Universitatea din BucureştiFacultatea de GeografieSecţia Geografia TurismuluiAnul I, seria II, grupa 111Temelie Cristiana - Luminiţa

Circuitul apei în natură

Circuitul apei în natură (denumit uneori şi ciclul hidrologic sau ciclul apei) este procesul de circulaţie continuă a apei în cadrul hidrosferei Pământului. Acest proces este pus în mişcare de radiaţia solară şi de gravitaţie. În cursul parcurgerii acestui circuit, apa îşi schimbă starea de agregare fiind succesiv în stare solidă, lichidă sau gazoasă. Apa se mişcă dintr-un element component al circuitului în altul, de exemplu dintr-un râu într-un ocean, prin diferite procese fizice, dintre care cele mai însemnate sunt evaporaţia, transpiraţia, infiltraţia şi scurgerea. Ştiinţele care se ocupă cu studiul mişcării apei în cadrul acestui circuit sunt hidrologia şi meteorologia.

Circuitul apei în natură a fost descoperit, sau măcar intuit, foarte devreme în istoria omenirii. Chiar Biblia face referire de mai multe ori la acest circuit, în special în legătură cu potopul. Următorul citat este tradus din textul sanscrit al cărţii indiene Manusmrti, carte cu o origine de cel puţin 2500-3000 de ani: “Apa se ridică la cer sub formă de vapori; din cer coboară sub formă de ploaie, din ploaie se nasc plantele, şi din plante, animalele” (Manusmriti - Cartea III, sloka 76).

În principiu, ciclul apei constă din următoarele procese: evaporare, advecţie, condensare, precipitaţii, sublimare, foliaj, infiltraţie, topire, scurgere, capilaritate şi evaporare.

Evaporarea este procesul prin care apa se transferă de la suprafaţa oceanelor şi a altor corpuri de apă în atmosferă. Acest transfer implică o schimbare de stare de agregare a apei, din stare lichidă în stare gazoasă. Sursa de energie a acestui proces o constituie energia solară. Pe lângă aceasta, apa se mai elimină în atmosferă prin transpiraţia solului, plantelor şi, în mult mai mică măsură, cea a animalelor, numit evapotranspiraţie. Aproximativ 90% din apa din atmosferă provine din evaporaţie şi numai 10% din evapotranspiraţie.

Advecţia este procesul de transfer al unei proprietăţi atmosferice (căldură, frig, umiditate, vorticitate) prin mişcarea orizontală a masei de aer. În cazul circuitului apei este vorba despre procesul de mişcare a apei în stare solidă, lichidă sau gazoasă prin atmosferă. Fără advecţie, apa evaporată de pe suprafaţa oceanelor nu s-ar putea deplasa pentru a ajunge deasupra uscatului unde să producă precipitaţii.

Condensarea este procesul prin care vaporii de apă din aer se transformă în picături lichide de apă, formând nori sau ceaţă.

Precipitaţiile sunt constituite din apa care s-a condensat în atmosferă şi cade pe suprafaţa pământului.

Forma de precipitaţii care apare cel mai frecvent este ploaia, alte forme fiind zăpada, grindină, chiciura, lapoviţa şi prelingerea de apă din ceaţă.

Sublimarea este procesul prin care apa în stare solidă (gheaţă sau zăpadă) se transformă direct în vapori, fără a mai trece prin starea lichidă.

Intercepţia prin foliaj este partea din precipitaţii care este interceptată de frunzişul plantelor şi care, în timp, se evaporă fără a mai ajunge la suprafaţa solului. Cantitatea de apă interceptată depinde de durata ploii, de viteza vântului, de temperatură, de densitatea frunzişului şi de alţi factori mai puţin însemnaţi.

Infiltraţia este procesul de pătrundere a apei de la suprafaţa solului în interiorul solului, prin umplerea golurilor dintre particulele de sol.

Topirea este procesul de transformare a apei din starea solidă (gheaţă sau zăpadă) în stare lichidă.

Scurgerea este procesul prin care apa se mişcă la suprafaţa sau sub suprafaţa solului. În această mişcare se poate face distincţie între:- scurgerea de suprafaţă, ce are loc pe suprafaţa solului, având de obicei loc în straturi subţiri

sau în şuvoaie, acoperind cea mai mare parte a solului;- scurgerea în albii, în care se concentrează apa provenind din scurgerea de suprafaţă,

formând pâraie, râuri şi fluvii;- scurgerea subterană este scurgerea care are loc sub suprafaţa solului, fie prin stratele

freatice, fie prin stratele acvifere de adâncime. Apa din stratele subterane se reîntoarce la suprafaţă fie prin izvoare, fie prin infiltraţie în râuri, oceane sau alte rezervoare de suprafaţă.Capilaritatea este mecanismul care asigură mişcarea verticală a apei subterane.În principiu, apa se evaporă de la suprafaţa oceanelor, formează nori din care apa cade sub

formă de precipitaţii pe pământ şi apoi se scurge înapoi în oceane. Totuşi moleculele de apă nu îşi efectuează în mod necesar mişcarea în această ordine. Înainte de a se reîntoarce în ocean, o moleculă de apă poate să fi fost evaporată, condensată, precipitată şi scursă de repetate rânduri sau poate să fi urmat o cale mai scurtă şi să fi fost precipitată direct în ocean, fără a mai parcurge celelalte componente ale ciclului.

În cadrul mişcării ei, apa este în general menţinută pe anumite perioade de timp în anumite elemente ale mediului natural, numite generic rezervoare. Aceste rezervoare şi cantităţile de apă înmagazinate în medie în fiecare dintre ele sunt prezentate în tabelul alăturat.

Se poate constata că cel mai mare rezervor îl constituie oceanele, care înmagazinează peste 97% din rezervele de apă ale planetei. Următorul rezervor ca mărime îl constituie calotele glaciare din zonele polare şi gheţarii. În prezent, ele înmagazinează aproximativ 2% din rezervele de apă, dar acest procent variază în timp, în funcţie de ciclurile de încălzire ale planetei. În perioadele diferitelor glaciaţiuni acest procent era mai ridicat, iar în prezent tendinţele de încălzire climatică au început să topească calotele glaciare ceea ce în timp va putea duce la micşorarea relativă a acestui rezervor. Aceste procese nu modifică însă cantitatea totală de apă care ia parte la circuitul apei în natură.

În afară de aceste rezervoare importante, mai există altele care reţin apa pe durate relativ reduse. În această categorie intră straturile de zăpadă, care înmagazinează o parte din precipitaţiile din timpul iernii, dar care se topesc în perioada de primăvară.

Circuitul natural al apei este afectat de anumite procese geologice. El nu a fost identic cu cel din diferite ere geologice. Modificările geologice ale circuitului apei se produc relativ lent.

Acţiuni antropogene de diferite genuri, cum ar fi emisia de gaze în atmosferă, despăduririle, extragerile de apă din cursuri de apă sau strate subterane şi altele pot însă influenţa circuitul apei atât la scară locală cât şi la scară planetară. Disciplina care se ocupă cu studiul influenţei

activităţilor umane asupra ciclului natural al apei şi a măsurilor necesare pentru a nu produce o desechilibrare a acestui ciclu se numeşte gospodărirea apelor.