Глобальный круговорот воды .

Круговороты воды и СО₂ в глобальном масштабе представля­ют собой, вероятно, самые важные для человечества биогеохимические круговороты. Для обоих характерны небольшие, но весьма подвижные фонды в атмосфере, высокочувствительные с нарушениям, которые вызы­ваются деятельностью человека и которые могут влиять на погоду и климат.

Несмотря на то, что вода участвует в химических реакциях, из которых слагается и фотосинтез, большая часть потока воды, проходящего через экосистему, связана с испарением, транспирацией и выпадением осадков.

Круговорот воды, или гидрологический цикл, как и любой другой круговорот, приводится в движение энергией. Поглощение световой энергии жидкой водой представляет собой главную точку, в которой источник энергии сопряжен с кругово­ротом воды. По оценкам, около трети всей поступающей на Землю солнечной энергии затрачивается на приведение в движение круго­ворота воды.

Более 90 % имеющейся на земном шаре воды связано в горных породах, образую­щих земную кору, и в отложениях на поверхности Земли. Эта вода всту­пает в происходящий в экосистеме гидрологический цикл очень редко: лишь при вулканических выбросах водяных паров.

Фонд воды в атмосфере невелик. Вода, содер­жащаяся в воздухе в виде пара в любой данный момент, соответствует в среднем слою толщиной 2,5 см, равномерно распределенному по поверх­ности Земли. Количество осадков, выпадающих за год, составляет в среднем 65 см, что в 25 раз больше того количества влаги, которое содержится в атмосфере в любой данный момент. Следовательно, водяные пары, постоянно содержащиеся в атмосфере, так называемый атмосферный фонд, ежегодно совершают круговорот 25 раз. Соответственно время переноса воды в атмосфере равно в среднем двум неделям.

Содержание воды в почве, реках, озерах и океанах в сотни тысяч раз больше, чем в атмосфере. Однако она протекает через оба эти фонда с одинаковой скоростью, поскольку испарение сбалансировано с выпадением осадков. Среднее время переноса воды в ее жидкой фазе по поверхности Земли, равное 3650 годам, в 10⁵ раз больше, чем время ее переноса в атмосфере.

Особое внимание следует обратить на сле­дующие аспекты круговорота воды:

1. Море теряет из-за испарения больше воды, чем получает с осад­ками; на суше ситуация противоположная. Т.о. значительная часть осадков, поддерживающих экосистемы суши, в том числе большинст­во агроэкосистем, состоит из воды, испаренной из моря .

2. Важная, если не главная роль транспирации растений в общей эвапотранспирации с суши. Влияние, оказываемое растительностью на движение воды, выявляется лучше всего при удалении растительности. Так экспериментальная вырубка всех деревьев в бассейнах небольших рек увеличивает сток воды в реки, дренирующие расчищенные участки, более чем на 200 %. В нормальных условиях этот излишек в виде водяного пара траспирировался бы непосредственно в атмосферу.

3. Хотя поверхностный сток пополняет резервуары грунтовых вод и сам пополняется от них, эти величины имеют обратную зависимость. В результате деятельности человека (покрытия земной поверхности непроницаемыми для воды материалами, создания водохранилищ на реках, строительства оросительных систем, уплотнения пахотных земель, сведения лесов и т.д.) сток увеличивается и пополнение столь важного фонда грунтовых вод сокращается. Во многих засушливых районах резервуары грунтовых вод сейчас быстрее выкачиваются человеком, чем пополняются природой.