Vannkretsen, The Water Cycle, Norwegian

Sources/Usage: Public Domain. View Media Details

Vannets kretsløp beskriver forekomsten og bevegelsen av vann oppå, inn i, og over jorden. Jordens vann er hele tiden i bevegelse og det forandrer stadig form fra å være flytende til damp, til is og så tilbake igjen. Vannets kretsløp har fungert i milliarder av år og alt livet på jorden er avhengig av det; uten vann ville jorden vært et nokså øde sted å bo.

Sources/Usage: Public Domain. View Media Details

Vannets kretsløp har ikke noe startpunkt, men et fornuftig sted å begynne er verdenshavene. Solen, som er drivkraften bak vannets kretsløp, varmer opp havvannet som fordamper og blir til vanndamp i luften. Stigende luftstrømmer bringer dampen opp og inn i atmosfæren, der dampen kondenserer til skyer på grunn av lavere temperaturer. Luftstrømmer flytter skyene rundt kloden, og skypartikler kolliderer, vokser og faller fra himmelen som nedbør. Noe av nedbøren faller som snø og kan akkumuleres som is-dekker og -breer. Varmere klima smelter som regel snøen om våren og fører til smeltevannsavrenning oppå jordoverflaten. Mesteparten av nedbøren faller derimot tilbake i havet eller på land der gravitasjonen får nedbøren til å strømme oppå bakken som avrenning. En del av avrenning ender opp i elver som fører vannet tilbake til havet.

Overflateavrenning og grunnvann som lekker ut av grunnen samles som ferskvann i innsjøer og elver. Imidlertid ender ikke all overflateavrenning opp i elvene. En stor del infiltrerer i stedet i bakken. Deler av infiltrasjonsvannet holder seg nær jordoverflaten og kan lekke ut tilbake til overflatevannskilder (og havet) som grunnvannsutstrømning. Andre deler finner åpninger i jordoverflaten og renner ut som/danner ferskvannsoppkommer (kilder). Overflate nært grunnvann blir tatt opp av planterøtter og blir fordunstet gjennom bladverket tilbake til atmosfæren.

Noe av vannet som infiltrerer beveger seg dypere ned i bakken og mater akviferer (mettete formasjoner i undergrunnen, grunnvannsmagasin) som lagrer enorme mengder av ferskvann i lange perioder. Imidlertid fortsetter dette vannet å bevege seg over tid, slik at noe ender opp igjen i havet der vannets kretsløp "slutter" .. og "begynner".

Enkeltdeler i vannets kretsløp

The U.S. Geological Survey (USGS) has identified 16 parts of the water cycle:

• Vannlagring i havet
• Fordampning
• Evapotranspirasjon
• Sublimering
• Vann lagres i atmosfæren
• Kondensering
• Nedbør
• Vannlagring i is og snø
• Smeltevannsavrenning til vassdrag
• Overflateavrenning
• Vannføring i elver
• Ferskvannslagring
• Infiltrasjon
• Grunnvannsmagasin
• Grunnvannsutstrømming
• Kilde (oppkomme):
• Fordelingen av vann på jorden.

 

Vannlagring i havet: Sjøvann og salte innlandssjøer

Havet er en lagringsplass for vann

Atskillig mer vann er "lagret" i verdenshavene over lange tidsperioder enn det som, til en hver tid, inngår i de andre delene av vannets kretsløp. Ca. 1 338 000 000 kubikkilometer (km3) av verdens totale vannressurs på 1 386 000 000 km3 er lagret i havene, det vil si ca. 96.5 %. Verdenshavene bidrar ca 90% av all vanndamp som inngår i vannets kretsløp.

Vannmengden i verdenshavene varierer over lange tidsperioder. I perioder med kaldere klima dannes det mer innlandsis og flere breer som fører til mindre vann. Det motsatte gjelder i perioder med varmere klima. Havnivåene under siste istid var ca. 122 meter lavere enn i dag. For ca. 3 millioner år siden, da jorden var varmere, kan havnivåene derimot ha vært opp til 50 meter høyere enn i dag.

Havvannet i bevegelse

Det finnes strømmer i havene som flytter enorme mengder med vann rund kloden. Disse havstrømmene har stor betydning for vannets kretsløp og for klimaet. Golfstrømmen er en velkjent strøm av varmt vann i Atlanterhavet som flytter vann fra Mexicogolfen tvers over Atlanterhavet til Storbritannia. Med en hastighet på 97 kilometer pr dag flytter Golfstrømmen 100 ganger så mye vann som alle jordens elver til sammen. Golfstrømmen er årsaken til at Storbritannia har et mildere klima enn andre landområder på samme breddegrad.

 

Fordampning: Omvandlingen av vann fra væske til gass eller damp

Fordampning og hvorfor det skjer

Fordampning er prosessen der vann forvandles fra væske til gass eller damp. Den viktigste måten for vannet i vannets syklus, å bevege seg fra væskeform til vanndamp i atmosfæren er gjennom fordampning. På denne måten bidrar verdenshavene, sjøene, innsjøene, og elvene til nesten 90% av fuktigheten i atmosfæren mens de resterende 10% kommer fra fordunstning gjennom planter.

Varme (energi) fra solen, er nødvendig for at vannet kan fordampe. Energien brukes til å bryte bindingene som holder vannmolekylene sammen. Derfor fordamper vann lett ved kokepunktet (100° C), men ganske langsomt ved frysepunktet. Når den relative fuktigheten i luften er 100% (metningstilstand - luften er mettet av vann), er fordampning ikke lenger mulig. Fordampning fjerner varme fra miljøet, og det er derfor fordampning av vann fra huden din avkjøler deg.

Fordampning og vannets kretsløp

Vann tilføres atmosfæren hovedsakelig gjennom fordampning av havvann. Verdenshavenes store overflateareal (mer enn 70% av jordens overflate er dekket med hav) fører til storskala fordampning. Globalt sett er vannmengden som fordamper omtrent lik vannmengden som kommer tilbake til jorden i form av nedbør, men forholdet mellom nedbør og fordampning varierer geografisk. Over havområdene er fordampning mer vanlig enn nedbør, (Mer vann fordamper fra havene enn det som tilføres i form av nedbør,) mens på land er nedbørsmengden større enn fordampningen. Meste parten av vannet som fordamper fra havområdene kommer likevel tilbake til havene som nedbør. Bare ca. 10% av havvannet som fordamper, fra havene transporteres over land og faller ned som nedbør. Et vannmolekyl som fordamper tilbringer ca 10 dager i luften.

 

Evapotranspirasjon: Prosessen der vanndamp går ut i atmosfæren gjennom fordampning fra bakken og fordunsting fra planter.

Selv om noen definisjoner av evapotranspirasjon inkluderer fordampning fra overflatevann som innsjøer og hav, er evapotranspirasjon på denne web-siden definert som det vannet som forsvinner til atmosfæren fra bakkens overflate, fordamping fra kapilærsonen og fordunstning av grunnvann gjennom plantenes løvverk.

Fordunstning og blader

Fordunstning er prosessen som fører fuktighet gjennom plantene fra røttene til små porer på undersiden av bladene, der vannet omvandles til damp og blir frigitt til atmosfæren. Fordunstning er fordampning av vann fra planter/blader. Det er anslått at ca. 10 prosent av fuktigheten i atmosfæren er frigitt fra planter gjennom fordunstning.

Fordunstning er vanligvis en usynlig prosess. Ettersom vannet fordamper fra bladoverflaten, kan du ikke bare gå ut og se løv "svette". I vekstsesongen vil fordunstningen fra et blad tilsvare mange ganger bladets egen vekt. Ett mål mais frigir ca. 2850-3775 liter vann hver dag, og et stort eiketre kan fordunste 151 000 liter vann årlig.

Atmosfæriske faktorer som påvirker fordunstningen

Vannmengden som fordunster fra planter varierer betydelig geografisk og med tid. Det er flere forskjellige faktorer som bestemmer fordunstningshastigheten:

• Temperatur: Fordunstningshastigheten går opp når temperaturen går opp, særlig i vekstsesongen når luften er varmere.
• Relativ fuktighet: Når den relative fuktighet i luften rundt planten stiger, blir fordunstningshastigheten mindre. Det er lettere for vann å fordampe i tørr luft enn i fuktig luft.
• Vind og luftbevegelse: økt bevegelse av luften rundt en plante vil føre til høyere fordunstning.
• Plantetype: Planter fordunster vann med forskjellig hastighet. Noen planter som vokser i tørre regioner, f.eks. kaktus, sparer på kostbart vann ved å fordunste mindre sammenlignet med andre planter.

 

Sublimering: Prosessen der snø eller is går direkte over til vanndamp uten smelting

For de av oss som er interessert i vannets kretsløp er sublimering oftest brukt for å beskrive prosessen der snø eller is går over til vanndamp uten at det først smelter til vann. I enkelte klima er det vanlig at snøen forsvinner gjennom sublimering.

Det er ikke lett å fysisk se at sublimering foregår, i det minste ikke når det gjelder is. En måte å se resultatet av sublimering på er å henge en våt skjorte ute på en dag med minusgrader. Etter en stund vil isen på skjorta ha forsvunnet. Den beste måten å synliggjøre sublimering på er derimot ikke med vann, men ved å bruke karbondioksid slik bildet viser. Tørris er frossen karbondioksid (dvs. karbondioksid i fast form) som sublimerer eller blir til gass ved -78.5°C°. Tåken du ser på bildet er en blanding av kald karbondioksidgass og kald, fuktig luft som dannes når tørrisen sublimerer.

Sublimering oppstår oftere når enkelte klimatiske forhold er tilstede, som ved lav relativ fuktighet og tørr vind. Det oppstår også oftere i høyereliggende strøk der lufttrykket er lavere enn nærmere havoverflaten. Energi som sterkt sollys, er også nødvendig. Hvis jeg skulle velge et sted på jorden der sublimering skjer ofte, kunne jeg velge sørsiden av Mt. Everest. Lave temperaturer, sterk vind, intenst sollys og lavt lufttrykk - akkurat det som trengs for å få sublimering.

 

Vann lagres i atmosfæren som damp, skyer og fuktighet

Atmosfæren er full av vann

Selv om atmosfæren ikke er et stort vannlager så fungerer den som en "diger motorvei" for forflytting av vann rundt jorden. Atmosfæren innholder alltid vann. Skyer representerer den mest synlige formen av atmosfærisk vann, men også klar luft inneholder vann i form av partikler som er for små til å være synlige. Volumet av vann i atmosfæren er til en hver tid ca. 12 900 km3. Hvis alt dette vannet falt ned samtidig som regn, ville bakken dekkes med vann med en dybde på 2.5 centimeter.

 

Kondensering: Omvandling av vann fra damp til væske

Kondensering er prosessen der vanndamp omvandles til flytende vann. Prosessen er viktig for vannets kretsløp fordi det er på denne måten det dannes skyer. Skyer produserer nedbør som er den viktigste måten for vannet å vende tilbake fra atmosfæren til jorden. Kondensering er det motsatte av fordampning.

Kondensering er også ansvarlig for tåke, for at brillene dine tåkelegges når du beveger deg inn i varmen etter å ha vært ute en kald vinterdag, for vannet som drypper fra drikkeglasset ditt, og for vannet på innsiden av husvinduene på en kald dag.

Kondensering i luften

Selv når himmelen er klar og blå er vannet tilstede i form av vanndamp og som ørsmå usynlige dråper. Vannmolekylene fester seg på ørsmå partikler av støv, salt og røyk i luften og danner små skydråper, som igjen slår seg sammen med hverandre og danner skyer. Når små vanndråper slår seg sammen og vokser i størrelse, kan det oppstå nedbør.

Skyer dannes i atmosfæren fordi luft som inneholder vanndamp stiger opp og avkjøles. Solen varmer luften i nærheten av jordens overflate, luften blir lettere og stiger opp til der hvor temperaturen er lavere. Når temperaturen synker, vil vanndampen kondenseres og det kan dannes skyer.

 

7Nedbør: Frigjøring av vann fra skyene.

Nedbør er vann frigjort fra skyene i form av regn, sludd, snø eller hagl. Det er hovedsakelig gjennom nedbør at vann i atmosfæren vender tilbake til jorden.

Hvordan dannes regndråper?

Skyene inneholder vanndamp og små skydråper, som er for små til å falle som nedbør, men som er store nok til å danne synlige skyer. Vann fordamper og kondenserer kontinuerlig på himmelen. Mesteparten av det kondenserte vannet i skyene faller ikke som nedbør fordi stigende luftstrømmer holder skyene oppe. Skal man få nedbør, må først ørsmå vanndråper kondensere og så slå seg sammen for å danne en dråpe med tilstrekkelig størrelse og vekt til å kunne falle fra skyen som nedbør. Det trenges millioner av skydråper for å produsere én enkelt regndråpe.

Nedbørsmengden varierer med (års)tid og geografisk beliggenhet.

Nedbørsmengden er ikke lik over hele jorden, heller ikke innenfor et enkelt land eller en by. For eksempel: i Atlanta i staten Georgia i USA, kan tordenvær om sommeren produsere minst 2.5 centimeter med regn i et område mens det i et annet område noen kilometer unna, ikke faller nedbør i det hele tatt. På den annen side får Georgia i løpet av én måned, ofte mer nedbør enn det som Las Vegas i staten Nevada, får gjennom et helt år. Verdensrekorden for årlig gjennomsnittsnedbør tilhører Waialeale fjellet på Hawaii med ca. 1140 centimeter pr år. Dette står i sterk kontrast til byen Arica i Chili der det ikke falt regn på 14 år.

Kartet nedenfor viser årlige gjennomsnittsnedbør i millimeter og tommer for hele verden. De lysegrønne områdene kan betraktes som "ørken". Du ville kanskje forventet at Saharaområdet i Afrika er en ørken, men var du klar over at store deler av Grønland og Antarktis også er ørken?

 

Vannlagring i is og snø:

Innlandsis rundt omkring i verden

Vann lagret over lang tid i is, snø og breer tilhører det globale kretsløpet for vann. Den aller største delen, ca. 90%, av jordens innlandsis finnes i Antarktis, mens Grønnlands innlandsis representerer 10% av verdens totale innlandsis. Innlandsisen på Grønnland har en gjennomsnittstykkelse på ca. 1500 meter, men er opptil 4300 meter på det tykkeste.

Is og isbreer dannes og forsvinner

Klimaet på jorden er i stadig forandring, selv om dette vanligvis skjer så sakte at menneskene ikke legger merke til det. Det har vært mange varme perioder, som da dinosaurene levde for ca. 100 millioner år siden, og mange kalde perioder, som under den siste istiden for ca. 20 000 år siden. Den gangen var mye av den nordlige halvkulen dekket med is og isbreer.

Noen fakta om isbreer og innlandsis.

• Isbreer dekker 10-11 prosent av jordens landområder.
• Hvis alle breene smeltet i dag ville havnivået stige ca. 70 meter. Kilde: Det Nasjonale snø- og isdatasenteret i U.S.A.
• Under den siste istid var havnivået ca. 122 meter lavere enn i dag, og isbreer dekket nesten én tredjedel av landområdene.
• For 125 000 år siden, under den siste varme perioden, var derimot havnivået ca. 5.5 meter høyere enn i dag. Og for ca. tre millioner år siden kan havnivået ha vært opp til 50 meter høyere enn i dag.

 

Smeltevannsavrenning til vassdrag:

Avrenning av smeltevann er en viktig del av vannets bevegelse på jorden. I kaldere klima skyldes mye av vårens avrenning og vannføring i elvene smelting av snø og is. I tillegg til flom kan snøsmelting utløse jordskred og massetransport.

Hydrografen avbildet nedenfor kan være til hjelp for å forstå hvordan snøsmelting berører vannføringen i elvene. Grafen viser daglige middelsvannføring (gjennomsnittsvannføring for hver dag) over en fireårsperiode for elven North Fork American ved North Fork Dam(men) i California, USA. De store toppene i diagrammet kommer hovedsakelig fra snøsmelting. Sammenlign for eksempel minimumsverdien for daglig middelvannføring i mars og august 2000. I mars er middelvannføringen 1200 kubikkfot pr sekund (ft³/s) (34 m³/s), mens i august har all snøen smeltet og vannføringen er mye mindre, bare 55-75 ft³/s (1,6-2,1 m³/s).

Avrenning fra snøsmelting varierer med årstiden, men også fra år til år. Sammenlign de høye toppene for vannføring i 2000 med de mye lavere vannføringene i 2001. Det kan se ut som om det var tørke i det området av California i 2001. Mangel på vannlagring i form av snø om vinteren kan redusere tilgjengeligheten av vann resten av året. Vannmengden i reservoarene nedstrøms kan påvirkes, noe som igjen kan berøre hvor mye vann som er tilgjengelig til f.eks. vanning, vannforsyning og vannkraft.

 

Overflateavrenning: Nedbør som renner oppå jordoverflaten og ut i elvene.

Overflateavrenning er avrenning fra nedbør oppå jordoverflaten

Mange mennesker tror antagelig at nedbør som treffer jorden, strømmer på overflaten (avrenning), og renner ut i elvene som deretter tømmes i havet. Men det er mer komplisert enn som så. Selv om mye av vannet i elvene kommer direkte fra nedbør i form av overflateavrenning, får elvene også vann fra og gir fra seg vann til, jorden.

Vanligvis vil deler av regnet som treffer jorden, trenge ned i bakken. Men, når regnet treffer vannmettet jord eller en vanntett overflate, som en vei eller parkeringsplass, vil vannet begynne å renne nedover som avrenning. Når det styrtregner, kan du se små bekker som dannes på overflaten. Vann vil strømme gjennom kanaler i jordoverflaten når det beveger seg mot elvene. Dette bildet viser hvordan overflateavrenningen (her: fra en vei) renner ut i en liten bekk. I dette tilfellet strømmer avrenningen over blottet jordsmonn og transporterer sedimenter ut i eleven/bekken (noe som ikke er bra for vannkvaliteten). Vannet som renner ut i denne bekken begynner sin reise tilbake til havet.

Forholdet mellom nedbør og overflate avrenning, som alle andre deler av vannets kretsløp, varierer med tid og geografisk beliggenhet. Tilsvarende stormer som inntreffer i Amasonas jungelen og i ørkenen sørvest i USA, vil føre til forskjellige mønstre for overflateavrenning. Avrenningen er berørt av både meteorologiske faktorer og terrengets fysiske geologi og topografi. Kun ca. én tredjedel av nedbøren som faller ned over land renner direkte ut i bekker og elver for så å føres tilbake til havet. De resterende to tredjedelene fordamper, fordunster, eller trenger ned til grunnvannet. Overflateavrenningen kan også bli brukt av menneskene.

 

Vannføring i elver: Mengden vann som renner i en elv

Den amerikanske geologiske undersøkelse (USGS) bruker uttrykket "vannføring" til å beskrive mengden vann som strømmer i en elv eller bekk.

Elver er viktige

Elvene er ikke bare viktig for menneskene, men også for alt annet liv. Menneskene bruker ikke bare elvene som rekreasjonsområder (for dem selv og deres hunder), men elvevannet brukes også til drikkevannsforsyning, vanning, kraftproduksjon, bortspyling av avfall (forhåpentligvis behandlet avfall), transport av varer og som matkilde. Elvene er livsnødvendige for alle slags planter og dyr. De bidrar til å fylle de underjordiske vannmagasinene med vann ved å gi fra seg vann gjennom elvebunnen. Og ikke minst forblir verdenshavene fulle av vann fordi elvene renner ut i dem.

Nedbørsfelt og elver

I forbindelse med elver er det viktig å ta med elvenes nedbørsfelt. Men, hva er et nedbørsfelt? Hvis du står på bakken akkurat nå, er det bare å se ned. Du står, og enhver står, i et nedbørsfelt. Et nedbørsfelt er det landarealet der alt vann som faller ned og drenerer/renner bort, beveger seg/strømmer til ett og samme sted. Et nedbørsfelt kan være så lite som et fotspor i gjørma, eller stort nok til å omfatte hele det landarealet som fører vann ut i elva Mississippi der den renner ut i Mexicogolfen. Store nedbørsfelt består gjerne av flere mindre nedbørsfelt. Nedbørsfelt er viktige fordi en elvs vannføring og vannkvalitet er berørt av ting, både naturlige og menneskepåvirkede, som skjer innenfor nedbørsfeltet.

Vannføringen i elven varierer hele tiden

Vannmengden i elvene varierer stadig, fra dag til dag og til og med fra minutt til minutt. Vannføringen blir hovedsakelig påvirket av nedbørsavrenningen innenfor nedbørsfeltet. Regn medfører at elvene stiger. En elv kan til og med stige hvis det kun regner langt oppe i nedbørsfeltet - husk at vann som faller innenfor et nedbørsfelt vil til slutt drenere gjennom utstrømningspunktet. Størrelsen på en elv er avhengig av størrelsen på nedbørsfeltet. Store elver har store nedbørsfelt mens små elver har små nedbørsfelt. Tilsvarende vil elver med ulik størrelse reagere ulikt på nedbør. Små elver stiger og synker raskere enn store elver. I et lite nedbørsfelt vil elven stige og synke i løpet av minutter eller timer. For store elver vil det derimot kunne ta dager før elvevannet stiger eller synker og oversvømmelser kan derfor vare i flere dager.

 

Ferskvannslagring: Ferskvann som finnes på jordens overflate

én del av vannets kretsløp, som åpenbart er vesentlig for alt liv på jorden, er ferskvann som finnes på jordoverflaten. Bare spør din nabo, en tomatplante, en ørret, eller den plagsomme myggen. Overflatevann omfatter bekker, tjern, naturlige og menneskeskapte innsjøer og ferskvannsvåtmarker.

Vannmengden i elver og innsjøer varierer stadig fordi vann strømmer inn og ut. Innstrømning kommer fra nedbør, overflateavrenning, grunnvannslekkasje og fra andre vassdrag. Utstrømning fra innsjøer og elver omfatter fordampning og infiltrasjon til grunnvann. I tillegg nyttegjør også menneskene seg overflatevannet. Mengden og lokaliseringen av overflatevannet varierer derfor i tid og rom, enten naturlig eller påvirket av mennesker.

Overflatevann opprettholder liv

Som dette bildet fra Nildeltaet i Egypt viser, kan livet blomstre også i ørken hvis det finnes overflatevann (eller grunnvann) tilgjengelig. Vann på jordoverflaten opprettholder liv og grunnvann eksisterer fordi overflatevann siver ned i underjordiske akviferer (vannmagasin). Du tror muligens at fisk som oppholder seg i saltrike hav, ikke er berørt av ferskvann, men uten ferskvannspåfyll ville havvannet på grunn av fordampning, bli for salt til at fisk kunne overleve.

Det er forholdsvis lite ferskvann på jordens overflate. Bare omtrent tre prosent av alt vann på jorden er ferskvann, og innsjøer og myrer utgjør kun 0.29 prosent av dette . Baikalinnsjøen i Asia inneholder så mye som tjue prosent av alt jordens ferskvann. Enda tjue prosent er lagret i de store sjøene Huron, Michigan og Superior i USA og Canada. Elvene inneholder bare ca. 0.006 prosent av verdens totale ferskvann. Som du ser, overlever livet på jorden på det som kan sees på som kun "en dråpe i havet" av jordens totale vannressurs!

 

Infiltrasjon: Vannets bevegelse fra jordoverflaten ned i bakken (jordsmonn og berggrunn)

Grunnvann starter som nedbør

Over alt i verden vil en del av vannet som faller som regn eller snø, infiltreres i bakken (jordsmonn og berggrunn). Hvor mye som infiltrerer er avhengig av flere faktorer. Infiltrasjon som følge av nedbør som faller på Grønlandsisen, kan være meget begrenset. Derimot, som vist på dette bildet av en bekk som forsvinner i en grotte i Georgia, USA, kan en bekk gå direkte over til grunnvann!

En del av vannet som infiltrerer, vil bli igjen i det øverste jordlaget. Derfra vil det kunne renne ut i en elv ved at det lekker ut langs elvebredden. Noe av vannet kan infiltrere dypere og fylle på grunnvannsmagasinet (akviferen). Hvis akviferene er grunne eller porøse nok til at vannet strømmer lett gjennom dem, kan folk bore brønner i dem og nyttegjøre seg vannet. Vann kan bevege seg langt og lagres som grunnvann i lange perioder før det kommer tilbake til overflaten eller siver inn i andre vannforekomster, som elver eller hav.

Vann i undergrunnen

Når nedbør infiltrerer i jordsmonnet, dannes det vanligvis en umettet og en mettet sone. I den umettede sonen er noe vann tilstede i hulrommene i undergrunnen, men sonen er ikke vannmettet. Jordlaget utgjør øvre del av umettet sone. Her danner blant annet planterøtter hulrom slik at nedbør kan infiltrere. Vannet i jordlaget kan suges opp av plantene. Under den umettede sonen er det en mettet sone der vann fullstendig fyller hulrommene i løsmassene og fjellet. Folk kan bore brønner i denne sonen og pumpe ut vann.

 

Grunnvannsmagasin: Vann lagret over tid, under jordens overflate.

Lagret vann - en del av vannets kretsløp

Store mengder vann er lagret i grunnen. Vannet beveger seg fortsatt, men sannsynligvis meget sakte, og er en del av vannets kretsløp. Det meste av vannet i grunnen stammer fra nedbør som infiltrerer i bakken. Det øvre jordlaget utgjør den umettede sonen. I denne sonen varierer vannmengden over tid, men jorden mettes aldri med vann. Under dette laget finnes den mettede sonen, der alle porer, sprekker og hulrom er fylt (mettet) med vann. Det er vannet i denne sonen som betegnes som grunnvann. Et annet uttrykk for grunnvann er "akvifer", selv om ordet vanligvis brukes til å beskrive vannbærende formasjoner (grunnvannsmagasin) der det er mulig å ta ut vann som folk kan bruke. Akviferer er store lagringssteder for jordens vann, og mennesker over hele verden er avhengige av grunnvann daglig.

For å finne vann, se under speilet, grunnvannsspeilet

Jeg håper du setter pris på at jeg har brukt en time i den stekende solen for å grave dette hullet på stranden. Det er en utmerket måte å illustrere at på et visst dyp er bakken, dersom den er permeabel nok til å inneholde vann, mettet med vann. Vannoverflaten i hullet er det samme som vannspeilet. Sjøen er like til høyere for hullet, og vannspeilet i hullet er det samme som havnivået. Havnivået vil selvfølgelig forandrer seg hvert minutt på grunn av bevegelsen i tidevannet og derfor vil også vannspeilet i hullet variere når tidevannet går opp og ned.

På en måte er dette hullet som en brønn gravd for å få tilgang til grunnvann. Hvis bildet viste ferskvann, kunne folk ha brukt en bøtte for å forsyne seg med vann. Dersom du i virkeligheten brukte en bøtte på stranden og prøvde å tømme hullet, ville det fylles opp omgående fordi sanden er så permeabel at vannet strømmer lett gjennom den. For å få tilgang til ferskvann, må folk grave eller bore brønner dype nok til å nå en akvifer. Brønnen kan være fra flere meter til flere hundre meter dyp. Men konseptet er det samme som for vårt hull på stranden - å få tilgang til vannet i den mettede sone der hulrommene i fjellet er fylt med vann.

 

Grunnvannsutstrømming: Bevegelsen av vann ut av bakken

Du ser vann rundt omkring deg hver dag i form av innsjøer, elver, is, regn og snø. Det er også enorme mengder vann som er usynlig, og som finnes og beveger seg i undergrunnen. Mennesker har brukt grunnvann i tusenvis av år og bruker det fortsatt i dag, stort sett til drikkevann og vanning. Livet på jorden er avhengig av grunnvann på samme måte som det er avhengig av overflatevann.

Grunnvann beveger seg i undergrunnen

En del av nedbøren som faller på bakken, infiltrerer i grunnen og blir til grunnvann. En del av dette vannet vil bevege seg nær jordoverflaten og komme raskt opp igjen som utstrømming langs elvebreddene. Mesteparten av det infiltrerte vannet vil derimot, på grunn av gravitasjonen, synke dypere ned i bakken. Som dette diagrammet viser, er grunnvannsstrømningens retning og hastighet bestemt av de forskjellige egenskapene til akviferene og eventuelle tette lag (partier med løsmasser eller fjell som er så kompakte at det er vanskelig for vannet å trenge igjennom). Vannets bevegelse i undergrunnen bestemmes både av massenes (løsmasser eller fjell) permeabilitet (hvor lett eller vanskelig det er for vannet å bevege seg) og porøsitet (hvor stor del av formasjonen som består av hulrom). Dersom jordsmonnet eller berggrunnen tillater vannet å strømme relativt lett gjennom bakken, kan grunnvannet strømme over store avstander på få dager. Men grunnvannet kan også synke ned i dype akviferer, der det kan ta tusenvis av år før vannet kommer tilbake til overflaten.

 

Kilde(oppkomme): Et sted der grunnvann kommer ut i dagen

Hva er en kilde?

En kilde er resultatet av at en akvifer blir fylt opp med så mye vann at det renner ut på jordoverflaten. Kilder varierer i størrelse fra små oppkommer hvor vannet bare renner i perioder med mye regn, til kolossale basseng med en vannføring på milliarder av liter pr døgn.

Kilder kan dannes i hvilken som helst bergart, men finnes for det meste i kalkstein og dolomitt som sprekker lett og som kan løses opp av sur nedbør. Etter hvert som bergarten løses opp, kan det dannes hulrom og sprekker der vannet kan strømme. Hvis vannbevegelsen er horisontal, kan vannet nå jordoverflaten og resultere i en kilde.

Kildevann er ikke alltid klart

Vann fra kilder pleier å være klart, men fra visse kilder kan imidlertid vannet være "tefarget", som f.eks. denne kilden i Colorado, USA. årsaken til rødfargen er her at grunnvannet kommer i kontakt med mineraler i undergrunnen, slik som jern. Utstrømming av sterkt farget vann fra kilder kan antyde at vannet strømmer for fort gjennom store kanaler i akviferen til at bergarten klarer å filtrere vekk fargen på vannet.

Varme kilder

Varme kilder er vanlige kilder der vannet er varmt og, på noen steder, kokende? som f.eks. i de boblende gjørme kildene i Yellowstone nasjonalpark i Wyoming, USA. Mange varme kilder forekommer i områder med vulkansk aktivitet der vannet varmes opp i kontakt med den varme berggrunnen dypt under jordoverflaten. Berget blir varmere med økende dybde, og hvis vann dypt i undergrunnen når en stor sprekk som leder til overflaten, kan dette frembringe en varm kilde. Varme kilder finnes over hele verden og kan til og med forekomme i områder med isfjell, noe disse glade grønlendingene kan fortelle deg om.

 

Fordelingen av vann på jorden

Diagrammet og datatabellen nedenfor gir en detaljert forklaring av hvor det finnes vann på jorden. Du vet nå at vannets kretsløp beskriver bevegelsen av jordens vann, så husk på at diagrammet og tabellen representerer fordelingen av vannet på ett bestemt tidspunkt. Hvis du skulle sjekke igjen om ett tusen eller én million år, så ville disse tallene uten tvil være annerledes!

Sources/Usage: Public Domain. View Media Details

Legg merke til at mer enn 96 prosent av verdens totale vannressurs (ca. 1386 millioner km3) er saltvann. I tillegg er mer enn 68 prosent av alt ferskvann bundet opp i is og isbreer. Ytterligere 30 prosent av ferskvannet finnes under jordens overflate. Ferskvann som overflatevann for eksempel i form av elver og innsjøer, utgjør kun ca. 93 100 km3, noe som tilsvarer ca. 1/150-del av én prosent av alt vann. Elver og innsjøer er allikevel de vannkildene som daglig brukes mest av mennesker.

 

Oversettelse av Norges geologiske undersøkelse. NGU er Norges sentrale institusjon for kunnskap om berggrunn, mineralressurser, løsmasser og grunnvann.