Hydrosféra

Hydrosféra (vodní obal Země) představuje soubor všeho vodstva Země – tj. povrchové vody, podpovrchové vody, vody obsažené v atmosféře a vody v živých organismech. Celkové zásoby vody na Zemi činí asi 1 385 989 610 km³, z toho sladká voda představuje 2,530 %. Ve světovém oceánu je obsaženo asi 97 % slané vody a 3% sladké vody. Život vznikl v praoceánech. Pokud se započte i slaná podzemní voda, připadá na oceány 95 % zásob vody a na pevniny 5 % zásob vody.[1]

Hydrosféra je předmětem zkoumání následujících věd:

Na planetě Zemi neustále probíhá přesun vody mezi jednotlivými jejími rezervoáry – tzv. koloběh vody (resp. hydrologický cyklus). Pohyby vzduchu a vody zejména v zemské atmosféře zkoumá také klimatologie a meteorologie.

Povrchová voda je soustředěna převážně ve světovém oceánu a mořích, dále ve vodních tocích, v přírodních vodních nádržích (jezerech, bažinách, rašeliništích atd.), v umělých vodních nádržích (přehrady, rybníky), ve formě sněhu a ledu. Voda podpovrchová je obsažena v půdních pórech, průlinách, ve formě podzemního ledu v permafrostu. Voda v atmosféře se vyskytuje ve skupenství plynném (vodní páry), ve skupenství kapalném (vodní kapky), ale i ve skupenství pevném (sněhové vločky) a na závěr voda v živých organismech je bezpodmínečnou součástí rostlinných a živočišných těl (většinou přes 50 % jejich živé hmotnosti).

Voda na Zemi

Voda mohla být na Zemi už při jejím formování.[2] Hydrosféra byla na Zemi již před více než 4 miliardami let. Mohla vzniknout při formování Měsíce.[3] Před 3,5 miliardou let bylo téměř vše pod hladinou vody.[4][5] Voda na zemském povrchu není stacionární, ale je v neustálém koloběhu (cirkulaci), kterého se zúčastňuje ročně 600 tisíc km³, která během oběhu přechází postupně z jednoho skupenství do druhého. Oběh vody je způsoben dopadající sluneční energií a zemskou přitažlivostí. Vlivem dopadajícího slunečního záření se voda ze zemského povrchu vypařuje do atmosféry, kde jí unášejí vzdušné proudy v podobě mraků. Při následném poklesu teploty dojde k tomu, že vodní pára začne kondenzovat v mracích a začne se snášet zpět na zemský povrch v podobě dešťových, či sněhových srážek. Převážné množství srážek spadne zpět do oceánu a jen asi 8,3 % dopadne na pevninu. Ze zeměpisného hlediska rozlišujeme dva oběhy: velký (výměna nastává mezi oceánem a pevninou) a malý vodní oběh (výměna probíhá pouze nad oceánem či pouze nad pevninou).

Oceány a moře

Pohled na linii pobřeží

Většinu vody obsahují oceány a moře, které tvoří souvislou vodní plochu – tzv. Světový oceán. Na něj připadá 361,3 mil. km², což je 71 % zemského povrchu (celý zemský povrch má rozlohu 510,3 mil. km²). Rozloha všech souší je pak 149 mil. km², z toho na severní polokouli je asi 100 mil. km² souše a na jižní 49 mil. km² suché země. Souš pak pokrývá více než 4 mil. km² jezer[6] a přibližně 0,77 mil. km² řek.[7]

Světový oceán je tvořen pěti oceány. Jsou jimi Tichý (Pacifik), Atlantský, Indický, Jižní neboli Antarktický a Severní ledový oceán. Největší je Tichý oceán, který zabírá 178,7 mil. km2 (35 % zemského povrchu, téměř polovina světového oceánu). V něm se nachází i nejhlubší místo Země Marianský příkop (průrva v zemské kůře o hloubce 10 994 metrů). Druhým největším je Atlantský oceán s celkovou plochou 91,6 mil. km2 (18 % zemského povrchu), třetí pak Indický oceán 76,2 mil. km2 (14,9 %), čtvrtý je Jižní oceán s 32 248 000 km2 a nakonec Severní ledový s 14 350 000 km2.

Voda obsažená ve světovém oceánu je roztok minerálních a organických látek obohacený o plyny, ve které probíhají neustálé fyzikální, chemické a biologické procesy. Jednou důležitou vlastností této vody je její slanost (salinita). Salinita je celkové množství rozpuštěných minerálních látek v 1 kilogramu mořské vody (uvádí se v promile). Průměrná salinita světového oceánu je 35 ‰. Hlavními zdroji hořko-slané chuti jsou chlorid sodný, chlorid hořečnatý a síran hořečnatý. Mezi jednotlivými místy značně kolísá podíl salinity, kterou ovlivňuje mnoho faktorů jako výpar, srážky, přítoky atd.

Jelikož oceán zabírá většinu povrchu naší planety, zachytává i nejvíce slunečního světla a tepla (asi 85 %). Navíc voda má poměrně vysokou měrnou tepelnou kapacitu. Tím se oceán stává obrovským regulátorem teploty vzduchu a zabraňuje tak náhlým výkyvům teplot, zejména v oblastech s oceánským klimatem. Zmenšení výkyvů teplot blahodárně působí na biosféru.

Příliv a odliv

Související informace naleznete také v článku Slapové jevy.
Příliv a odliv v zálivu Fundy.

Mořský příliv/odliv (či vodní dmutí) je způsobováno gravitačním působením okolních vesmírných těles, a to především Měsíce a Slunce, ale také odstředivou silou rotace Země. Gravitační účinky Měsíce jsou větší než gravitační účinky Slunce. Příliv vzniká na straně přivrácené k Měsíci i na straně k němu odvrácené (jelikož na straně přivrácené k Měsíci je vodní hladina ovlivňována gravitací Měsíce a na straně odvrácené pak odstředivou silou). Příliv a odliv se pravidelně střídají při každé kulminaci Měsíce. Příliv se opakuje vždy po 12 hodinách a 25 minutách (tzv. půldenní příliv), který každý následující den vrcholí o 50 minut později než předešlého dne.

Můžou pak nastat ještě dvě zajímavé kombinace, když do celého procesu zakomponujeme i gravitační sílu Slunce. Jestliže se Země, Měsíc a Slunce nacházejí v jedné rovině (Měsíc je v úplňku či v novu), pak se gravitační účinky Slunce a Měsíce sčítají a příliv je tedy větší. Mluví se o tzv. skočném přílivu. Pokud však spojnice Země—Měsíc a Země—Slunce svírají pravý úhel, potom se výsledné síly působení Měsíce a Slunce odčítají, příliv je menší a my mluvíme o hluchém přílivu.

Člověk a voda

Pro organismy včetně člověka je jako pitná voda využitelná pouze voda sladká (2,53 % celkového vodního objemu). Z tohoto množství je většina vody však vázána v ledovcích (68,4 %). Hlavním zdrojem vody je pro člověka voda ve vodních tocích a voda podpovrchová, která tvoří jen necelé procento veškeré vody na Zemi. V současnosti dochází k velkému znečišťování a poškozování vodních zdrojů, čímž pitné vody stále ubývá (již v současné době je cca 1 miliarda lidí bez dostatečného zdroje pitné vody). Navíc světový oceán váže převážnou část oxidu uhličitého, fytoplankton žijící v něm je zdrojem 30 – 50 % kyslíku (minimálně srovnatelné množství s tropickými deštnými pralesy), je zdrojem potravy, solí a minerálů.

Reference

  1. https://phys.org/news/2021-09-groundwater-ice-sheets-largest-reservoir.html - New estimate makes groundwater, not ice sheets, largest water reservoir on land
  2. https://phys.org/news/2020-08-meteorite-earth.html - Meteorite study suggests Earth may have been wet since it formed
  3. https://phys.org/news/2019-05-formation-moon-brought-earth.html - Formation of the moon brought water to Earth
  4. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6316429/#!po=21.4286 - Exposed Areas Above Sea Level on Earth >3.5 Gyr Ago: Implications for Prebiotic and Primitive Biotic Chemistry
  5. https://www.researchgate.net/publication/236843637_The_evolution_of_the_87Sr86Sr_of_marine_carbonates_does_not_constrain_continental_growth - The evolution of the 87Sr/86Sr of marine carbonates does not constrain continental growth
  6. https://swot.jpl.nasa.gov/docs/sep08_hydro_wkshp_22_lehner.pdf[nedostupný zdroj] - Geographic distribution of global lakes and rivers
  7. http://science.sciencemag.org/content/early/2018/06/27/science.aat0636 - Global extent of rivers and streams

Literatura

  • DEMEK, Jaromír; NETOPIL, Rostislav a kolektiv. Fyzická geografie I. Praha: SPN, 1984. 
  • DUB, Oto; NĚMEC, Jaromír a kolektiv. Hydrologie. Praha: SNTL, 1969. 
  • KUKAL, Zdeněk a kolektiv. Základy oceánografie. Praha: Academia, 1977. 
  • NETOPIL, Rostislav. Hydrologie pevnin. Praha: Academia, 1972. 

Externí odkazy

Média použitá na této stránce

Broom icon.svg
Autor: !Původní dílo: gg3po (Tony Tony)Vektory: Booyabazooka, Licence: GPL
Icon of broom sweeping up dust. Conversion to SVG also under GPL.
Bay of Fundy.jpg
Autor: Tttrung, Licence: CC-BY-SA-3.0
Bay of Fundy at high and low tide.
Hinomisaki91.JPG
Autor: Jnn, Licence: CC-BY-SA-3.0
Pohled na linii pobřeží.