RESURSELE TERREIResursele litosferei

Litosfera ofera o mare varietate de resurse naturale, care prezinta valoare economica deosebita. Litosfera se reprezinta,la suprafata, printr-un relief foarte variat, apreciat ca suportal activitatilor umane. calitatile reliefului ca resursa naturala se refera lavarietatea formelor majore si minore, care au grade diferite de favorabilitate pentruamplasarea de asezari si cai de comunicatie, pentru folosinte in agricultura. De asemenea altitudinea reliefului aduce diferentieri in gradul de propicitate a mediului, resimtite in peisaj si in prezenta sau absenta activitatilor umane. Expunerea versantilor aduce moduri diferite de utilizare si de locuire.

Resursele de soluri cu grade variate de fertilitate sunt repartizate pe circa 51% din suprafata uscatului, ceea ce inseamna ca unui locuitor al Terrei ii revin numai 0,126 ha. Calitatea de baza-fertilitatea-confera solului valoarea de resursa, care se exprima prin capacitatea de productie a terenurilor folosite pentru obtinerea de biomasa vegetala. Gradul de fertilitate al solurilor rezulta din contributia factorilor genetici, variabili de la o zona de clima la alta.

Cele mai rodnice, cu valoare economica ridicata, sunt:-solurile fertile,repartizate pe circa 10% din intinderea continentelor

populate si reprezentate molisoluri, aluvisoluri si soluri negre tropicale;-solurile mediu fertile, care acopera 1/3 din suprafata uscatului si au

o larga reprezentare in America de Sud, Africa si Australia;-solurile slab fertile (spodosoluri, cambisoluri,umbrisoluri)

reprezinta 8-9% din intinderea ucatului dar acopera suprafata mai mare in America de Nord si Eurasia;

-solurile nefertile (21,2% din intinderea uscatului) sunt formate din histosoluri (tundra) si aridosoluri (deserturi) pe mari suprafete in Australia Africa, America de Nord si Eurasia.

-terenurile slab sau deloc solificate (27,7%) formate din litosoluri montane grohotisuri, stancarii), lacuri, balti, zapezi, ghetari in Eurasia, America de Nord si Antartida.

Resursele de substante minerale utile se diferentiaza dupa valoarea lor economica in:

-resurse energetice; -resurse metalurgice;-resurse chimice;

-resurse materiale de constructie; Resursele energetice Toate domeniile de activitate folosesc

energie. Acest fapt explica importanta combustibililor fosili si a altor resurse, care au o distributie neuniforma in scoarta terestra.Resursele energetice cuprind combustibili fosili (carbunele, petrolul, gazele naturale, sisturile bituminoase),substantele bituminoase radioactive (uraniu, thoriu,plutoniu) si alte resurse neconventionale.

Resursele de petrol si gaze naturale formeaza zacaminte a caror valoare economica este data de durata de exploatare. Desigur ca cea mai rentabila este exploatarea zacamintelor supergigantice.Cele mai multe dintre acestea se gasesc in Bazinul Golfului Persic si numai un sfert din numarul lor priveste Federatia Rusa si Kazahstan, Statele Unite ale Americii, Africa de Nord, China si Venezuela. Rezervele sigure de petrol sunt evaluate la 135 miliarde tone, ceea ce ar asigura o durata de exploatare de circa 40 de ani.

Cat privesc rezervele totale de gaze naturale sunt apreciate ca sigure circa 300 000 miliarde m, care echivalentul a100 000 miliarde tone si care ar asigura o durata a exploatarii asemanatoare cu cea a petrolului.

Repartitia geografica a rezervelor de petrol si gaze naturale se reprezinta prin arii foarte bogate si arii complet lipsite de zacaminte de hidrocarburi.

Resursele de carbune se diferentiaza, calitativ, dupa compozitia data de natura resturilor organice, de modul de acumulare si de conditiile in care s-a produs transformarea acestor resturi vegetale. Explicatia este ca din masa vegetala a carei alcatuire a insemnat circa 51% carbon, 6% hidrogen si 43% oxigen, pe masura transformarii in carbuni,s-au eliminat in proportii variabile, oxigen si hidrogen. Astfel, carbunii superiori au o putere calorica mult mai mare, fiind mai carbonificati in comparatie cu cei inferiori.

Rezervele mondiale sigure de carbune sunt evaluate la 11000 miliarde tone. Repartitia principalelor rezerve de carbune este neuniforma, in sensul ca ponderea cea mai mare a acestora revine emisferei nordice, mai ales intre 35 si 60 latitudine. Rezervele sigure scot in evidenta faptul ca Statele Unite ale Americii detin ponderea cea mai mare (peste 30%), fiind urmate de Federatia Rusa (23%), China (18%), Australia, Germania, Marea Britanica.

Productia mondiala de carbune a urcat in anii ultimului deceniu la 3,7 miliarde tone huila si circa 1 miliard tone lignit si carbune brun.

Rezervele de carbune ale Romaniei sunt evaluate la 1,1miliarde tone, din care 90% reprezinta carbuni inferiori (70% lignit si 30% carbune brun).

Dincolo de principalii combustibili fosilieri, in categoria resurselor energetice neregenerabile se mai cuprind sistuturile bituminoase si nisipurile asfaltice.

Sisturile bituminoase sunt roci sedimentare caustobiolitice cu o proportie redusa de materie organica, din care se obtin ulei de sist, asemanator petrolului si gaze, la temperaturi de 500 grade C. Aceasta resursa naturala are o valoare economica variabila in functie de continutul in substanta organica si grosimea zacamantului.

Astfel, sisturile bituminoase din Australia au peste 30% continut in petrol si sunt urmate de cele din Myanmar, Thailanda, Statele Unite ale Americii, Africa de Sud, Brazilia, China, Suedia, Spania, Rusia si Estonia.

Rezervele mondiale de sisturio bituminoase sunt evaluate la 500 de miliarde tone din care peste 55% sunt stocate in subsolul Statelor Unite ale Americii. Rezerve mai apreciabile mai detin Canada, Brazilia, si Venezuela.

Rezervele de nisipuri asfaltice contin o proportie ridicata de hidrocarburi gudronate (ulei lipsit de fluiditate). Rezervele mondiale sunt evaluate la peste 600 de miliarde t.t.c. Cele mai importante zacaminte sunt stocate in Canada,S.U.A. , Venezuela si Federatia Rusa .

O alta componenta a resurselor energetice o reprezinta resursele radioactive, ponderea foarte mare revenind uraniului si mai putin thoriului.Caile de obtinere a energiei atomuluii sunt fisiunea si fuziunea. Se apreciaza ca un gram de uraniu elibereaza o cantitate de 20 de milioane de calorii, ceea ce echivaleaza cu 2,5 carbune. Pe metoda fisiunii se bazeaza functionarea centralelor atomoelectrice si fabricarea bombei atomice.

Rezervele sigure de minereuri radioactive sunt apreciate la 1,8-2,0 milioane tone.

Resursele geotermice sunt asigurate de caldura interbe ("carbunele rosu") eliberata prin procesele de dezintegrare radioactiva din interiorul litosferei.Geotermia este pusa in evidenta la adancimi variabile in conditiile in care temperatura creste cu 1 grad C la 28-30 metrii adancime, astfel ca la 3000 de metri adancime se inregistreaza in jur de 100 de grade C.Aceasta resursa termica este accesibila prin intermediul apei, care in contact cu magma, se incalzeste, iesind la suprafata prin gheizere sau prin

foraje.Geotermia de mare energie se refera la temperaturi ale apei ce

variaza intre 150 si 300 de grade C, fiind folosita pentru productia de energia electrica;

Geotermia de joasa energie data de temperaturi ale apei mai mici de 150 de gradeC, dar in medie de 80-90 de grade C, este utilizata pentru alimentari cu apa, termoficarea locuintelor si a serelor.

Resursele miniere metalifereSubstantele miniere metelifere vizeaza resursele folosite ca materii

prime in metalurgie. Pentru metalurgia feroasa se valorifica minereurile de fier, la care se adauga manganul, cromul, nichelul, molibdenul, cobaltul, vanadiul, wolferamul, titanul etc.

Cel mai mult utilizat in metalurgie este minereul de fier. -minereul de fier se gaseste in scoarta terestra in zacaminte

magmatice, sedimentare si metamorfice, fiind reprezentate sub forma de magnetit, hematit, limonit, siderit si anterit.

-magnetitul este minereul cel mai bogat in metal (68-72%) si de aici valoarea sa economica mai mare.Rezervele de magnetit au o raspandire limitata si reprezinta numai 15% din minereul de fier.

-hematitul (sub 70% fier) are o raspandire mai larga in scoarta terestra de 33% din rezervele de minereu de fier.

-limonitul (48-50% fier) s-a format foarte aproape de suprafata litosferei, in zonele de oxidare a zacamintelor de sulfuri.

-sideritul (30-45% fier) formeaza mai rezerve in scoarta terestra.-anteritul (20-30% fier) este un zacamant slab si se exploateaza si

in tara noastra.Rezervele sigure de minereuri de fier sunt evaluate la 1. 020

miliarde tone, cele mai importante fiind cantonate in Federatia Rusa, Ucraina, America de Nord si Centrala, apoi in America de Sud, Asia si Australia. Durata exploatrii in conditiile productiei anuale actuale, poate ajunge la 1000 de ani.

-minereul de mangan, folosit pentru producerea otelurilor de mare rezistente, se prezinta rezerve exploatabile limitate (3,26 miliarde tone).

-minereul de crom are calitatea de a ridica rezistenta la coroziune si oxidare a otelurilor si aliajelor neferoase, fiind folosit si pentru productia de coloranti in siderurgie ca material refractar si in industria sticlei.

Cele mai importante zacaminte de crom sunt stocate in depozite statiforme sau lenticulare, in Republica Africa de Sud (peste 2/3 din

rezervele mondiale), Zimbabwae ( aproape 23%), apoi in Rusia, Finlanda, Albania, India.

-minereul de nichel este utilizat in productia otelurilor inoxidabile, pentru a le conferi rezistenta mecanica si impotriva coroziunii, precum si pentru productia de coloranti.

-minereul de cobalt formeaza rezerve apreciate la 1,5 milioane de tone, acestea fiind concentrate in proportie de 75% in patru tari.

-minereul de vanadiu, cu rezerve totale apreciate la 15 milioane tone, este cantonat in proportie de 95% in doua tari. cu ponderi foarte mici este prezent si in alte tari.

-minereul de wolfram (tungsten) formeaza rezerve sigure care nu depasesc 1,8 milioane tone, grupate in proportie de 70% intr-o singura tara. Rezerve mai mici se gasesc in proportii variabile si in alte tari.

-minereul de tian, folosit la producerea otelurilor speciale, foarte dure si rezistente la coroziune si a aliajelor pentru industria aeronautica.

-minereul de molibden, cu rezerve evoluate la 8,5 milioane tone, este stocat in proportie de 75%, in S.U.A. si Chile, dupa care urmeaza Federatia Rusa, China si Peru.

Pentru metalurgia neferoasa se folosesc resurse miniere, dintre care cele cu valoare economica mai mare sunt minereurile de cupru, staniu,plumb, zinc, bauxita, aur, argint si platina.

-minereul de cupru este continut in rezerve al caror volum este apreciat la mai mult de 600 milioane tone, care va asigura o durata de exploatare de circa 200 de ani. Cele mai mari rezerve sunt cantonate in America Latina (1/3 din rezervele mondiale), cu mari concentrari in muntii Anzi. Rezerve importante sunt si in America de Nord, Africa (17%) si Europa (15%).

-minereurile de plumb si zinc sunt de regula, asociate in acelasi zacamant formand minereuri complexe. Rezervele de plumb sunt asociate de la 500 milioane tone care vor asigura o durata de exploatare de 200-300 de ani. Rezervele de zinc, evaluate 540 milioane tone, se vor exploata timp de 250 de ani. Cele mai mari rezerve de plumb si zinc sunt cantonate pe continentul american, care concentreza 1/2 din totalul rezervelor mondiale.

-minereul de staniu, intrebuintat in aliaj cu cuprul pentru obtinerea bronzului, formeaza rezerve mondiale de peste 20 de milioane in proportie de 2/3, in Asia de Sud-Est. Zacamintele de cositor sunt adesea asociate cu wolframul si argint.

Metale neferoase usoare:-aluminiul si aliajele sale, au o larga utilizare in economie datorita

proprietatilor specifice:conductibilitate termica si electrica, densitate mica, maleabilitate, rezistenta la coroziune, este netoxic.

Are o larga raspandire in natura, mai ales sub forma de oxizi, iar principala roca din care se extrage este bauxita.

-aurul se gaseste in scoarta terestra sub forma de filoane sau combinatii cu diferite elemente, in minereuri complexe. Zacamintele mari sunt concentrate in Republica Africa de Sud, Federatia Rusa, S.U.A., Canada si Australia.

Republica Africa de Sud asigura mai mult de 50% din productia mondiala de aur provenit dintr-un zacamant unic in lume prin continutul de metal, respectiv 7-15 grame/tone minereu, exploatat, in proportie de 70%, in adancimi de 1.500-3.800 metrii.

Din productia mondiala de aur (peste 1400 t/ani), cea mai mare parte este destinata, in proportie de 2/3, productiei de bijuterii si a obiectelor de mare valoare, apoi 20% pentru industrie, stomatologie si 13% pentru acoperirea emisiunilor monetare.

- minereul de argint se gaseste in gaseste in scoarta terestra in asociere cu minereuri de plumb, zinc, cupru (Mexic, S.U.A, Canada) sau de cupru si aur (S.U.A). Cele mai mari rezerve de argint sunt concentrate in Mexic, S.U.A, Canada, Peru si Federatia Rusa. Rezervele mondiale de argint sunt apreciate la 200 de mii de tone.Valoarea economica a minereului de argint este data de utilizarea sa in poligrafie, electronica, electrotehnica si galvanoplastie.

minereul de platina, cu rezerve de 1,5 milioane tone este cantonat in rezerve mai mari in Republica Africa de Sud, Canada, S.U.A, Columbia si Rusia. Platina este utilizata in petrochimie in calitate de catalizator sau in electrotehnica.

Resursele chimice cu valoare economica si larga intrebuintare in industrie, sunt in primul rand, sarurile, fosfatii si sulful.

Sarurile sunt utilizate in industrie si cu larga repartitie in scoarta terestra sunt sarea geme, sarurile de potasiu si sarurile de magneziu.

Zacamintele mondiale de sare gema, apreciate la 1 milion de miliarde de tone, sunt cantonate mai ales in emisfera nordica, in bazine mari din Europa, America de Nord si Asia si mult mai putin in emisfera sudica.

Marile rezerve de sare sunt stocate in S.U.A, China, Rusia, Canada,

India, Germani, Polonia, Franta, Ucraina, Romania, Spania, Australia, Italia, Brazilia si Mexic.

Sarurile de potasiu, cu rezerve evaluate la mai mult de 150 miliarde tone, sunt concentrate in proportie de peste 80% in Canada si Federatia Rusa sau aproape 95% in emisfera nordica.

Sarurile de magneziu, asociate, adesea, cu sarurile de potasiu, se prezinta cu rezerve apreciabile, in Austria, Grecia, Rusia, S.U.A, China si Turcia.

Sarurile de sodiu se prezinta si sub forma de azotat natural de sodiu (salpetru de Chile), iar sarurile de potasiu sub forma de azotat de potasiu (salpetru de India), fiecare din ele avand rolul de ingrasamant si de oxidant in metalurgie.

Fosfatii sunt de origine organica (fosforite, guano) si de origine minerala (apatita). Rezervele mondiale de fosfati sunt evaluate la 35 miliarde tone si sunt concentrate in proportie de 68% in Africa, unde formeaza o banda continua incepand din Senegal si pana in Egipt, apoi, spre est, pana in Iran. Alte zacaminte sunt disparate in Republica Africa de Sud, Federatia Rusa, S.U.A., China, India, Brazilia, Columbia, Togo.

Guano este o depunere de substanta organica, rezultata din acumularea excrementelor si oaselor de la pasarile ce traiesc in climatul uscat sau in pesteri, in largul tarmurilor chilian, peruan, namibian, in insulele Nauru si Curacao. se utilizeaza ca ingrasamantsau pentru extragerea fosforului.

Apatita se foloseste la obtinerea fosforului si a ingrasamintelor fosfatice, a chibriturilor, ceramicei si sticlei.Cele mai mari rezerve sunt cantonate in Asia, America de Nord, Africa si Australia.

Sulful nativ este prezent, prin zacaminte specifice, in ariile vulcanice din Japonia, Chile, Noua Zeelanda, Sicilia, Mexic, Romania, S.U.A, Polonia, precum si in zacamintele de natura sedimentara din China, India, Iran, Polonia si S.U.A sau in zacaminte gazeifere din zona Golfului Persic, Franta, Canada.

Resursele minerale utile nemetalifere sunt cele mai abundente dintre resursele naturale din litosfera si au o larga utilizare in stare naturala sau ca materie prima in industrie. Rezervele de substante minerale utile nemetalifere sunt aproape nelimitate.

Dintre rocile eruptive cu valoare economica, mai importante sunt granitul andezitul, bazaltul, riolitul, dacitul, utilizate pentru construirea drumurilor, cailor ferate si monumente. Marile cariere de roci eruptive

sunt repartizate in spatiul scuturilor continentale vechi si apoi in ariile vulcanice mai recente.

Rocile sedimentare se reprezinta prin varietati de calcar, argile, nisipuri, pietrisuri, folosite in industria liantilor; nisipul cuartos in industria sticlei; argilele caolinoase pentru propductia de portelan si faianta; argilele refractare pentru productia de ceramica.

Rocile metamorfice cu valoare economica deosebita se reprezinta prin marmura, utilizata in constructii, la decoratiuni interioare si exterioare la realizarea unor monumente si obiecte de arta. Zacaminte de marmura, recunoscute pentru calitatea si culoarea lor. Se gasesc in Italia, la Carrara (alba) si in Campania (verde), in Portugalia (albastra), Norvegia (trandafirie), Romania (roza, galbena, vinetie).

Alte resurse miniere nemetalifere cu o anumita valoare economica sunt azbestul, baritina, moscovitul, diamantul si diferite pietre pretioase. Rezervele de diamante, folosite ca pietre pretioase pentru bijuterii si in industie , sunt concentrate in cateva tari: Republica democratica ,Congo,Republica Africa de sud ,Federatia rusa, BostsuwoanaNamibia , Venezuela .Unitatea de masura pentru diamant este caratul , fiind egal cu 205,3 mg.

Resursele biosferei

Valoarea economica a resurselor biosferei este deosebita, daca avem in vedere ca din produsele vegetale si produsele animaliere se asigura hrana, imbracamintea si incaltamintea, materiale de constructie si combustibili, fie in stare naturala, fie prin valorificare industriala.

Resursele bisferei se reprezinta prin categorii distincte, care privesc: resursele forestiere, resursele pastorale, plantele cultivate si resursele faunistice.

Resursele forestiere Insemnatatea mare a padurii deriva din cele doua mari si importante

functii ale ei: Functia economica (furnizoare de material lemnos si produse derivate, protectia unor obiective de interes economic) si functia geoecologica (fiind cunoscuta influenta padurii asupra climei, apelor, solului etc.).

Suprafetele ocupate de paduri acum doua milenii circa 56% din uscat s-au restans treptat, incat azi mai ocupa doar circa 30-34% din

totalul uscatului (44 mil. km2, echivalentul aproximativ al continentului asiatic).

Se poate aprecia ca omenirea a distrus aproape jumatate din padurile de pe suprafata Pamantului prin suprapasunat, incendieri si defrisari, in vederea obtinerii unor terenuri destinate agriculturii, sau in scopuri industriale (lemn de constructie, lemn pentru celuloza si hartie, combustibil).

Acest proces a fost urmat, intr-un timp destul de scurt, de aparitia unor fenomene nefavorabile vietii (aridizarea climei, eroziunea solului, accentuarea inundatiilor, poluarea aerului etc.).

Actuala suprafata acoperita de paduri nu poate satisface, in principiu, cerintele mereu crescande ale populatiei lumii.

Se impun o serie de masuri cum ar fi: exploatarea rationala, reimpadurirea si reconstructia ecologica a zonelor defrisate, stoparea defrisarii abuzive etc.

Repartitia padurilor pe continente este foarte diferita (DOC 1).Aceasta nu da insa o imagine exacta a resurselor forestiere deoarece

zonele aride, foarte extinse in anumite continente (Africa, Australia, Asia) impiedica dezvoltarea padurilor.

Gradul de impadurire este peste media mondiala in America de Nord si America de Sud, pentru ca in Oceania si Africa sa fie sub aceasta medie din cauza extinderii mari a deserturilor, iar in Asia si Europa datorita defrisarilor efectuate in decursul timpului.

Padurile de conifere acopera circa 1.200milioane ha si, economic, reprezinta o resursa insemnata de masa vegetala, intrucat se caracterizeaza prin numarul restrans de specii, uniformitatea intinderilor cu paduri, trunchiurilor drepte, densitatea redusa si pierderile de lemn in urma separarii ramurilor scurte si subtiri.

Padurile de conifere sunt formate, mai frecvent, din brad, molid si pin. In apropierea tarmului vestic al Americii de Nord cresc arborele mamut si arborele rosu, cu inaltimi de pana la 120 m, apoi tuia gigantica (65 m), laricele, douglasul verde si chiparosul de California.

Padurile de foiase din zona temperat-subtropicala sunt formate dintr-un amestec de specii, precum: fagul, stejarul, mesteacanul, castanul, plopul, carpenul, frasinul, paltinul, artarul, aninul, nucul, magnolia, chiparosul de balta, apoi stajarul de pluta, camforul, bambusul, eucaliptul, arborele de gingo si metasequoia. Economic, avand densitati mai mici, aceste paduri furnizeaza mai putin materie lemnoasa (90 m3/ha in America de Nord si 75 m3/ha in Rusia).

Padurile intertropicale umede, repartizate intre cele doua tropice, se dezvolta intr-un mediu umed si cald, pe circa 2 miliarde ha (peste 50% din suprafata forestiera a Terrei); cu o mare varietate a speciilor si densitate variabila ajung la productia de masa lemnoasa de 190-370 m3/ha. Speciile de arbori cu valoare econonima deosebita sunt: arborele de cauciuc, mahonul, arborele de quebracho, abanosul, palisandrul, cedrul, palmierul, tackul, santalul, bambusul, arborele de camfor, arborele de unt, castanul, indigetierul, cocaierul, arborele de chinina.

Resursele pastorale cuprind pasunile si fanetele naturale, care se desfasoara pe circa 3.000 milioane ha. Valoarea economica este data de faptul ca pajistile reprezinta baza furajera pentru animalele care ofera lapte, carne, lana si piei.

Pajistile se diferentiaza calitativ de la zona rece la zone de savana sau in altitudine, prin formatiuni ierboase cu productivitate variabila. Mai slabe calitativ sunt pajistile de tundra (dincolo de 55° lt. N) si mult mai productive, sezonier, sunt pajistile de stepa, care sustin cresterea bovinelor, ovinelor, cabalinelor, caprinelor, precum si pajistile de savana.

Culturile agricole , desi aparent ocupa o suprafata relativ redusa (11%), constituie principalele surse biotice de agroalimentatie. Aceste culturi agricole reprezinta, pe ansamblul lor, ceea ce s-au putea numi ,,biosfera transformata’’.

Vegetatia acvatica cu valoare economica se reprezinta prin alge marine de talie mare, apreciate pentru alimentarea populatiei din Japonia, China, apoi pentru furajarea animalelor, intrucat au valoare nutritiva de trei ori mai mare decat a fanului (China, Franta, Islanda, Japonia). Concentratia mare in azot le confera calitatea de ingrasamant pentru cultura plantelor. Algele sunt si materii prime pentru productia de celuloza, alcool, parfumuri, iod, gelatina. Tot algele contin si substante matelifere utile. O alta resursa vegetala acvatica este si iarba de mare, cu folosinte largi in tapiterie.

Resursele faunistice ale uscatului sunt representative prin productia de carne, piei, blanuri, oase, grasimi, puf, corn, pene, oua, lapte, cochilii, perle, oferite prin vanat si pescuit, dar si de animalele domesticite. Calitativ, aceste resurse se diferentiaza de la potentialul faunistic de tundra, la cel de padure, de savanna si de stepa.

Resursele faunistice ale apelor oceanice sunt repartizate mai mult in spatial platformei continentale si sunt formate din specii de apa dulce/salmastra: midii, stridii, crustacee, pesti (hering, sardea, cod, somon, ton, macrou, calcan), apoi bureti, lamelibranhiate (care produc perle) si vidre de mare (vanate pentru blana). La adancimi mai mari si in largul oceanului pot fi vanate foca, morsa si balena (pentru grasimi, piei, oase). La acestea se adauga si resursele faunistice din apele continetale, formate din specii variate (crap, lin,salau,somn,stiuca),ce populeaza apele curgatoare si lacurile.

Resursele extra-atmosferice si atmosferice

Energia solară

Captarea energiei solare se poate realiza printr-o mare varietate de filiere şi metode, dintre care unele sunt deja utilizate pe scară largă, iar altele încă în stadiul experimental. Energia solară poate fi utilă omului doar prin conversia ei într-o altă formă de energie, prin intermediul a diferite metode.

a. Bioconversia, desemnează transformarea naturală a energiei solare în biomasă, care pune la dispoziţia omului o cantitate imensă de produse vegetale şi animale, toate plecând de la fotosinteza substanţelor organice în plante verzi. Anual se produce pe glob o biomasă evaluată la 172 miliarde tone materie uscată, din care o bună parte se acumulează permanent, astfel încât, rezervele de biomasă continentală sunt apreciate la 1800 miliarde tone materie uscată, iar cele din biomasa oceanică la 900 miliarde tone materie uscată (Ph. Cartier, S. Meriaux, 1980). Biomasa a asigurat până în secolul al XIX-lea cea mai mare parte din consumul energetic al omenirii, iar în momentul de faţă, prin combustia biomasei, se obţine anual echivalentul a 1.5 miliarde tone combustibil convenţional. În majoritatea ţărilor aflate în curs de dezvoltare, combustia biomasei continuă să ocupe primul loc în balanţa energetică, - 65 % din consumul total de energie din Africa, 50 % în India, 45 % în America Latină.

b. Conversia energiei solare în energie termică este realizată prin două metode clasificate după temperatura cerută de domeniul de utilizare, respectiv utilizarea la temperaturi joase şi utilizarea la temperaturi ridicate.

Utilizarea energiei solare la temperaturi joase se realizează fie prin absorţia radiaţilor solare de către corpuri de culoare închisă (neagră), fie

prin crearea efectului de seră, fenomene folosite simultan în construcţia de helio-convertoare. Aceste helioconvertoare permit încălzirea unui fluid cu un randament de până la 60 % la temperaturi de 100°C. Astfel de instalaţii de încălzire a apei au devenit extrem de numeroase în state ca Japonia, Israel, Cipru, Australia, C.S.I., ajungându-se până la "oraşele solare", ca Village Hornes din California, în care peste 50 % din necesarul de energie este furnizat de Soare. Numai în S.U.A. se desfac anual pe piaţă circa 1 milion de captatori solari, iar în Japonia peste 800.000 de bucăţi, utilizarea acestor captatori solari pătrunzând şi în Olanda, Germania, Marea Britanie, etc. În ţara noastră există realizări importante în acest sens. INCREST a construit o serie de helio-convertori, de mărimi diferite, care asigură o parte din energia electrică necesară unor obiective.

Folosirea energiei solare la temperaturi ridicate, necesită creşterea randamentului conversiei termodinamice, printr-un sistem care permite concentrarea radiaţiei solare în vederea ridicării temperaturii sursei.  Aceste instalaţii sunt mult mai sofisticate, folosesc oglinzi de forme diverse, orientabile prin programare electronică, care ating randamente de 80 % şi în a căror focare temperatura se ridică până la 1700-3500°C. Numărul acestor helioconvertoare este însă mic iar capacitatea lor este modestă, 1-2 MW, aşa cum sunt cele de la Adrano (Italia), Almeria (Spania), etc., prima centrală de talie ceva mai mare, 10 MW, fiind în construcţie la Barstow (California-S.U.A.). Aceste instalaţii mai servesc la topirea substanţelor greu fuzibile (ex. Montlouis-Franţa), la desalinizarea apei de mare (ex. Taşkent), etc. S-au elaborat şi o serie de proiecte de sisteme de oglinzi satelizate care să ilumineze noaptea marile oraşe sau zonele polare. Pentru viitorul apropiat, se preconizează a se construii în Europa centrale de acest tip, cu puteri electrice de 1-3.5 MW.

c. Conversia energiei solare în energie electrică (fotovoltaică) se obţine prin intermediul unor instalaţii cu baterii fotoelectrice pe bază de siliciu. Randamentul acestor instalaţi este ridicat, dar preţul lor este mare cu toate că s-a mai redus în ultimul timp (1 kW instalat costă circa 5500). Se folosesc acolo unde nu există altă sursă de electricitate sau la alimentarea cu energie electrică a sateliţilor artificiali, a unor faruri (ex. în insulele Xisha din R.P.Chineză), a unor relee de televiziune (în Africa), a instalaţilor de foraj submarin (în golful Mexic), a unor staţii de pompare a apei (ex. Dir, în Mali), etc. În 1980 s-a construit şi primul avion solar, cu 16.000 celule fotoelectrice, dar care nu dezvoltă o putere mai mare de 2.5 CP. De menţionat este şi ideea lansată de P. Glaser în 1969 de a se

construi heliocentrale satelizate, cu celule fotoelectrice şi puteri de până la 10000 MW, a căror producţie să fie transmisă spre sol sub formă de microunde.

d. Conversia energiei solare în altă formă de energie foloseşte următoarele metode:

Folosirea căldurii înmagazinate în stratul superior al apei oceanului, este o idee care aparţine francezului A. Arsonval (1881), care poate fi pusă în practică în zona intertropicală, unde diferenţa de temperatură între suprafaţă şi adâncime depăşeşte 18°C în tot timpul anului. Potenţialul evaluat este imens (circa 100000 miliarde kWh anual) şi pentru punerea sa în valoare s-au imaginat circuite de gaze care se lichefiază prin răcire cu apă adusă de la adâncime (care are temperatura de 4°C) şi trece din nou în stare gazoasă prin încălzirea cu apa caldă cantonată în stratele superioare (cu temperaturi de 25-30°C). Mici uzine de acest fel au funcţionat la Matanzas (Cuba) încă din 1930, la Abidjann (Coasta de Fildeş), dar care nu au dat rezultatul  scontat. Experimentările continuă totuşi în S.U.A. (Hawai, Florida), Japonia şi Brazilia pentru a găsii o soluţie optimă în vederea valorificării acestei energii potenţiale.

Un procedeu de perspectivă este fotoelectroliza apei, reuşită deocamdată experimental, pe baza unor instalaţii cu dioxid de titan şi platină, folosiţi ca electrozi într-un circuit electric declanşat de energia solară. Se obţine astfel hidrogen, un combustibil foarte bun, iar randamentele acestor instalaţii ating 40 %.

Utilizarea energiei solare, în toate variantele prezentate anterior, are şi avantajul de a fi inepuizabilă, abundentă, un preţ de cost neglijabil în forma sa brută şi mai ales nepoluantă, aspecte de mare importanţă pentru valorificarea ei în viitor. Totuşi, faptul că numeroase metode de valorificare a acestei energii nu ai depăşit stadiul de experiment se datorează unor servituţi inerente – densitate slabă a fluxului energetic (cel mult 1400 W/m2), intermitenţă datorită alternanţei dintre zi şi noapte, nebulozitatea, preţ ridicat al instalaţiilor de captare şi conversie, pierdere de energie prin conversie etc. Se explică astfel numărul redus de instalaţii de captare şi conversie a energiei solare a căror producţie de energie electrică este încă foarte mică, şi chiar la nivelul anului 2000 nu acoperă mai mult de 2 % din consumul de energie al statelor industriale dezvoltate.

Energia eoliană

Energia eoliană rezultă ca urmare a diferenţelor de potenţial termic şi baric din troposferă, ca urmare a încălzirii neuniforme a atmosferei. Curentul de aer, vântul, care tinde să echilibreze diferenţele existente, se remarcă prin intensitate, viteză, durată şi direcţie. Cu cât viteza este mai mare cu atât efectul mecanic creşte. Astfel, la o viteză de 9,5 m/s efectul mecanic este de 7 kgf/m2 iar la 30 de m/s valoarea se ridică la 220 kgf/m2.

Amplificarea energiei mecanice proporţional cu cubul vitezei (Legea cubului) are o mare semnificaţie pentru captarea şi valorificarea energiei eoliene. De asemenea, durata de bătaie a vântului, în special durata cu o viteză constantă sau crescândă (aşa numitele viteze utile - Vu, mai mari decât viteza de pornire – Vo care este egală la majoritatea motoarelor cu 4 m/s), este importantă pentru evaluarea posibilităţilor de exploatare. Cunoaşterea celor doi parametrii este necesară la proiectarea şi exploatarea instalaţiilor energetice eoliene. Se ştie faptul că numai o parte a potenţialului eolian poate fi recepţionat de aceste instalaţii şi depinde de suprafaţa acoperită de roata eoliană, precum şi de coeficientul de utilizare a vitezei vântului (randamentul motorului eolian). Aşadar, valorificarea potenţialului eolian depinde de dimensiunile instalaţiilor, de puterea acestora şi de viteza vântului.

După unele estimări, potenţialul eolian teoretic al Pământului, pe suprafaţa sa totală şi pe o grosime de 11 km în atmosferă, în cazul unui randament de 100 %, s-ar cifra la 50 mil TWh/an. Conform altor estimări, potenţialul eolian al globului este de 2,6x1014 kWh/an. Din acest potenţial teoretic se poate folosi cel mult 59,3 %.

Pentru ţara noastră acest potenţial eolian se ridică la 200 mlid. KWh/an, deoarece pe aproape jumătate din teritoriul ţării noastre se înregistrează vânturi cu o viteză medie de minimum 3 m/s şi cu o durată de peste 3500 h/an.

Pe suprafaţa Pământului energia eoliană se manifestă neuniform. Potenţialul eolian variază latitudinal, regional şi altitudinal. Sub raportul manifestării sunt luate în considerare trei categorii de teritorii.

Preocupări în direcţia valorificării energiei eoliene apar încă din antichitate. Nu se ştie când s-a început folosirea forţei vântului pentru navigaţie, dar instalaţiile eoliene de pompare a apei pentru măcinatul cerealelor au fost utilizate de către egipteni, chinezi şi persani. Pe la începutul secolului al IX-lea îşi fac apariţia morile de vânt în Anglia şi se

vor răspândi în timpul evului mediu în Ţările de Jos iar mai târziu în Germania şi Rusia. La sfârşitul secolului al XVIII-lea apar construcţii de motoare de vânt, urmate la mică distanţă de motoare eoliene care sunt folosite pentru producerea curentului electric. Criza energetică contemporană a readus în actualitate construcţia de centrale electrice eoliene. Ele pot funcţiona în zonele în care viteza medie anuală a vântului depăşeşte 5 m/s. Din motive tehnice, centralele eoliene sunt încă destul de puţine, potenţialul energetic al atmosferei fiind slab folosit, preţul electricităţii obţinute cu ajutorul energiei eoliene fiind cu cca. 30 % mai mare decât al celei obţinute prin metode clasice.

Prima centrală electrică eoliană a funcţionat în C.S.I., la Ai-Petri (Crimea). Acesteia îi urmează o serie de centrale în S.U.A. (Rutland-Vermont, cu 1.2 MW, Grandpe Know cu 1.2 MW), Marea Britanie (Caernarvon, cu 0.1 MW), Franţa (Nogent la Roy, cu 0.6 MW), Canada, Japonia, Olanda. Cea mai mare centrală eoliană pusă în funcţiune (1981) se află la Brunsttel în Germania. Interesant este programul de cercetare al Ministerului Energiei din Danemarca care, pe baza experienţei câştigate şi alocării de fonduri, a construit până în 1985 un număr de 1400 aerogeneratoare. Lângă Aalborg sunt în funcţie două centrale eoliene de capacitate medie cu o putere instalată de 600 KW. Concomitent cu acesta, se desfăşoară o intensă activitate de proiectare şi experimentare a unei game variate de tipuri de maşini, cu puteri diferite, atât cu ax orizontal cât şi cu ax vertical. Totodată, la nivelul anului 1985, valoarea exportului de centrale eoliene se ridica la circa 2000 milioane de coroane daneze.

În România, această sursă de energie poate fi utilizată în mod rentabil mai ales în Dobrogea, Delta Dunării, Bărăgan, nordul Moldovei şi în zona montană. În unele din aceste locuri au fost construite centrale eoliene cu diferite puteri instalate.

Pentru viitor se prevede construirea unor centrale electrice eoliene mai mari, până la 200 MW, pe ţărmul atlantic al Franţei, pe litoralul estic al S.U.A., în Anglia (proiectul Orkney, cu două centrale). De asemenea, pe coasta vestică şi sudică a Australiei se vor construi 300 de generatoare eoliene care vor furniza 20 milioane MW/an.

Pentru a avea un randament mai mare, la Hilton Keynes, S.U.A., a fost construită o minicentrală solar-eoliană alcătuită dintr-o turbină eoliană de 20 KW, o serie de celule fotovoltaice însumând 5 KW şi un acumulator pentru stocarea energiei electrice în surplus.

Construirea de centrale electrice eoliene ridică însă o serie de probleme care se cer a fi soluţionate, cum ar fi: concentrare relativ mică a energiei şi variaţia acesteia în timp, incapacitatea instalaţiilor de a exploata întregul potenţial eolian, fenomenul de oboseală a instalaţiilor, condiţiile meteorologice nefavorabile din zonele montane (chiciură), lipsa unor mijloace şi forme de stocare a energiei eoliene, reducerea preţului de realizare a instalaţiilor de captare, etc. Este imperioasă rezolvarea acestor probleme deoarece sursele clasice de energie sunt într-o continuă regresie, energia eoliană este nepoluantă şi, în condiţii tehnice optime, ieftină.

Energia eoliană continuă să fie folosită în instalaţii pentru pomparea apei din adâncime, în alimentarea sistemelor de irigaţii (ex. în Bărăgan la Mărculeşti), pentru unele maşini agricole şi pentru obţinerea de energie electrică în locurile izolate. Numărul centralelor eoliene a ajuns la circa 500000 în S.U.A., 100000 în C.S.I. şi de ordinul zecilor de mii în Franţa, Australia, Noua Zeelandă, etc.

Valorificare unor componente atmosferice

Folosirea practică a unor componente atmosferice datează din a doua jumătate a secolului al XIX-lea, când începe cucerirea învelişului gazos al Pământului.

Astăzi, pe baza celor mai recente şi mai precise analize chimice la care a fost supus aerul din imediata apropiere a solului şi din primele straturi ale atmosferei, compoziţia lui este bine cunoscută. Prin compoziţia sa, atmosfera constituie un rezervor important de materii prime, în primul rând, pentru lumea biotică şi în al doilea rând, pentru producţia industrială.

Plantele se aprovizionează cu azot fie prin fixarea lui direct din atmosferă, fie prin intermediul unor compuşi nitrici, care odată cu precipitaţiile ajung în sol fiind preluaţi apoi de plante. Se apreciază că, pe cale indirectă, un hectar de teren primeşte anual 3-4 kg de azot, contribuind la fertilizarea naturală a solului. După unele estimări, plantele globului ar consuma anual 25.000.000 tone de azot, eliberând în schimb, importante cantităţi de oxigen.

Oxigenul, element indispensabil vieţii în procesele de respiraţie şi de sinteză organică, facilitează procesele de arderi, putrezire şi descompunere. El se combină cu alte elemente şi dă oxizi, devenind o

sursă materială şi energetică pentru vieţuitoare şi om (în 24 de ore un adult consumă 600 l de oxigen). Totodată, a mai primit utilizări variate în industria siderurgică, fiind folosit pentru convertizoarele cu insuflare de oxigen, în industria chimică, industria construcţiilor de maşini (pentru sudură) şi în medicină.

Deşi dioxidul de carbon se află în cantităţi mici în atmosferă (0.03 %), are o mare însemnătate în viaţa plantelor, fiind materia primă de bază în fotosinteză şi chimiosinteză. Legat de acest gaz, se fac cercetări pentru obţinerea din dioxid de carbon, în combinaţie cu apa şi hidrogenul, de combustibili, mase plastice, proteine, etc. De asemenea, unii aerosoli stimulează procesele biotice, contribuind chiar la menţinerea stării de sănătate a omului (aerosolii de NaCl, de ex.).

Progresul tehnic înregistrat spre sfârşitul secolului a XIX-lea permite realizarea în laborator a unor presiuni foarte mari şi a unor temperaturi coborâte (- 200°C). Ca urmare, separarea şi utilizarea gazelor atmosferice devin efective. Prin lichifiere s-a obţinut distilarea fracţionată a oxigenului (1880), apoi a azotului şi a hidrogenului (1888). În condiţii extrem de dificile (temperaturi de - 269°C), a fost lichefiat şi heliul (1908). În urma acestor performanţe a putut să se dezvolte industria produselor chimice pe bază de azot. Peste 80 % din azotul produs se obţine din aer, astfel încât industria chimică fixează din aer 45 milioane tone azot anual. Întrebuinţarea principală a acestuia este pentru obţinerea îngrăşămintelor chimice. Combinarea directă între azot şi oxigen, în prezenţa calciului, duce la obţinerea azotatului de calciu, îngrăşământ agricol de mare valoare, utilizat încă înainte de al doilea război mondial în Anglia, Norvegia, Belgia, Germania, şi ulterior pe o scară din ce în ce mai largă. În prezent, industria îngrăşămintelor chimice pe bază de azot, mai foloseşte ca materie primă, pe lângă azotul atmosferic şi gazul metan, gazele de sondă şi produse ale industriei carbochimice.

Fabricarea anumitor medicamente, a explozibililor, a vopselelor, a mătă-surilor, etc., se bazează de asemenea pe azotul extras din atmosferă.

Heliul, fiind un gaz uşor şi neinflamabil, este folosit în aeronautică (la umplerea baloanelor şi a dirijabilelor).

Celelalte gaze rare (neonul, kriptonul şi xenonul), se folosesc în industria electronică (la umplerea tuburilor luminiscente).

Se poate trage concluzia că, alături de celelalte geosisteme, atmosfera constituie o valoroasă sursă de materii prime.

Resursele hidrosferei

A. Energia mareelor

Energia mareeică, denumită şi "cărbunele verde", este inepuizabilă şi disponibilă deţinând un potenţial imens, de ordinul a 109 MW, dar are un caracter discontinuu şi poate fi utilizată doar pe anumite porţiuni de litoral.

Determinată de atracţia exercitată de Soare şi Lună asupra apei oceanului, mareea reală înregistrează mari abateri faţă de mareea teoretică, datorită configuraţiei bazinelor oceanice şi marine care produc întârzieri şi interferenţe ale undelor mareeice. Dacă în mod normal mareea înregistrează două fluxuri şi două refluxuri în 24 de ore şi 48 minute, local ea se prezintă sub o mare varietate de tipuri, mergând până la mareea diurnă, cu un singur flux şi un singur reflux.

Valorificarea economică a mareelor este posibilă numai acolo unde diferenţa de nivel dintre flux şi reflux depăşeşte 8 m, fenomen întâlnit cel mai adesea în golfuri, strâmtori, etc. Astfel de amplitudini mareeice sunt specifice ţărmului continentului nord american (Golful Fundy, în Noua Scoţie, -19.6 m, Golful Californiei, la gurile fluviului Colorado, -12.4 m, strâmtoarea Hudson, Canada, -11.8 m), pe anumite porţiuni de litoral din Europa (Golful St. Malo, Franţa, -15 m, Golful Bristol, Marea Britanie, -14.4 m, unele locuri de pe coasta Mării Albe), Asia (Golful Kombhat, India, -12.4 m, Marea Chinei de Est, -10.3 m, Marea Arabiei, Marea Ohotsk), America de Sud (Golful Gallegos, Patagonia, Argentina) şi Australia (Golful Roebuck).

Energia mareeică a fost folosită încă din secolele IX-XII pe litoralul apusean al Europei (peninsula Bretagne, Marea Britanie), unde s-au construit primele mori mareeice. Ulterior, în epoca folosirii prioritare a combustibililor fosili, ea a fost neglijată, dar după 1920 s-au declanşat noi preocupări în această direcţie - studii şi proiecte de uzine electrice maree-motrice -, în Franţa, Marea Britanie, S.U.A., etc.

            B. Energia valurilor

Derivând din energia eoliană, potenţialul acestui tip de energie este repartizat, ca o consecinţă, în funcţie de frecvenţa şi intensitatea vânturilor, care pun în mişcare stratul superficial de apă al Oceanului

Planetar. Potenţialul energetic global al valurilor este evaluat la 50 trilioane KWh/an, energie care s-ar putea valorifica în lungul a 500.000 km. ai coastelor maritime ale Terrei. Însă acest potenţial nu este distribuit uniform el variind de la o zonă la alta. De exemplu, în Marea Britanie, la 1 km. de ţărm îi revine în medie 50 MW în timp ce pe 1 km. de litoral al Mării Negre revine doar 4.6 MW.

Nici la acest tip de energie nu s-a depăşit faza experimentală, cea mai mare parte a instalaţiilor aflate în funcţiune din Japonia având doar 375 KW. Cercetătorii care lucrează în acest domeniu rămân însă optimişti în legătură cu viitorul energiei valurilor. Tot în acest stat insular, o filială a firmei "Mitsui Engineering and Shipbuilding Co.", şi-a făcut cunoscută intenţia de a construii şi de a comercializa centrale electrice acţionate de valuri, cu puteri între 500-1000 KW. În Marea Britanie s-au elaborat proiecte pentru uzine flotante cu puteri de până la 1000 MW, care ar putea acoperii suprafeţe de până la 2.5 km2. Specialişti ai firmei Lockhead, din S.U.A., au conceput şi realizat un mic miniatol artificial destinat captării energiei valurilor la distanţe mari de ţărm. În zona Golfului Riambel, insula Mauritius, se va construii o centrală bazată atât pe forţa valurilor cât şi pe cea a mareelor, cu o producţie estimată la circa 20.000 KWh.

Fără îndoială însă că şi în această direcţie unele greutăţi inerente vor fi învinse (ex. uzura foarte rapidă a instalaţiilor metalice în contact cu apa sărată, dispersia mare a valurilor şi densitatea scăzută a energiei, fluctuaţia mare a înălţimii valurilor, neuniformitatea  frontului de valuri, atât ca înălţime cât şi ca lungime, etc.), atunci, când costul electricităţii clasice, care astăzi este de două ori mai mic decât cel obţinut în centralele experimentale pe baza energiei valurilor, va fi mult mai mare decât în prezent, iar interesul acordat de diversele state acestor cercetări va fi în concordanţă cu situaţia energetică respectivă.

C. Energia curenţilor marini            Curenţii marini sunt mişcări pe orizontală, mai mult sau mai puţin

regulate, ale unor mase de apă oceanică, sub influenţa vântului şi a diferenţelor de densitate, temperatură sau salinitate dintre doua puncte. Se apreciază că, la o viteză a curentului cuprinsă între 50-170 km/24 ore, o reţea alcătuită din 21 de grupe a 11 turbine fiecare, ancorate într-un curent de dimensiunile Gulf Stream-ului, ar putea realiza 10000 MW, producţie de energie egală cu cea a 10 atomocentrale.

Pentru valorificarea acestui potenţial energetic, sunt "antrenate" în cercetare trei grupe de specialişti, unul britanic, unul olandez şi unul al Societăţii Eurocean. Aceştia au estimat, într-o primă fază a proiectului, costul energiei electrice produse, cost ce se ridică la circa 50-100 milioane KWh, în cazul unor instalaţii mari de 5-10 MW.

Însă, această sursă nu va putea fi exploatată înainte de anul 2020 fiind necesar de nivel tehnologic mult mai performant decât cel actual.

D. Energia termică a Oceanului Planetar

Modalitatea de valorificare a acestui potenţial constă în conversia diferenţelor de temperatură dintre diferitele straturi de apă a mărilor sau oceanelor, în energie electrică. În principiu, acest procedeu a fost explicat la punctul d.1 (subcap. 2.1.1.), unde s-a arătat posibilitatea conversiei energiei solare stocată în stratul superior de apă al Oceanului Planetar.

Procedeul cel mai cunoscut foloseşte amoniacul sub presiune. În acest sens, amoniacul lichid, răcit la adâncimea stabilită, este pompat către suprafaţă. Întâlnind o temperatură mai mare, el se transformă în gaz care are forţa de a pune în mişcare un alternator, care generează energie electrică. Dar după cum am arătat anterior, această energie potenţială va putea fi exploatată doar în viitor.

E. Hidroenergia

Energia hidraulică este o sursă de energie derivată din energia solară, prin intermediul circuitului apei în natură. Este deci o sursă de energie inepuizabilă, iar valorificarea sa are loc în instalaţii cu randament foarte înalt (80-85 %). Repartiţia teritorială a potenţialului hidroenergetic este foarte inegal, iar amenajările necesare pentru utilizarea sa sunt destul de costisitoare.           

Potenţialul hidroenergetic total, sau teoretic, al globului nostru este evaluat la 6.2 milioane MW (54224 miliarde KWh/an). Valoarea sa depinde de debitul râului sau a fluviului respectiv şi de profilul său longitudinal, fiind influenţată în mod direct de repartiţia precipitaţiilor şi de particularităţile reliefului. Cu cât debitul este mai uniform repartizat în decursul anului cu atât echiparea hidroenergetică a arterei hidrografice în cauză este mai rentabilă, dispărând necesitatea asigurării unei acumulări de apă, aşa cum este cazul fluviilor şi râurilor din zona ecuatorială (ex. Zair), sau a celor din climatul temperat oceanic. Existenţa lacurilor

naturale contribuie de asemenea la scurgerea mai uniformă în bazinele respective, fapt de care beneficiază mai ales reţeaua hidrografică din regiunile acoperite odinioară de calota glaciară cuaternară (Peninsula Scandinavică, Canada), sau regiunea est-africană, loc în care sunt numeroase lacuri de origine tectonică. Dintre continente, Asia deţine aproape 41 % din potenţialul teoretic global, fiind urmată de Africa (cu circa 19 %), America de Nord (cu circa 11 %) şi America de Sud (cu circa 10 %). Se remarcă prin potenţialul lor hidroenergetic excepţional, fluviile Zair (45000 MW numai în zona cataractelor Inga), Enisei, Brahmaputra (Tsangpo), Chang Jiang, Columbia, Parana, Nil şi Zambezii. La nivelul statelor, pe primele locuri se situează C.S.I. (cu aproximativ 8 % din potenţialul energetic al globului), Republica Zair, S.U.A. şi R.P. Chineză.

În perioada contemporană, cea mai mare parte a potenţialului hidroenergetic utilizat este destinată producerii energiei electrice, reducându-se numărul instalaţiilor mecanice (mori, pive, şteampuri, ferăstraie, etc.), atât de specifice industriei casnice medievale.

Odată cu progresele înregistrate în tehnologie, orientarea actuală a statelor bogate în resurse hidroenergetice este îndreptată spre construirea de hidrocentrale gigantice, de ordinul miilor de megawaţi, care produc energie electrică foarte ieftină şi care reprezintă punctele nodale ale unor amenajări complexe (pentru irigaţii, navigaţie, etc.). Amintim astfel, cascada de hidrocentrale de pe Parana, în frunte cu uzina de la Itaipu, construită de Brazilia şi Paraguay, care ajunge la o putere instalată de 12600 MW, devenind cea mai mare din lume. În amonte, Brazilia a construit hidrocentrala Ilha Solteira (3200 MW), iar în aval de Itaipu, Argentina şi Paraguay construiesc uzina de la Apipe (3200 MW). În nordul Americii de Sud merită a fi menţionate lucrările de pe râul Caroni, din Venezuela, unde hidrocentrala Guri a ajuns la o putere instalată de 2065 MW (se prevede ca în final să ajungă la o putere instalată de 6500 MW) şi uzina de pe râul Patia (aflată în construcţie), din Columbia, cu o putere instalată de 2640 MW.

În lungul fluviului Columbia, S.U.A., există un şir de hidrocentrale puternice, dintre care cea mai mare este Grand Coulee (6280 MW), iar în Canada, mari uzine hidroelectrice au fost ridicate în Peninsula Labrador (La Grande II, cu 5300 MW, Churchill Falls, cu 5225 MW), pe fluviul Sf. Laurenţiu şi pe Peace River. În bazinul hidrografic al fluviului Enisei, din Rusia, s-a construit hidrocentrala Krasnoiarsk (6096 MW) şi se află în curs de finalizare hidrocentrala de la Suşenskoie, în munţii Saian (care va

avea o putere instalată de 6400 MW), în timp ce apele afluentului Angara pun în mişcare hidrocentralele de la Bratsk (4600 MW). Alte uzine hidroelectrice funcţionează pe Volga, Vah, etc. În R.P. Chineză s-a început construcţia primei hidrocentrale de pe Chang Jiang (la Yichang), cu o putere instalată de 2720 MW. În Africa, uzine hidroelectrice impresionante s-au construit pe Zambezi (Cabora Bassa, în Mozambic), pe Nil (Assuan, în Egipt),  etc.

Valorificarea forţei apelor constituie o veche preocupare în ţara noastră, existând în acest sens o serie de dovezi materiale datate încă de pe vremea getodacilor şi a administraţiei romane din Dacia. Condiţiile naturale (relief, precipitaţii, reţea hidrografică favorabilă, etc.), precum şi unele toponime existente în circulaţie (moară- mola, roată-rota, fus-fusum, ciutură-cytola, etc.) sunt argumente ce sprijină această afirmaţie.

Prima uzină hidroelectrică din România, U.H. Grozăveşti, a fost construită în perioada 1888-1890 cu menirea de a asigura cantitatea de energie necesară iluminării unor artere sau instituţii din Bucureşti. În anii ulteriori au fost construite mai multe uzine hidroelectrice dar a căror putere instalată nu depăşea 185 KW (ex. la Caransebeş, Băile Herculane, Topleţ, Baia Sprie, Sadu I, etc.).

Dar toate aceste uzine hidroelectrice erau insuficiente faţă de consumul de energie electrică aflat într-o cerinţă crescândă. Ca atare, s-au investigat şi inventariat de către numeroşi cercetători şi instituţii de specialitate, potenţialul teoretic amenajabil al râurilor României. Pe baza acestor date s-au construit numeroase hidrocentrale cu diferite puteri instalate. În prezent, pe râurile din ţara noastră pot fi realizate, în mod tehnic, amenajări hidroenergetice cu o putere instalată de 14900 MW şi o cu producţie medie anuală de energie electrică de 40 miliarde KWh, din care 28.4 miliarde KWh/an pe râurile interioare şi 11.6 miliarde KWh/an pe Dunăre.

Utilizarea apei în agricultură

Apa în agricultură îndeplineşte funcţii complexe: intră în constituţia solului, plantelor, vehiculează materia şi energia în sol, biosferă, agrosferă, termoregulator al proceselor biologice, auxiliar în menţinerea capacităţii forţelor şi mijloacelor de producţie, etc. Astfel, toate procesele fiziologice care au loc în organismele vii se înfăptuiesc în prezenţa apei, aceasta fiind apreciată ca un lichid biologic. Ea deţine un procent în

constituţia plantelor de până la 80-95 % din greutatea lor, a animalelor cu 50-60 % şi a omului cu 60-70 %.

Căile de satisfacere a cerinţelor de apă sunt naturale (ploi, izvoare) şi artificiale (ploi artificiale, irigaţii, ridicarea nivelului freatic indirect prin bazine de retenţie, etc.). În funcţie de cantitatea de apă consumată de diferite plante, conform metabolismului specific, în funcţie de regimul şi volumul precipita-ţiilor, precum şi de evapotranspiraţia potenţială, se poate stabilii necesarul de apă pentru diferite culturi irigate. De exemplu, cultura grâului în România, în condiţii medii, necesită 500 m3/ha/an, în timp ce într-un climat tropical arid, aceeaşi cultură consumă 8000-10000 m3/ha/an.

Prin necesităţile mereu sporite şi consumurile mari de apă, agricultura se situează printre principalii beneficiari ai acestei resurse. Aceasta se explică în parte şi prin lipsa posibilităţilor de reciclare a ei. Primele irigaţii s-au efectuat în antichitate şi au avut la bază tehnici simple, revărsările în regim natural ale râurilor (Nil, Tigru, Eufrat). Perioada modernă a adus cu sine posibilităţi de ordin tehnic şi noi cerinţe de extindere într-un timp scurt a terenurilor irigate. Sistemele de irigaţii sunt de dimensiuni mari, dotate cu tehnici moderne şi sunt concepute în amenajări şi cu alte tipuri de lucrări, în special cu hidroenergia. De menţionat: sistemul de pe Nil, bazat pe acumularea de la Asuan, sistemele de râul Huang He, sistemele care beneficiază de apa acumulată în lacurile marilor hidrocentrale de pe Volga, Don, Nipru din C.S.I., marile amenajări din S.U.A. de pe râurile Columbia, Sacramento, Colorado, Rio Grande, etc.

Una din cele mai grandioase acţiuni, care se impun de urgenţă, priveşte amenajarea irigaţiilor în regiune Sahelului (Africa). În funcţie de disponibilul de apă se pot dezvolta irigaţii pe suprafeţe foarte mari, de peste 1.5 milioane hectare, ceea ce ar rezolva problema foametei cronice din ţări ca: Niger, Mali, Mauritania, Senegal, Ciad.

Rolul irigaţiilor este hotărâtor în Orientul Apropiat, unde agricultura, imposibil de practicat fără ajutorul irigaţiilor, este concentrată în complexe de pe Tigru şi Eufrat. Astfel, contribuţia irigaţiilor la valoarea producţiei agricole ajunge la 2/5 în ţările Asiei de sud-est şi sud şi la 2/3 în Orientul Apropiat şi Africa. Ponderea actuală în suprafeţe irigate este deţinută de ţările aflate în curs de dezvoltare (48 %), urmate de fostele ţări socialiste (35.5 %) şi de ţările dezvoltate (16.5 %).

Resursele de apă pentru irigaţii sunt reprezentate prin: ape de suprafaţă (râuri, lacuri, iazuri) şi ape subterane (utilizate mai ales în

regiunile lipsite de ape de suprafaţă). Utilizarea acestora din urmă este mai dificilă din cauza mine-ralizării şi a efectului negativ asupra nivelului ascensional, uneori imposibil de reechilibrat. Resursele secundare constau în apele evacuate din centrele urbane, zonele industriale (în special cele alimentare), sectoare zootehnice, resurse de apă care au avantajul că poartă cu ele şi elemente fertilizante dar şi diferiţi agenţi patogeni care pot avea o influenţă nefastă asupra mediului. Tot ca resurse secundare sunt şi apele desalinizate de provenienţă marină, precum şi apele provenite din topirea gheţarilor.

Utilizarea apei în industrie

După agricultură, cotată ca cel mai mare consumator de apă, se situează industria cu un procent de 21 % din consumul total de apă. Acest aspect se explică prin marea utilitate a apei pentru industrie ca materie primă (mai ales pentru industria chimică), ca element tehnologic auxiliar (lichid de răcire, de spălare, etc.) şi ca forţă energetică.

Procesele industriale, inclusiv producerea de energie de orice natură, necesită cantităţi diferenţiate de apă pentru fluxurile şi procesele tehnologice.

Din analiza consumurilor reiese că industria chimică reclamă cele mai mari necesităţi: pentru o tonă de cauciuc sintetic este necesară 2000 tone de apă, pentru o tonă de fibre sintetice se consumă 1000 tone de apă. Şi industria metalurgiei neferoase consumă mari cantităţi de apă (la obţinerea unei tone de aluminiu se consumă 1.500 litri de apă). Consumuri specifice mici (sub 90 m3/t produs), caracterizează procesele tehnologice de preparare, cum ar fi industria cocsului, industria lemnului, spălarea cărbunelui, industria produselor lactate, a conservelor, etc.

  

Alimentarea cu apă a centrelor populate

Aşezările omeneşti au cunoscut în ultima vreme atât extinderea spaţială (în latitudine şi altitudine), cât şi o creştere dimensională, cu precădere în regiunile de la latitudinile mari ale globului ceea ce a dus la concentrări mari de populaţie pe un teritoriu foarte mic. Cunoscând că media pentru consumul de apă este de 400-600 l/om/zi în mediul urban în

ţările dezvoltate, se înţelege de ce alimentarea cu apă a centrelor populate a devenit o problemă de prim ordin.

Dificultăţile în alimentarea cu apă a localităţilor, în special a oraşelor, sunt multiple. Unele ţin de creşterea rapidă a populaţiei urbane, de concentrarea unor centre puternic populate în regiuni climatice cu resurse modeste de apă (oraşele din Orientul Apropiat şi Mijlociu, Africa de nord, sud-vestul S.U.A., etc.), de mărimea şi gradul de dezvoltare urbană a localităţilor, iar altele survin din cauza limitării şi restrângerii resurselor locale, a oscilaţiilor ivite în consumul de apă (diurne, lunare, sezoniere, anuale), din cerinţele calitative obligatorii pe care trebuie să le îndeplinească aceste resurse de apă, cea ce presupune instalaţii speciale de tratare, deosebit de costisitoare, precum şi din cauză că alimentarea trebuie făcută în flux continuu şi constant.

Pentru alimentarea cu apă a centrelor populate se folosesc cele mai variate resurse urmărindu-se în primul rând, calitatea şi cantitatea apei şi, apoi, poziţia şi distanţa faţă de centrul respectiv. Cele mai utilizate sunt apele subterane (freatice şi de adâncime) datorită calităţii lor deosebite, temperaturii şi debitelor relativ constante. Oraşele Manchester (Anglia), Detroit (S.U.A.), Milano (Italia), Braşov, Arad, etc., folosesc apele subterane pentru alimentarea necesarului de consum.

La ora actuală, unele centre intens populate sunt afecate de criza de apă, deoarece disponibilităţile în resurse de apă sunt sub nivelul cerinţelor (Tokyo, Rio de Janeiro, Sao Paolo). Unele manifestări acute în privinţa lipsei de apă în centrele populate pot surveni şi în urma unor perioade secetoase îndelungate. Aşa a fost cazul unor oraşe americane în 1952-1956, când s-a recurs la o soluţie extremă, alimentarea cu apă uzată după ce în prealabil a fost reintrodusă printr-un proces de reciclare şi tratare repetată. Astfel de surse "terţiare" trebuiesc folosite însă cu multă grijă şi numai în situaţii excepţionale.

Bibliografie

• Berca, Mihai, Ecologie generală şi protecţia mediului, Ed. Ceres, 2000

• http://www.referate10.ro/referate-geografie/resursele-naturale- 1890.html

• Gâşteanu, Petre, Fluviile Terrei, ed. Cd press, 2004

• Descoperiţi Minunile lumii, ed. Reader`s digest, 2007