Powierzchnia Ziemi jest ukształtowana przez cykl wodny, dzięki któremu składniki chemiczne są transportowane w obrębie skorupy lub do oceanów. Obieg wody na naszej planecie wpływa także na jej atmosferę oraz klimat. Podstawowym motorem obiegu jest Słońce, które ogrzewa powierzchnię mórz, zamieniając wodę w parę wodną. Woda paruje też z jezior, strumieni, lodowców, a nawet liści roślin.
Składnik, który nas otacza
Prawdopodobnie w przeszłości na powierzchni Marsa istniały oceany. Dziś jednak Ziemia jest jedyną planetą w Układzie Słonecznym, na której powierzchni występują duże ilości wody w stanie ciekłym. Woda pokrywa 70 procent powierzchni Ziemi. Ma ona objętość 1,4 miliarda kilometrów sześciennych. Większość, bo aż 96 procent całkowitej ilości wody znajduje się w oceanach, zaś 3 procent tworzy lodowce i pokrywy lodowe. Reszta wody znajduje się w wodach podziemnych, jeziorach i rzekach. Woda znajdująca się w atmosferze stanowi zaledwie jedną tysięczną całości.
Obieg wody
Nawet jeśli ilość wody zawartej w atmosferze wydaje się śmiesznie mała, stanowi ona ważne ogniwo cyklu, w którym bierze udział cała woda obecna na powierzchni globu. W wyniku parowania oceanów para wodna trafia do atmosfery. Dzięki prądom atmosferycznym przemieszcza się, ochładza, a następnie skrapla się i spada jako deszcz na oceany i kontynenty.
Nad oceanami parowanie dominuje nad opadami, natomiast nad kontynentami jest dokładnie na odwrót. Oceany stanowią więc źródło wody dla kontynentów. Woda spadająca na kontynenty w postaci opadów to 0,11 miliona kilometrów sześciennych rocznie. Dwie trzecie tej objętości wyparowuje z powrotem do atmosfery, zaś pozostała jedna trzecia szybko wraca do oceanów wraz z wodą strumieni i rzek. Część wody z opadów kontynentalnych jest gromadzona w skorupie ziemskiej w podziemnych jeziorach lub wodach gruntowych, a także, w wyniku reakcji chemicznych, w uwodnionych minerałach ilastych.
Cyrkulacja oceaniczna i atmosferyczna
Promieniowanie słoneczne nie pada równomiernie na całą powierzchnię Ziemi. Między różnymi obszarami globu istnieją duże różnice. Promienie słoneczne padają prostopadle na równiku, natomiast na bieguny docierają pod niewielkim kątem. Te różnice powodują powstawanie silnych prądów w atmosferze i w oceanach. Ciepło jest transportowane z równika w stronę biegunów przez prądy atmosferyczne gorącego powietrza, ciepłe prądy oceaniczne, a także przez parę wodną. Para wodna zawiera ciepło utajone skraplania. Uwalnia się ono dopiero wtedy, kiedy para ulega kondensacji, czyli podczas powstawania deszczu lub śniegu. Jest to proces odwrotny do parowania, które pochłania ciepło. Oceaniczne prądy powierzchniowe, które przebiegają na pierwszych 300 metrach głębokości oceanu, są wynikiem wiatrów dominujących. Wiatry te wprawiają w ruch wody powierzchniowe i tworzą prądy oceaniczne w kształcie pętli, wewnątrz których woda krąży zgodnie z ruchem wskazówek zegara na półkuli północnej i w kierunku przeciwnym na półkuli południowej. Golfsztrom, który ogrzewa wody północnego Atlantyku, jest jednym z takich powierzchniowych prądów oceanicznych.
Z kontynentów do oceanów
Wietrzenie to rozkład chemiczny lub rozpad fizyczny skal, zaś erozja to mechaniczne niszczenie skał, połączone z ich usuwaniem przez wodę. Kształtują one powierzchnię Ziemi. Są odpowiedzią napędzanych energią słoneczną cykli powierzchniowych na cykle przebiegające w głębi planety, których źródłem jest wewnętrzna promieniotwórczość Ziemi. Kiedy ruchy tektoniczne powodują wypiętrzanie skał i zostaje zachwiana równowaga w litosferze, wietrzenie, a przede wszystkim erozja dążą do jej przywrócenia.
Obecna wysokość Himalajów jest wynikiem ustalenia się równowagi pomiędzy wypiętrzeniem tych gór a erozją powodowaną przez deszcze i śniegi monsunowe, padające na południowe pasmo łańcucha. Woda jest czynnikiem wietrzenia, wspomagającym rozpuszczanie minerałów oraz środkiem transportu, który przenosi produkty erozji do oceanów. W ten sposób powstają osady oceaniczne, które stanowią zapis zmian stopnia wietrzenia i erozji kontynentów, a więc zmian klimatu Ziemi w przeszłości. Wapń i magnez są wypłukiwane z krzemianów kontynentalnych, a następnie tworzą skały węglanowe na dnie oceanu. Ten proces jest ważnym czynnikiem wpływającym na stężenie C02 w atmosferze, a więc ma duże znaczenie dla regulacji temperatury na powierzchni Ziemi.
