدأت في معرفة سبب أهمية دورة المياه؟ دعنا نستكشف الخطوات.
كل المياه هي مياه معاد تدويرها.
إليك بعض الأمور التي يجب التفكير فيها: كل قطرة مطر تسقط من السماء ليست جديدة تمامًا، ولا كل كوب ماء تشربه. لقد كانوا دائمًا هنا على الأرض، وقد تم إعادة تدويرهم، وذلك بفضل دورة حياة المياه التي تتضمن 5 عمليات رئيسية:
- التبخر (بما في ذلك التسامي والنتح).
- التكاثف.
- التساقط.
- الجريان السطحي (بما في ذلك ذوبان الجليد وتدفق التيار).
- التسرب (تخزين المياه الجوفية والتصريف النهائي).
1. التبخر، النتح، التسامي ينقل الماء إلى الغلاف الجوي.
يعتبر التبخر هو الخطوة الأولى في دورة حياة المياه. في ذلك، تمتص المياه المخزنة في محيطاتنا وبحيراتنا وأنهارنا وتياراتنا الطاقة الحرارية من الشمس التي تحولها من سائل إلى غاز يسمى بخار الماء (أو البخار).
بالطبع، التبخر لا يحدث فقط فوق المسطحات المائية – إنه يحدث على الأرض أيضًا. عندما تسخن الشمس الأرض، يتبخر الماء من الطبقة العليا من التربة – وهي عملية تعرف باسم التبخر.
وبالمثل، فإن أي مياه إضافية لا تستخدمها النباتات والأشجار أثناء عملية التمثيل الضوئي تتبخر من أوراقها في عملية تسمى النتح.
تحدث عملية مماثلة عندما يتحول الماء المتجمد في الأنهار الجليدية والجليد والثلج مباشرة إلى بخار ماء (دون أن يتحول أولاً إلى سائل). يسمى التسامي، يحدث هذا عندما تكون درجة حرارة الهواء منخفضة للغاية أو عند الضغط العالي.
2. التكاثف يصنع الغيوم.
الآن بعد أن تبخر الماء، أصبح بإمكانه الصعود إلى الغلاف الجوي بشكل حر. كلما ازداد ارتفاعه، زادت الحرارة التي يخسرها وزاد انخفاض درجة حرارته.
في النهاية، تبرد جزيئات بخار الماء كثيرًا لدرجة أنها تتكثف وتتحول إلى قطرات ماء سائل. عندما تتجمع كمية كافية من هذه القطرات، فإنها تشكل غيومًا.
إقرأ أيضاً… ما هو الماء المقطر؟ وهل هو آمن للشرب؟
3. هطول الأمطار ينقل الماء من الغلاف الجوي إلى الأرض.
عندما تتحرك الرياح حول السحب، تصطدم السحب بالغيوم الأخرى وتنمو. بمجرد أن تكبر بما يكفي، فإنها تسقط من السماء على شكل هطول (مطر إذا كانت درجات حرارة الغلاف الجوي دافئة، أو ثلج إذا كانت درجات الحرارة 32 درجة فهرنهايت أو أكثر برودة).
من هنا، يمكن أن تأخذ المياه المترسبة أحد المسارات المتعددة:
- إذا سقطت في المحيطات وغيرها من المسطحات المائية، فقد انتهت دورتها وهي جاهزة للبدء مرة أخرى بالتبخر مرة أخرى.
- من ناحية أخرى، إذا سقطت على اليابسة ، فإنها تستمر في رحلة دورة المياه ويجب أن تجد طريق العودة إلى المحيطات.
حتى نتمكن من مواصلة استكشاف دورة حياة المياه الكاملة ، دعنا نفترض الخيار الثاني: أن الماء قد سقط على مناطق اليابسة.
4. الجليد والثلج ينقلان الماء ببطء شديد في دورة المياه.
هطول الأمطار الذي يتساقط مع تراكم الثلج فوق الأرض، مكونًا كتلة ثلجية موسمية (طبقات فوق طبقات من الثلج تتراكم باستمرار وتصبح معبأة أسفل بعضها البعض).
مع وصول الربيع ودرجات الحرارة دافئة، تذوب هذه الكميات الكبيرة من الثلج وتذوب، مما يؤدي إلى الجريان السطحي وتدفق المياه. (قد تبقى المياه أيضًا مجمدة ومخزنة في القمم الجليدية والأنهار الجليدية لآلاف السنين!)
5. الجريان السطحي ينقل المياه نحو المحيطات.
كل من الماء الذي يذوب من الثلج والذي يسقط على الأرض مع تدفق المطر على سطح الأرض مع المنحدرات، بسبب قوة الجاذبية.
تُعرف هذه العملية بالجريان السطحي. (من الصعب تصور الجريان السطحي، لكنك ربما لاحظت ذلك أثناء هطول أمطار غزيرة أو فيضان مفاجئ، حيث تتدفق المياه بسرعة عبر الممر الخاص بك إلى مصارف العواصف).
أعلى طبقة من التربة. تشكل هذه التربة المزاحة قنوات يتبعها الماء بعد ذلك ويغذيها في أقرب الجداول والجداول والأنهار. لأن هذه المياه تتدفق مباشرة إلى الأنهار والجداول، يشار إليها أحيانًا باسم تدفق مجاري المياه.
تلعب خطوات الجريان السطحي وتدفق التيار في دورة المياه دورًا رئيسيًا في التأكد من عودة المياه إلى المحيطات للحفاظ على استمرار دورة المياه. كيف ذلك؟ حسنًا، ما لم يتم تحويل الأنهار أو سد السدود، فكلها تصب في النهاية في المحيط!
إقرأ أيضاً… ما هي كمية المياه الموجودة على الأرض؟
6. التسرب.
ليس كل الماء الذي يترسب ينتهي بجريان. يتسرب بعضها إلى الأرض – وهي عملية دورة المياه المعروفة باسم التسلل. في هذه المرحلة يكون الماء نقيًا وصالحًا للشرب.
بعض المياه التي تتسرب إلى الأرض تملأ خزانات المياه الجوفية ومخازن أخرى تحت الأرض. تجد بعض هذه المياه الجوفية فتحات في سطح الأرض وتعاود الظهور على شكل ينابيع مياه عذبة.
ومع ذلك، تمتص جذور النبات بعضًا منه وينتهي به الأمر إلى التبخر من الأوراق. تلك الكميات التي تظل قريبة من سطح الأرض، تتسرب مرة أخرى إلى المسطحات المائية (البحيرات والمحيطات) حيث تبدأ الدورة من جديد.
