Was ist der Wasserkreislauf?

Wasser ist eine der wichtigsten Ressourcen, die das Leben auf der Erde überhaupt ermöglichen. Wasser ist notwendig für das Wachstum von Pflanzen und das Überleben von Menschen und Tieren. Wenn die Menschheit nach außerirdischem Leben sucht, prüft sie zuerst, ob es auf anderen Planeten Wasser gibt. Der Grund: Ökosysteme ohne Wasser sind mit Leben nicht vereinbar. Haben Sie sich je gefragt, wie sich Wasser – vielleicht die zentrale Quelle des Lebens – immer wieder erneuert und reinigt? Dahinter steht ein faszinierendes Naturphänomen: der Wasserkreislauf!

Wasser tritt auf unserer Erde in drei Formen auf: fest, flüssig und gasförmig. Die Reise, die Wasser in diesen drei Formen zwischen Untergrund, Erdoberfläche und Atmosphäre zurücklegt, nennt man „Wasserkreislauf“ oder auch „hydrologischen Kreislauf“. Selbstverständlich ist dieser Kreislauf ebenso wichtig für das Leben wie das Wasser selbst. Durch ihn wird Wasser gereinigt, entsprechend den klimatischen Bedingungen über den Planeten verteilt und die Kontinuität landwirtschaftlicher und tierischer Ökosysteme gesichert – er stützt alles Leben.

Globale Wasserverteilung

Während dieses Kreislaufs bleibt die Gesamtmenge an Wasser auf der Erde konstant. Verändert werden lediglich die minimalen Verschiebungen zwischen den Aggregatzuständen des Wassers. Beispielsweise steigt der Meeresspiegel nicht, weil neues Wasser entsteht, sondern weil Eis, das als Festkörper in Gletschern und oberhalb des Meeresspiegels existierte, schmilzt und sich mit dem Meer vermischt. Trocknet ein See aus, verschwindet das dortige Wasser nicht, sondern verdunstet in die Atmosphäre.

Auf der Erde befinden sich etwa 1,5 Milliarden km³ Wasser. Dieses bedeckt rund 70 % der Erdoberfläche. 97,5 % des weltweiten Wasservorrats bestehen aus Salzwasser der Meere und Ozeane, das nicht nutzbar ist. Nahezu der gesamte verbleibende Anteil von 2,5 % Süßwasser liegt wiederum als Polareis oder im Untergrund in fester oder flüssiger Form vor und ist für die Menschheit nicht ohne Weiteres nutzbar.

Setzt man den gesamten nutzbaren Süßwasserbestand ins Verhältnis zum Gesamtwasser, so stehen dem Menschen insgesamt nur etwa 0,02 % des Wassers auf der Erde zur Verfügung.

Wie läuft der Wasserkreislauf ab?

Der Wasserkreislauf wird im Kern von zwei Hauptfaktoren angetrieben: der „Sonnenenergie“ und der „Schwerkraft“. Zusammen mit der Molekülstruktur des Wassers bewirken diese beiden Faktoren, dass sich Wasser in verschiedenen Formen über die Erde bewegt. Durch Sonneneinstrahlung verdunstet Wasser oder wird durch Transpiration in die Atmosphäre abgegeben; beim Aufsteigen kühlt es ab und kondensiert zu Wolken. Anschließend fällt das Wasser aufgrund der Schwerkraft wieder auf die Erde und sickert schließlich durch die Schwerkraft in den Untergrund. Dieser Vorgang läuft seit Jahrtausenden ab und wird auch künftig Jahrtausende andauern, sofern wir Menschen die Funktion des Planeten nicht schwerwiegend stören.

Phasen des Wasserkreislaufs

Der Wasserkreislauf besteht grundsätzlich aus sechs Phasen: Verdunstung, Transpiration, Kondensation, Niederschlag, Oberflächenabfluss und Grundwasserabfluss. Dank dieser Phasen funktioniert er als geschlossener Kreislauf ohne Wasserverlust.

1. Verdunstung: Durch die Wärmeenergie der Sonne verwandeln sich feste und flüssige Wasservorkommen, die von den Sonnenstrahlen erreicht werden, in Wasserdampf. In gasförmigem Zustand steigt das Wasser in die Atmosphäre auf.
2. Transpiration: Auch Pflanzen nutzen die im Boden enthaltenen Wassermoleküle und geben sie durch Transpiration wieder ab. Auf diese Weise entlassen Pflanzen ebenfalls Wasser in gasförmigem Zustand in die Atmosphäre.
3. Kondensation: Tatsächlich ist überall in der Atmosphäre Wasserdampf vorhanden, sichtbar sind uns jedoch nur die Wolken. Mit zunehmender Höhe sinkt die Temperatur und der Wasserdampf kühlt ab. Dabei verdichten sich die Moleküle zu winzigen Tröpfchen, aus denen Wolken entstehen.
4. Niederschlag: Haben die kleinen Wassertropfen in den Wolken eine gewisse Größe erreicht, können sie nicht mehr in der Luft schweben und fallen aufgrund der Schwerkraft zur Erde – als Regen. Je nach atmosphärischen Bedingungen und plötzlichem Temperaturabfall können auch Schnee oder Hagel entstehen.
5. Oberflächenabfluss: Wenn Wasser durch Niederschläge auf die Erdoberfläche zurückkehrt, versickert ein Teil im Boden, während ein anderer Teil an der Oberfläche abfließt und Flüsse, Seen und Meere speist. Dieser Prozess bringt das Wasser zurück zu Meeren und Ozeanen. Ein Teil des Regenwassers versickert in den Boden und speist so das Grundwasser. Dieses Wasser sammelt sich unter der Erdoberfläche und kann über Brunnen entnommen und genutzt werden. Das Grundwasser kann langsam zu Meeren und Flüssen fließen oder als Quelle an die Erdoberfläche treten.

Fazit

Der Wasserkreislauf sichert das Fortbestehen allen Lebens auf unserem Planeten. Damit Pflanzen wachsen, Tiere Wasser finden und Menschen Trinkwasser erhalten, ist eine kontinuierliche Wasserbewegung nötig. Zudem reinigt sich das Wasser durch den Kreislauf auf natürliche Weise: Bei der Verdunstung bleiben Verunreinigungen und Salze zurück, sodass nur reiner Wasserdampf in die Atmosphäre aufsteigt. Der Wasserkreislauf trägt außerdem zur Regulierung des Klimas und zur Befeuchtung der Luft bei. Es ist nicht übertrieben zu sagen, dass alle Lebensformen auf der Erde von diesem Kreislauf abhängig sind.

Der Wasserkreislauf ist ein perfektes, sich selbst regenerierendes System der Natur. Dank dieses Kreislaufs bewegt sich Wasser kontinuierlich auf unserem Planeten und bleibt eine lebenswichtige Ressource. Die Reise des Wassers in diesem Kreislauf zu verstehen, erinnert uns daran, wie sorgsam wir mit Wasser umgehen sollten.

CarbonSmart

CarbonSmart überträgt die mit den selbst entwickelten #IoT-Sensoren aus Maschinen gewonnenen Daten integriert an die Plattform für den unternehmerischen CO₂-Fußabdruck. Mit diesen Daten können Unternehmen ihre Treibhausgasemissionen gemäß Standards wie #ISO14064, #ISO14067, #GHG Protocol und #CBAM berechnen, berichten und verifizieren. Darüber hinaus erleichtern fortschrittliche KI-Lösungen das #Energiemanagement und helfen bei Reduktionen direkt an der Quelle. Wenn Sie unsere Lösungen in Ihr Unternehmen integrieren und Ihren grünen Wandel beschleunigen möchten, kontaktieren Sie uns gerne.