Wody na Ziemi

Początki życia na Ziemi miały miejsce w oceanie. Dopiero po ok. 3 mld lat pierwsze organizmy wyszły na ląd. Woda wciąż jest jednak czynnikiem niezbędnym do życia dla każdego organizmu. Nawet nasze ciała w ok. 70% składają się właśnie z niej. Znaczenie wody na Ziemi jest naprawdę ogromne.

Już wiesz

• że para wodna jest ważnym składnikiem ziemskiej atmosfery;

• jaki jest przebieg ogólnej cyrkulacji atmosfery i związane z tym zróżnicowanie opadów w różnych strefach klimatycznych i odmianach klimatu na Ziemi;

• jakie rodzaje opadów i osadów atmosferycznych występują w przyrodzie.

Nauczysz się

• wyjaśniać, czym jest hydrosfera;

• objaśniać przyczyny zróżnicowania przestrzennego występowania wód na Ziemi;

• przedstawiać poszczególne rodzaje wód – oceany, morza, rzeki, jeziora i wody podziemne;

• wyjaśniać wpływ dostępności wody na cywilizację ludzką w przeszłości, obecnie i w przyszłości.

1. Jakie są zasoby wody w przyrodzie?

Łączne zasoby wodne Ziemi oceniane są na niespełna 1,4 mld km3. Zdecydowana większość znajduje się w morzach i oceanach. Rośliny i zwierzęta w nich bytujące mają zatem wody pod dostatkiem. Warto jednak pamiętać, że stworzenia oceaniczne i morskie żyją w wodzie słonej, muszą więc radzić sobie z problemem usuwania nadmiaru soli. Z większymi trudnościami zmagają się organizmy lądowe. Zaledwie 3‑3,5% zasobów wody występuje na lądach, a większość z nich to lądolody, lodowce, wieczne śniegi i lód gruntowy oraz głębinowe wody podziemne. Tylko maleńka część wód lądowych jest dostępna dla roślin, zwierząt i ludzi. Znajduje się w jeziorach, rzekach, bagnach, glebie i w atmosferze oraz w samych organizmach. Jednak nawet ta niewielka część zasobów wody rozmieszczona jest bardzo nierównomiernie. Duże zróżnicowanie warunków klimatycznych powoduje, że łatwy dostęp do niej spotykamy w obszarach okołorównikowych, a w porze deszczowej w obszarach o klimacie podrównikowym i monsunowym. Wystarczający dostęp do wody zapewniają także klimat podzwrotnikowy morski w porze zimowej oraz klimaty umiarkowane w odmianach morskich i przejściowych. Ogromne obszary kuli ziemskiej, znajdujące się głównie w zwrotnikowej strefie klimatycznej, pokrywają tereny pustynne i półpustynne, gdzie wody brakuje przez cały rok lub przez większą jego część. Podobnie dzieje się w porze suchej w klimatach podrównikowych, podzwrotnikowych i monsunowych. Terytoria o klimatach kontynentalnych w strefach podzwrotnikowej i umiarkowanej mają z reguły w roku dwa okresy suche. W strefach polarnych woda w postaci ciekłej niemal nie występuje.

Polecenie 1

Zinterpretuj wykres przedstawiający zasoby wody na Ziemi i określ możliwe źródła słodkiej wody dla rolnictwa w sytuacji jej niedoboru w glebie i w rzekach.

Polecenie 2

Wybierz jeden z kontynentów i wskaż na nim te obszary, gdzie mamy do czynienia z nadmiarem wody, oraz te, gdzie występuje jej zbyt mało.

Ciekawostka

Geneza wody na Ziemi jest bardzo złożona. Część wydostała się wraz z magmą z głębi naszego globu, a część powstała na drodze połączenia wodoru z tlenem znajdującym się w atmosferze. Najwięcej wody dotarło do Ziemi w postaci okruchów zderzających się z naszą planetą komet i asteroid zbudowanych głównie z tego składnika. Trwało to miliardy lat.

Kliknij, aby uruchomić podgląd

Ważne!

Pomimo ogromnych zasobów wody pitnej na Ziemi jej bezmyślne zanieczyszczanie powoduje, że coraz silniej odczuwamy jej niedobór. Szczególnie wrażliwe na to są jeziora, rzeki i płytko zalegające wody podziemne. Na nasze nieszczęście to właśnie one stanowią podstawowe źródło wody pitnej dla ludzi i zwierząt.

Uwaga!

Bez wody człowiek może przeżyć kilka dni. Jednakże niektóre choroby przewodu pokarmowego, choroby wywołujące gorączkę, intensywny wysiłek, wysoka temperatura otoczenia i wiele różnych substancji spożywanych przez ludzi mogą spowodować głębokie odwodnienie i śmierć nawet w ciągu jednej doby.

2. Typy mórz i charakterystyka wód morskich

Wszechocean, czyli obszar połączonych ze sobą wszystkich oceanów i mórz, pokrywa ok. 71% powierzchni naszej planety. Dzięki połączeniu wód ich poziom jest zasadniczo taki sam. Różne czynniki mogą jednak powodować krótkotrwałe bądź okresowe zmiany tego poziomu na pewnej części wszechoceanu. Na Ziemi wydzielono 4 oceany, których granice tworzą lądy oraz umowne linie wytyczone przez człowieka.

Wyróżniamy:

• Ocean Spokojny (Pacyfik) obejmujący prawie połowę wszechoceanu,

• Ocean Atlantycki stanowiący ok. 25% wszechoceanu,

• Ocean Indyjski (ok. 21%),

• Ocean Arktyczny (ok. 4%).

Są też klasyfikacje wyróżniające 3 (nie wydziela się wtedy Oceanu Arktycznego) lub 5 oceanów (wody wokół Antarktydy uważa się wówczas za Ocean Południowy).

Niektóre fragmenty oceanów zwyczajowo nazywamy morzami. Przeważnie wyróżnia się 5 głównych typów mórz:

• morza otwarte (bez wyraźnej granicy z oceanem),

• morza przybrzeżne (ograniczone lądem i archipelagami wysp lub półwyspami),

• morza międzywyspowe (otoczone wyspami),

• morza śródziemne międzykontynentalne (ograniczone brzegami dwóch kontynentów),

• morza śródziemne wewnątrzkontynentalne (otoczone lądami jednego kontynentu).

Fragmenty mórz z trzech stron otoczone lądem nazywamy zatokami, a zwężenia obszaru wodnego rozdzielające dwa obszary lądowe – cieśninami.

Polecenie 3

Wskaż na mapie świata przykłady 5 różnych typów mórz.

Temperatura wszechoceanu poniżej 1,5 tys. m głębokości wynosi pomiędzy 1°C a 3°C. Wody powierzchniowe natomiast mogą mieć temperaturę od nieznacznie poniżej 0°C do ponad 30°C.
Średnie zasolenie oceanów waha się między 30‰ a 38‰ w zależności od szerokości geograficznej i klimatu. Zasolenie mórz jest bardziej zróżnicowane i waha się od 7–8‰ w Morzu Bałtyckim do 46‰ w Morzu Czerwonym. Wody oceanów i mórz podlegają różnym ruchom. Najważniejsze z nich to pływy, prądy morskie i falowanie.

Polecenie 4

• Na mapie świata przedstawiającej prądy morskie wskaż Prąd Peruwiański oraz Prąd Brazylijski i oceń, jakie jest ich znaczenie dla klimatu Ameryki Południowej.

• Wskaż na mapie Prąd Wschodnioaustralijski oraz Prąd Zachodnioaustralijski i oceń, jakie jest ich znaczenie dla klimatu wybrzeży Australii.

• Przy odpowiedzi wykorzystaj także mapę stref klimatycznych świata i mapę stref roślinnych na kuli ziemskiej .

Kliknij, aby uruchomić podgląd

Polecenie 5

Wyjaśnij, jak mogą się przejawiać przypływy i odpływy na wybrzeżach mórz. Czy mogą mieć znaczenie dla portów morskich?

Polecenie 6

Wyjaśnij związek między klimatem a temperaturą i zasoleniem wód oceanicznych.

Ciekawostka

Duże, słone jeziora są niekiedy nazywane morzami. Określenie to z geograficznego punktu widzenia jest nieprawidłowe, ale ze względu na tradycję nie zostało zmienione. Przykładami takich jezior są Morze Kaspijskie oraz Morze Martwe.

Uwaga!

Trzęsienia ziemi i wybuchy wulkanów pod dnem oceanu oraz uderzenia wielkich meteorytów albo osunięcia skał mogą powodować powstanie wysokiej i śmiertelnie groźnej fali nazywanej tsunami.

3. Rzeki świata

Wodę płynącą po powierzchni lądu pod wpływem siły grawitacji możemy nazwać strumieniem, strugą, potokiem, rzeką lub ogólnie ciekiem. Trudno precyzyjnie i jednoznacznie określić różnice między nimi. Zasadniczo uznano, że większe obiekty, którymi płynie znaczna ilość wody, zasługują na miano rzeki. W Polsce umownie przyjęto, że z rzeką mamy do czynienia wówczas, gdy zasilają ją wody z obszaru zwanego dorzeczem. Dorzecze to teren o powierzchni co najmniej 100 km², z którego wody powierzchniowe wpadają do rzeki i jej dopływów aż do miejsca, gdzie ta rzeka wpada do innej rzeki, morza lub obszaru bezodpływowego.

Rzeka, która uchodzi do morza lub bezodpływowego jeziora, jest rzeką główną. Każda mniejsza rzeka lub strumień zasilające wybraną rzekę to jej dopływ. Umowna linia ograniczająca dorzecze nazywana jest działem wodnym. Obszar, z którego wszystkie rzeki główne wraz z dopływami wpadają do jednego morza (oceanu, jeziora bezodpływowego), to zlewisko. Miejsce, w którym rzeka wpada do większej rzeki, jeziora, morza lub oceanu, określamy mianem ujścia.

Rzeki zasilane są najczęściej wodami gruntowymi, deszczowymi, wodami z topniejących lodowców oraz z topniejącego śniegu. W strefie klimatów umiarkowanych rzeki zwykle zasilane są z dwóch lub nawet trzech źródeł.
Z punktu widzenia człowieka rzeki mają ogromne znaczenie. Stanowią źródło wody pitnej, ryb i wody niezbędnej dla różnych dziedzin gospodarki. Są szlakami transportowymi. Po spiętrzeniu wody rzeczne napędzają turbiny w elektrowniach wodnych wytwarzających prąd elektryczny. Dawniej rzeki pełniły również funkcję obronną. Obecnie nadal często wyznaczają granice państwowe, administracyjne lub granice krain geograficznych.

Polecenie 7

• Na zamieszczonej powyżej mapie wskaż: rzekę główną, dopływ, ujście, dział wodny i dorzecze.

• Wskaż fragmenty obszaru Polski, które nie leżą w dorzeczu Wisły i Odry.

• Wskaż fragmenty obszaru Polski, które leżą w zlewisku Morza Północnego oraz w zlewisku Morza Czarnego.

Ciekawostka

Najstarsze cywilizacje na Ziemi powstawały 5‑6 tys. lat temu (a może nawet wcześniej) w dolinach wielkich rzek. Regularnie powtarzające się wylewy Tygrysu i Eufratu (Mezopotamia), Nilu (Egipt), Jangcy i Huang He (Chiny), Indusu (Cywilizacja doliny Indusu) oraz sprzyjający klimat umożliwiły rozwój rolnictwa, które zapewniało żywność dla tworzących się państw i kultur.

Polecenie 8

• Sprawdź w różnych źródłach, jakimi wodami zasilane są rzeki: Kongo, Ganges i Wisła.

• Wskaż na mapie świata przykłady rzek, których wody wykorzystywane są do nawadniania pól, produkcji energii elektrycznej oraz do celów transportowych.

• Wskaż na mapie świata obszary, na których rozwinęły się najstarsze cywilizacje. Sprawdź na mapach klimatycznych, czy na tych obszarach przez cały rok występują opady deszczu. Wyjaśnij, jaką korzyść mogli mieć ludzie żyjący w sąsiedztwie wielkich rzek.

Uwaga!

Charakter i rodzaj zasilania rzek powoduje, że na wielu zdarzają się gwałtowne wezbrania płynącej nimi wody. Jeżeli wody wylewają się z koryta, mamy wówczas do czynienia z powodzią. W Polsce zjawisko to występuje najczęściej na wiosnę, gdy przychodzi gwałtowne ocieplenie, w wyniku którego jeszcze stosunkowo gruba pokrywa śniegu ulega stopieniu, albo latem po szczególnie intensywnych i długotrwałych opadach.

Kliknij, aby uruchomić podgląd

Powódź we Wrocławiu spowodowana wezbraniem wód Odry w lipcu 1997 roku

4. Jeziora. Wody podziemne

Jezioro to naturalne, śródlądowe, pozbawione bezpośredniego kontaktu z morzem zagłębienie terenu wypełnione wodą. Umownie przyjmuje się, że jezioro ma powierzchnię przynajmniej 1 ha. Zbiorniki wody mniejsze od jezior nazywamy stawami. Jezioro musi mieć stały lub okresowy dopływ wody, aby parowanie z powierzchni i odpływ wody nie spowodowały jego całkowitego i definitywnego wyschnięcia. Geografowie stosują wiele podziałów jezior, biorąc pod uwagę m.in.: ich genezę (sposób powstania misy jeziornej), sposób zasilania w wodę, zawartość soli mineralnych, temperaturę wody, procesy biologiczne, etap rozwoju jeziora.

Wyróżniono ok. 20 typów genetycznych jezior. Najważniejsze z nich to:

• jeziora tektoniczne – ich misy powstały na skutek ruchów skorupy ziemskiej (np. Bajkał w Azji, Tanganika w Afryce);

• jeziora polodowcowe – zagłębienia, w których występują, są skutkiem działalności lądolodu lub lodowca; jest ich wiele rodzajów (np. Mamry na Mazurach, Morskie Oko w Tatrach);

• jeziora wulkaniczne – powstałe w zagłębieniach wytworzonych przez wulkany (np. w kraterze – Jezioro Kraterowe w Oregonie w Stanach Zjednoczonych); jest ich kilka rodzajów;

• jeziora przybrzeżne – powstałe na skutek „odcięcia” zatoki od morza przez mierzeję (np. Jezioro Łebsko w Słowińskim Parku Narodowym);

• jeziora zakolowe (starorzecze) – ich misy są fragmentami dawnych koryt rzek (np. Bużysko koło wsi Prostyń na Mazowszu);

• jeziora meteorytowe – zagłębienia, w których powstały, są wynikiem uderzeń dużych meteorytów lub małych planetoid (np. Siljan w Szwecji);

• jeziora reliktowe – pozostałości po większych zbiornikach wodnych, najczęściej morzach wewnątrzkontynentalnych (np. Morze Kaspijskie).

Niektóre jeziora leżą na obszarach bezodpływowych, co znaczy, że wody wpadające do nich już nigdy i nigdzie nie wypływają. Mogą jednak parować lub wsiąkać.

Uwaga!

Jeziora są bardzo narażone na zanieczyszczenie. Wymiana wody następuje w nich bardzo wolno, a proces samooczyszczenia jest bardzo długi. Jakiekolwiek zanieczyszczenia wpadające do jeziora pozostają w nim na długi czas.

Polecenie 9

• Wskaż na mapie świata Morze Kaspijskie będące największym na świecie jeziorem pod względem powierzchni. Jest to jezioro reliktowe.

• Wskaż na mapie świata Jezioro Bajkał będące jeziorem o największej na świecie pojemności. Jest to jezioro tektoniczne.

Znacznie więcej wody niż w jeziorach i rzekach znajduje się w porach i szczelinach skał. Są to tak zwane wody podziemne. Pochodzą zwykle z przesiąkania wód opadowych do gleby, a następnie do coraz głębszych warstw skalnych. Tuż pod powierzchnią ziemi występują zanieczyszczone wody zaskórne (przypowierzchniowe). Głębiej zalegają wody gruntowe, których temperatura zmienia się wraz z wahaniami sezonowymi na danym obszarze. Zwykle nadają się do picia. Jeszcze głębiej znajdują się wody głębinowe, których temperatura jest stała i równa średniej wieloletniej dla danego obszaru. Wody głębinowe często są zmineralizowane, a czasem podgrzane ciepłem Ziemi.

Polecenie 10

Zastanów się i wyjaśnij, jak należy budować studnie, aby nie dostawały się do nich wody zaskórne tylko gruntowe.

Podsumowanie

• Woda jest niezbędna do życia wszystkim organizmom na naszej planecie.

• Większość zasobów wodnych Ziemi skupiona jest w oceanach i morzach.

• Zasoby wodne na powierzchni lądów są niewielkie i bardzo nierównomiernie rozmieszczone.

• Woda oceanów i mórz jest silnie zróżnicowana pod względem temperatury i zasolenia; podlega równocześnie różnym ruchom.

• Rzeki mają ogromne znaczenie dla człowieka, ale równocześnie stwarzają niebezpieczeństwo powodzi.

• Jeziora mają różne pochodzenie i są bardzo odmienne pod względem fizycznym, chemicznym i biologicznym.

• Wody podziemne stanowią największe zasoby wody słodkiej, nie licząc lodowców i lądolodów.