Suyu nerede bulursanız bulun, ister dağlarda uçsuz bucaksız bir gölde, ister troposferde yüksek bir bulutta olsun, küresel su hareketinin bir parçasıdır.
Katı (buz) , sıvı (su) veya gaz (su buharı) olsun, tüm hallerinde bile , yine de bu birbirine bağlı su hareketinin bir parçasını oluşturur.
Suyun yerel ve küresel ölçekte izlediği tüm hareketler ve her yol, Su Döngüsü olarak bilinen şeyin bir parçasıdır.
Bu makale Su Döngüsünün ne olduğunu, nasıl çalıştığını ve tüm yaşam için tek bir Dünya için önemini açıklamaya odaklanacaktır.
Su Döngüsü Nedir
Su döngüsü, tek başına çalışıyor gibi görünen veya küresel bir ağın parçası olan birçok hareketli parçaya sahip büyük ve karmaşık bir sistemdir. İşleyişini daha derinlemesine incelemeye başlamadan önce, su döngüsünün tam olarak ne olduğuna dair geniş bir açıklama yapmamız gerekiyor.
Su Döngüsü Nedir?
Su Döngüsü, suyun hem karada, hem denizde hem de atmosferdeki çeşitli biçimlerdeki hareketi veya yoludur.
Bu, çökeltme, buharlaşma, yoğunlaşma ve terleme gibi ilgili tüm fiziksel süreçleri içerir.
Gördüğünüz gibi, bu çok geniş bir tanım ve onu gerçekten anlamak için, hem yerel hem de küresel ölçekte ilgili daha spesifik süreçlerin bazılarına bakılması gerekecek.
Daha spesifik su döngülerinin yaratılmasında yer alan adımlara bakmadan önce, ilk olarak birincil su kaynaklarının (suyun hareketinin nereden kaynaklandığı) net bir resmini oluşturmalıyız .
Su Kaynakları
Sadece döngünün gözlemlendiği mevcut aşamaya bakarak belirli bir suyun döngüsünün tam olarak nerede başladığını tam olarak belirlemek imkansızdır. Bunu daha da zorlaştıran şey, mevcut başlangıç veya bitiş noktası olmayan hiç bitmeyen bir süreç olmasıdır.
Bununla birlikte, kesin olan şey, tüm süreçlerin ve döngülerin birincil bir su kaynağına ihtiyaç duyduğudur. Başlıca su kaynaklarına ve bunların nereye yerleştirildiklerine bakarak, bazı su döngülerinin nerede ve nasıl harekete geçirildiği konusunda çok daha iyi bir fikir edinilecektir.
Deniz suyu
Dünya okyanusları, dünyadaki tüm suyun yüzde 97’sini içeriyor. Bu tuzlu sudur, bu da onu doğal haliyle tüketime elverişsiz kılar. Ancak bu, onu su döngüsünün bir parçası olmaktan alıkoymaz.
Su, yüzey suyundan buharlaşabilir ve okyanuslar gezegenin tüm yüzeyinin yüzde 71’ini kapladığı için neredeyse sınırsız bir nem kaynağı görevi görür.
Temiz su
Okyanus, dolaylı olarak tatlı su sağlayabilse de (bu yazının ilerleyen bölümlerinde tartışacağımız süreçler aracılığıyla) , hemen kullanıma hazır olan su değildir. Bu, gezegeni yalnızca yüzde 3’lük tatlı su ile terk ediyor ve bunun üçte birinden daha azı kolayca bulunabiliyor.
Kutup Buz Kapakları
Dünyadaki tatlı suyun yüzde 3’ünün üçte ikisi, kutup buzullarında , daha az ölçüde buzullarda ve yüksek rakımlardaki kar paketlerinde depolanmaktadır . Bu katı su formunun yeri ve yapısı, onu uzun bir süre erişilemez hale getirir.
Barajlar, Nehirler ve Rezervuarlar
Kalan tatlı suyun çoğu, barajlar, nehirler ve rezervuarlar gibi aşina olduğumuz daha geleneksel tatlı su kaynaklarında bulunabilir . Suyu yağış, eriyen kar paketleri ve daha küçük akarsular yoluyla alırlar.
Yeraltı Suyu ve Akiferler
Küçük bir su yüzdesi zemine sızarak yer altı suyunun yenilenmesine ve akiferlerin dolmasına izin verir. Bu yeraltı su kaynaklarının bir kısmı yüzeyde açıklıklar bulur ve yüzey suyuna kaçar. Diğerleri yeraltındaki akış yoluyla doğrudan okyanusa akar.
Su Döngüsü Nasıl Çalışır?
Bu makalede daha önce bahsedildiği gibi, bir bütün olarak su döngüsü, suyun daha geniş küresel hareketinde yer alan birçok küçük süreci içeren karmaşık bir mekanizmadır. Bunu açıklamanın en iyi yolu, bu süreçlerden bazılarına ayrı ayrı bakmaktır.
Su döngüsünün nasıl çalıştığına dair nispeten basit bir örnek kullanarak ve yol boyunca her bir kritik süreci vurgulayarak, sürecin bir bütün olarak nasıl çalıştığına dair net bir anlayış elde edilebilir.
Başlangıç noktası olarak, suyun gaz haline gelmesini sağlayacak ve atmosfer yoluyla transferini sağlayacak bir birincil kaynağa ve mekanizmaya ihtiyacı vardır. Bunu iki süreç mümkün kılar:
Buharlaşma
Terleme
Süblimasyon
Bu süreçlerin her ikisi de temelde aynı şeyi yapar. Suyun gaz haline dönüşmesine ve atmosfere kaçmasına izin verirler. Tek fark, kaynağın su buharına dönüştüğü yerden ve bunun içinden geçen işlemdir.
Buharlaşma
Buharlaşma, sıvı haldeki bir su kütlesinin yüzeyi su buharına dönüştüğünde meydana gelir. Birincil kaynaklar arasında okyanus, barajlar, nehirler, göller ve yüzeyleri atmosfere maruz kalan diğer su kütleleri bulunur.
Sıcaklık artışıyla buharlaşma mümkün olur. Güneş su yüzeyini ısıtırken güneş radyasyonu genellikle birincil ısı kaynağıdır. Isıtılmış sudaki moleküller daha enerjik hale gelir ve su buharı olarak yüzeyden ayrılmasına izin verir.
Terleme
Buharlaşma tek su buharı kaynağı değildir. Yoğunluğa ve bileşime bağlı olarak bitki örtüsü atmosfere önemli miktarda su sağlar. Yapraklarda oluşan nemden su buharının oluştuğu terleme adı verilen bir süreçle oluşur.
Bir bitkinin veya ağacın kökleri yerden su çeker. Nem daha sonra dallar veya gövdeler aracılığıyla yapraklara taşınır. Mikro su damlacıkları, yaprakların alt tarafındaki küçük gözeneklerden geçer. Oradan havaya su buharı olarak kaçar.
Süblimasyon
Süblimasyon, suyun katı halinden ( kar ve buz ) önce sıvıya dönüşmeden doğrudan su buharına dönüştürülmesidir. Bu genellikle yüksek karla kaplı dağ tepelerinde veya rakımlı diğer bölgelerde olur.
Güneşten gelen ısı da bu işlemden sorumludur, ancak süreç bazen sıfırın altındaki sıcaklıklarda gerçekleştiğinden, rüzgarın büyük bir rolü vardır, çünkü arkasında hiç sıvı su bırakmadan buharlaşan az miktardaki su moleküllerini taşır.
Atmosfere girdikten sonra, su buharı, ne kadar uzağa ve yüksekliğe gideceğini ve ayrıca nerede ve hangi biçimde durumunu tekrar sıvı veya katı hale getireceğini belirleyen çeşitli değişkenlere maruz kalır.
Küresel rüzgar hareketi, kelimenin tam anlamıyla dünya çapında su buharı taşıyabilir, ancak bu örnek için, yerel ve hakim rüzgarların sonucu olan bir su döngüsüne odaklanacağız.
Su buharı atmosfere girdiğinde, basınç farkı ve daha hafif buhar parçacıklarının kaldırma özellikleri nedeniyle havada su molekülleri yükselmeye başlar. (Su buharı molekülleri, atmosferdeki çevreleyen parçacıklardan daha hafiftir.)
Yükseklik kazanmaya devam ederken, su buharı çiğlenme noktasına gelene ve yoğuşma meydana gelene kadar sıcaklık düşmeye devam eder .
Ulaşım
Bu özel döngüde, havadaki su buharı kara rüzgarları tarafından kıyıya ve karaya doğru taşınır. Nemin bu yatay hareketine taşıma denir. Deniz meltemi, okyanustan içeriye esen rüzgar türlerine bir örnektir.
Yoğunlaşma
Yoğuşma, gaz halindeki (su buharı) suyun sıvı (su) veya katı (kar) formuna geri döndüğü süreçtir .
Hem sıvı hem de katı parçacıklar atmosferde kalamayacak kadar ağırlaşana ve çökelme şeklinde yere düşene kadar büyümeye devam eder.
Yağış
Yağış, küçük su damlacıkları veya buz kristalleri büyüyüp birbirine yapıştığında meydana gelir. Belli bir boyuta ulaştıklarında, Dünya’nın yerçekimi ve atmosferdeki rüzgar akışının kaldırma kuvvetini sürdürememesi nedeniyle yere düşer.
Sıcaklık donma noktasının üzerine çıktığında yağış yağmur damlaları şeklindedir. Sıfırın altındaki sıcaklıklarda, su buharı genellikle doğrudan buz kristallerine (katı su biçimi) yoğunlaştığından , yağış kar yağışı şeklini alır .
Çoğu zaman, küresel su nakliyesi bile yerel düzeyde başlar. Okyanustan yağışın meydana geldiği karaya üflenen nispeten basit su buharı döngüsü böyle bir durumdur ve su döngüsünü açıklamak için mükemmel bir örnektir.
Yağışın nerede ve hangi biçimde meydana geldiğine bağlı olarak, su farklı şekillerde tutulur ve depolanır:
Kar çantaları
Yeraltı suyu
Tüm bu su kaynakları biçimleri, su döngüsünde ve karadaki çeşitli yerlerde tatlı su temininde çok önemli bir rol oynar.
1) Kar Çantaları
Kar ve diğer katı yağış türleri, sıfırın altındaki sıcaklıklara sahip bölgelerde kar paketleri oluşturmak için düşer ve birikir. Genellikle kar yağışı yaşamadığınız bölgelerde bile, yüksek irtifaları nedeniyle sık sık karla kaplı dağ zirvelerini görürsünüz.
Kar paketleri, değerli bir tatlı su kaynağıdır. Sıcaklıklar yükselmeye başladığında, kar erir ve dağlardan ve diğer yüksek bölgelerden toplanıp depolanabileceği akarsulara ve nehirlere akar.
2) Yüzey Suyu
Yağış karada meydana geldiğinde, doğrudan nehirlere, barajlara ve rezervuarlara düşebilir. Ayrıca yerçekiminin onu yüzeydeki akış alanlarından derelere, nehirlere ve durgun su kütlelerine akmaya zorlayacağı geçirimsiz yüzeylere de düşebilir.
Bazen akış alanları suyun akışını doğrudan okyanusa yönlendirir veya toprak veya yeraltı suyu olarak emildiği diğer gözenekli yüzeylerle karşılaşabilir ve bu da temel bir amaca hizmet eder.
3) Yeraltı Suyu
Suyun büyük bir yüzdesi doğrudan karaya düşer. Düştüğü yüzey toprak veya bir tür gözenekli kaya ise, su emilir ve yeraltı suyu olur. Yüzeyin altında nem, akiferlerde depolanır.
Su tablası akiferin üzerinde yer alır ve yerdeki su doygunluğunun bir göstergesi olarak hizmet eder. Toprak tamamen doyduğunda su tablası yüzeye yakın durur. Arazi kurak olduğunda, yüzeyin çok altında yer alır ve ulaşılamaz olabilir.
Özellikle doygun olduğunda, çok sık yeraltı suyu tek bir yerde kalmaz. Geçim kaynakları için gerekli olan bitki ve ağaçların kökleri tarafından emilir.
yaylar ve gayzerler
Bir eğimde konumlandığında, yeraltı suyu gözenekli zeminden akmaya devam edecektir. Bir zayıflık veya açıklık bulduğu yerde, bazen yaylar ve gayzerler şeklinde yüzeye kaçar veya doğrudan nehirler ve barajlar gibi mevcut su kütlelerine kaçar.
Yeraltı suyu yüzeye hiç kaçmayabilir, ancak sonunda okyanusa geri döneceği yeraltı “nehirlerinde” akmaya devam eder.
Her üç tatlı su türü de en sonunda bir şekilde okyanusa geri dönüyor ve burada döngü baştan başlıyor. Ve bu kısaca su döngüsüdür.
Az önce tartıştığımız bu oldukça basit sistemde bile, aynı zamanda bir rol oynayan ve daha büyük döngü üzerinde önemli bir etkiye sahip olan farklı sonuçlara sahip varyasyonlar ve süreçler vardır.
Su Döngüsündeki Değişimler
Az önce de belirtildiği gibi, bu yazı boyunca vurguladığımız mevcut süreçler, bu makalede odaklandığımız gibi nispeten basit bir su döngüsü içinde bile çeşitli farklı sonuçlara ve etkilere sahip olabilir.
İşte bu sistem içinde meydana gelebilecek birkaç varyasyon:
Rüzgar hareketindeki beklenmedik değişiklikler gibi faktörler nedeniyle okyanus üzerinde buharlaşan su, suyun üzerinde kalabilir, yoğuşabilir ve yağış oluşturabilir. Yağış okyanus üzerinde meydana gelir ve nem dolu havanın hiçbiri karaya ulaşmaz.
Benzer şekilde, su buharı iç su kütlelerinden kaçabilir, yükselebilir ve kara üzerinde yoğunlaşabilir. Sonuç olarak, yağışlar okyanusa hiç ulaşmadan iç bölgelerde meydana gelecektir. Bu döngüde önemli miktarda su buharı kalır ve hemen denize geri dönmez.
Dış hava sistemleri, okyanus suyunun üzerinde esen soğuk rüzgarlara neden olabilir ve bu da buharlaşmanın uzun süre boyunca oluşmasını engeller. Sonuç olarak, okyanusa yakın bölgelerde su kıtlığı yaşanabilir ve bu da zamanla kuraklığa dönüşebilir.
Son olarak, karadaki su kaynaklarından buharlaşan su, su üzerinde yoğunlaşma ve yağışın meydana geldiği açık deniz rüzgarlarının bir sonucu olarak okyanusa geri taşınabilir. Ayrıca, bu yağış kaybından etkilenen bölgelerdeki kalan su kaynakları üzerinde de baskı oluşturacaktır.
Bunlar, yerelleştirilmiş bir sistem içinde meydana gelebilecek bir avuç senaryodur. Yerel ve küresel etkilerin bir sonucu olarak ortaya çıkabilecek çok sayıda süreç ve kalıp vardır.
