Jeste li čitali Vodu?Obavezna literatura! Knjigu možete poručiti ovde, a važne podatke o njoj naćiće ovde: BIOGRAFIJA VODE

Svakih 3100 godina kroz atmosferu prođe onolika količina vode koliko je ima u svim okeanima... kad bi kiša ravnomerno zalila ceo svet, svuda bi palo oko 25 mm kiše... Tokom godine Sunčeva toplota skine s okeana površinski sloj do otprilike jednog metra dubine, što je 875 kubnih kilometara dnevno. Svakog dana s kopna ispari 160 kubnih kilometara....

Pročitajte deo iz ove knjige:

---

Vodeni točak

Braća moja iznevjeriše kao potok, kao bujni potoci prođoše,
Koji su mutni od leda, u kojima se sakriva snijeg;
Kad se otkrave, oteku; kad se zagriju, nestane ih s mjesta njihovijeh;
Jov 6: 15–17

Svakog dana, svake-svakcijate sekunde, voda se kreće. Reke teku, okeani se usporeno i elegantno njišu, oblaci se lepe u grudve i plaču. Svakih 3100 godina kroz atmosferu prođe onolika količina vode koliko je ima u svim okeanima; tamo dospe isparavanjem, a biva uklonjena kroz padavine. Ipak, u atmosferi se u svakom trenutku nađe tek hiljaditi deo jednog procenta sveukupne vode s planete, taman toliko da, kad bi kiša ravnomerno zalila ceo svet, svuda padne oko 25 mm kiše. To konstantno premeštanje vode po rezervoarima na kopnu, u morima i na nebu naziva se hidrološki ciklus ili kruženje vode (slika 2.1). Naravno, za održavanje života u našem svetu najvažnije su tekuće vode, ali krucijalan je i hidrološki ciklus.
Leonardo da Vinči je uvideo da Zemlja reciklira svoje tečnosti. Mislio je da oblaci nastaju zbog isparavanja: „toplota sunca... doziva njihovu vlagu iz morskih prostranstava". Međutim, verovao je da pada- vine nisu dovoljne kako bi se pokrenule moćne bujice koje se s visova slivaju u doline, nego je pretpostavio da se reke uglavnom nalivaju vodom koja se iz mora dovlači kroz „telo planine", i to pomoću Zemljine „pri- rodne toplote". Za taj ciklus koji je Leonardo osmislio – kretanje vode od mora do planinskih visova – uopšte nije bilo neophodno isparavanje.

...dakle, može se izvesti zaključak da rečna voda otiče u more pa se iz mora vraća u reke, i tako vazda ukrug; stoga su sva mora i sve reke prošli kroz ušće Nila bezbroj puta.1

Slika 2.1. Hidrološki ciklus odnosi se na beskonačno putovanje kroz potoke, reke i okeane, kroz atmosferu, ledene pokrivače, žive organi- zme i Zemljinu utrobu.

Dobro-de, ne bezbroj puta, ali izvesno ogroman broj puta. A s time nikakve veze nemaju Zemljina prirodna toplota i vulkanske aktivno- sti u njenoj unutrašnjosti. Globalno kruženje vode odvija se samo pod dejstvom Sunca.2 Francuz Pjer Pero, pravnik i geolog amater, dao je Leonardu za pravo 1674. godine; pokazao je da su isparavanje i talo- ženje „dovoljni da reke i potoci teku celu godinu" i nije potrebna „unutrašnja destilacija u Zemlji".3 On je procenio da u gornjem delu doline Sene padne pet puta više kiše od količine vode koja oteče tom rekom – to je bila jedna od prvih primena kvantitativnih metoda u geologiji.

Najveći deo kiša što nam vraćaju vodu s neba dospele su s morske površine. Tokom godine Sunčeva toplota skine s okeana površinski sloj do otprilike jednog metra dubine, što je 875 kubnih kilometara dnevno. Svakog dana s kopna ispari 160 kubnih kilometara. Naravno, brzina isparavanja nije svuda jednaka, zavisi od geografskog položaja i od godišnjeg doba: u toplim tropima voda četiri puta brže ispa- rava nego na polovima.

Voda dospeva u atmosferu i u procesu transpiracije (isparavanje iz tla i iz bilja; videti stranu 225). Kopno se snabdeva vodom u pro- cesu precipitacije (to jest iz padavina, generalno iz kiše i snega). Od razlike između padavina i isparavanja zavisi koliko slatke vode ostaje za jezera, potoke i ostale rezervoare na kopnu. To oticanje vode rekama pa u okean u svetu dnevno zahvati oko 100 kubnih kilometara. Pošto je u pustinjama evaporacija skoro jednaka precipitaciji – tamo i nema oticanja. U Amazoniji skoro pola padavina tako otiče i gotovo sva voda ide u grandioznu reku Amazon, a ona u okeane izliva gotovo čitavu petinu ukupne količine slatke vode.

Točkići hidrološkog ciklusa vrte se različitim brzinama. Pada- vine koje se nakupe u gornjem toku reke ponekad tek kroz nedelje i nedelje dospeju do mora, a voda koja isparava s površine mora najče- šće se već za desetak dana vrati kao kiša. U kriosferi – vodi zaro- bljenoj u ledu – ti točkići se vrte poprilično sporo. Voda u pod- nožju polarnih ledenih pokrivača uglavnom je zamrznuta već stotine hiljada godina. Pri današnjim uslovima, najveći broj planinskih lednika smanji se i sklizne za nekoliko kilometara u deset godina. Led u polarnim morima širi se i skuplja sezonski.

Hidrološki ciklus odvija se samo zato što voda ima unikatnu oso- binu: u okolnostima koje važe na površini Zemlje može se pojaviti u više agregatnih stanja – tečnom, čvrstom ili gasovitom. Površina planete nikad se ne ugreje toliko da voda provri – razume se, izuze- tak su vulkanska područja. Međutim, voda ipak isparava, zato što je količina vodene pare u vazduhu niža od pritiska zasićene pare, to jest od maksimalne vlažnosti vazduha iznad koje počinju da se konden- zuju kapi vode. Zato se okeani uvek pomalo dime. Kad se vlažni vazduh ohladi, vodena para se kondenzuje u tečno stanje i eto blistavobelih jastuka od oblaka na nebesima ili neprijatno vlažnjikavih ćebadi od magle po planinama. O ciklusu isparavanja i kondenzovanja gotovo da ne mislimo, jer teče savršeno prirodno. Stoga nam ne pada na pamet da se zapitamo zašto ni kod jedne druge materije ne vidimo takav preobražaj. Skoro sva nevodena građa naše planete uvek je u istom fizičkom stanju.⁴ Ni kiseonik ni azot se ne kondenzuju iz vazduha. Stene, pesak i zemlja niti isparavaju niti se tope (osim u vreloj utrobi planete). Takve materije menjaju fizičko stanje samo pod dej- stvom vode, jer ona rastapa mnoge gasove i minerale.

Zaleđena voda zbog svog fizičkog stanja biva hiljadama godina isključena iz ciklusa evaporacije i precipitacije, a ipak je njena osobina da može preći u čvrsto stanje ključna za ciklus. Kad se voda zamrzne u periodu ledenog doba, mora se povuku, klima je sušnija, pustinje se prošire, a ekosistem se načisto promeni.

Srodnička veza između promena fizičkog stanja vode i uslova na površini Zemlje, predstavlja anomaliju, neobičnu posledicu jedin- stvene prirode molekula vode, no o tome ću posle. Samo zato što je voda drukčija, kiša spira ulice, potoci žubore, reke se bučno stro- valjuju s planina, a talasi udaraju o stenje.

Hidrološki ciklus, budući ponovljiv i obnovljiv, potcrtava dinamičnost planetinog okruženja. Ne kruži samo voda, već i druge mate- rije i to zbog geoloških i bioloških procesa. Ugljenik iz atmosfer- skog ugljen-dioksida utkan je u biljke. Odatle ga, zajedno s biljkom, pojedu životinje. Ili se taloži po okeanskom dnu kao mrtvi organ- ski otpad te pri podvlačenju tektonskih ploča dospe u dubine i otuda se reciklira u atmosferu preko vulkanske emisije gasova. Azot iz vazduha bakterije pretvaraju u đubrivo u zemlji i tu ga preuzmu žive ćelije. Mikrobi koji se hrane mrtvom organskom materijom pretvore to đubrivo u molekule azota i vrate u vazduh. Ta ciklična odvijanja hemijskih i bioloških preobražaja elemenata nazivamo biogeohemijski ciklusi.

U tom biogeohemijskom kruženju zadatak vode je da podmazuje. Budući savršen rastvarač i neprestano u pokretu, ona pomaže u premeštanju drugih materija tamo-amo, iz klimatske zone u klimatsku zonu, iz jed- nog ekosistema u drugi. Ugljen-dioksid iz atmosfere otapa se u vodi na površini mora i služi kao izvor ugljenika u fotosintezi u mor- skim organizmima; zatim taj biološki rast u gornjem sloju okeana pokreće ostatak ugljenikovog ciklusa u okeanu. U morima ima funda- mentalnih hranljivih supstanci u rastvorljivom obliku: nitrata, fosfata, sulfata i metala, recimo gvožđa. U svom brzom kretanju hidrološki ciklus pomaže i da se pokrene kruženje tih drugih sup- stanci. Kiše i reke spiraju neorganske nutrijente iz minerala u stenama na kopnu i nose ih u more. Nećemo mnogo preterati ukoliko izjavimo da voda okreće svet.

Život može da opstaje samo u takvoj dinamičnoj sredini koja se neprestano menja i neprestano ponavlja. Kako prirodni ciklusi utiču na život, tako život može uticati na njih, ponekad presudno. Uticaj života naročito je očigledan u ciklusima, tj. kruženjima ugljenika i vodonika. Povratna sprega koja nastaje u biogeohemijskim ciklusima može pojačati ili umanjiti poremećaje u životnoj sredini, nastale, recimo, zbog promene intenziteta Sunčevog zračenja ili izrazito jake vulkanske aktivnosti. Na taj način planeti je omogućeno da usa- vrši sposobnost samoregulacije: ciklusi su stabilni i okruženje ostaje prilično neizmenjeno premda se okolnosti menjaju. Koliko se to stvarno dešava i koliko u tome učestvuju živi organizmi, cen- tralno je pitanje u razmatranjima hipoteze Džejmsa Lavloka o Gei, po kojoj Zemlja ima moć samoregulacije.

Isto iz ove knjige: Voda na Marsu: od kanala do reka

U AM online potražite iz ove knjige deo: ISTRAŽIVANJE MINERALA NA MESECU na strani 22