Hydrosféra
Obsah boxu
Šablona:Infobox Planetární sféra
Hydrosféra (z řeckých slov hydōr – voda a sphaira – koule) je souhrnný název pro veškeré vodstvo na Zemi, a to jak na povrchu, tak pod povrchem i v atmosféře. Zahrnuje vodu ve všech třech jejích skupenstvích: kapalném (oceány, moře, řeky, jezera, podzemní voda), pevném (ledovce, sněhová pokrývka, permafrost) i plynném (vodní pára). Hydrosféra je jednou ze základních geosfér a je v neustálé interakci s litosférou, atmosférou a biosférou. Je naprosto klíčová pro existenci života na Zemi a zásadně ovlivňuje klima a počasí.
Celkový objem vody na Zemi se odhaduje na přibližně 1,386 miliardy kilometrů krychlových. Převážná většina této vody je však pro člověka a většinu suchozemských organismů přímo nevyužitelná, protože se jedná o slanou vodu v oceánech a mořích.
💧 Definice a složení
Hydrosféra je nesouvislý vodní obal planety Země. Není to jednolitá vrstva, ale dynamický systém, jehož jednotlivé složky jsou propojeny hydrologickým cyklem. Z chemického hlediska je základní složkou voda (H₂O), která však téměř nikdy není chemicky čistá. Obsahuje rozpuštěné minerály, soli, plyny a organické látky.
Jednotlivé složky hydrosféry lze dělit podle různých kritérií:
- **Podle skupenství:**
* **Kapalná voda:** Oceány, moře, řeky, jezera, rybníky, bažiny, podzemní voda. * **Pevná voda (kryosféra):** Ledovce (horské i pevninské), mořský led, sníh, permafrost (trvale zmrzlá půda). * **Plynná voda:** Vodní pára a mraky v atmosféře.
- **Podle slanosti (salinity):**
* **Slaná voda:** Voda s vysokou koncentrací rozpuštěných solí (průměrně 35 ‰), typická pro oceány a moře. * **Sladká voda:** Voda s nízkou koncentrací solí (méně než 0,5 ‰), nacházející se v řekách, jezerech, ledovcích a většině podzemních vod. * **Brakická voda:** Přechodný typ vody s salinitou mezi sladkou a slanou, typický pro ústí řek (estuária) nebo některá vnitrozemská moře (např. Baltské moře).
🌍 Rozložení vody na Zemi
Rozložení vody na planetě je velmi nerovnoměrné. Dominantní složkou jsou světové oceány, které obsahují drtivou většinu veškeré vody.
| Zdroj vody | Objem (v milionech km³) | Procentuální podíl z celku | Procentuální podíl ze sladké vody |
|---|---|---|---|
| Slaná voda | |||
| Oceány, moře a zálivy | 1 338 | 96,54 % | - |
| Slaná podzemní voda a slaná jezera | 12,9 | 0,93 % | - |
| Sladká voda | |||
| Ledovce, sněhová pokrývka | 24,06 | 1,74 % | 68,7 % |
| Podzemní sladká voda | 10,53 | 0,76 % | 30,1 % |
| Jezera | 0,09 | 0,007 % | 0,26 % |
| Voda v půdě | 0,0165 | 0,001 % | 0,05 % |
| Atmosféra (vodní pára) | 0,0129 | 0,001 % | 0,04 % |
| Bažiny a mokřady | 0,0115 | 0,0008 % | 0,03 % |
| Řeky | 0,0021 | 0,0002 % | 0,006 % |
| Biologická voda (v organismech) | 0,0011 | 0,0001 % | 0,003 % |
🌊 Slaná voda
Více než 97 % veškeré vody na Zemi je slaná voda světového oceánu. Ten se dělí na pět hlavních oceánů: Tichý oceán, Atlantský oceán, Indický oceán, Jižní oceán a Severní ledový oceán. Oceány hrají klíčovou roli v regulaci globálního klimatu, pohlcují obrovské množství oxidu uhličitého a jsou domovem pro drtivou většinu biosféry.
🧊 Sladká voda
Ačkoliv sladká voda tvoří jen asi 2,5 % celkového objemu hydrosféry, je nezbytná pro život na souši, včetně člověka. Její dostupnost je však omezená.
Ledovce a sněhová pokrývka
Největší zásobárnou sladké vody jsou ledovce a trvalá sněhová pokrývka, které vážou téměř 70 % veškeré sladké vody. Nacházejí se především v Antarktidě, Grónsku a ve vysokých pohořích, jako jsou Himaláj nebo Alpy. Voda v nich je však vázána v pevném stavu a není snadno dostupná.
Podzemní voda
Druhým největším zdrojem sladké vody je podzemní voda, která tvoří asi 30 % zásob. Nachází se v pórech a puklinách hornin pod zemským povrchem a je klíčovým zdrojem pitné vody pro velkou část světové populace. Její doplňování (infiltrace) je však často pomalejší než její čerpání.
Povrchová voda
Povrchová sladká voda v řekách a jezerech představuje jen nepatrný zlomek (méně než 0,3 % sladké vody), ale je nejsnáze dostupným a nejvíce využívaným zdrojem pro lidi, zemědělství a průmysl.
🔄 Koloběh vody
Voda v hydrosféře je v neustálém pohybu díky hydrologickému cyklu, který je poháněn sluneční energií a gravitací. Tento cyklus zajišťuje přenos a obnovu vodních zdrojů na planetě. Základní procesy cyklu jsou:
- **Výpar (evaporace):** Přeměna kapalné vody na vodní páru, především z povrchu oceánů, moří a jezer.
- **Transpirace:** Uvolňování vodní páry rostlinami do atmosféry.
- **Kondenzace:** Přeměna vodní páry zpět na kapalnou vodu (nebo ledové krystalky) ve formě mraků.
- **Srážky (precipitace):** Voda padající z atmosféry na zemský povrch ve formě deště, sněhu, krup nebo mlhy.
- **Povrchový odtok:** Voda, která po dopadu na povrch stéká po něm do řek, jezer a nakonec do oceánů.
- **Infiltrace (vsakování):** Část srážkové vody, která se vsakuje pod zemský povrch a doplňuje zásoby podzemní vody.
📜 Historie a vývoj
Předpokládá se, že hydrosféra Země začala vznikat přibližně před 4 miliardami let. Existují dvě hlavní teorie o původu vody na naší planetě: 1. **Vulkanická činnost:** Intenzivní sopečná činnost v raných fázích vývoje Země uvolňovala obrovské množství plynů, včetně vodní páry, z nitra planety. Jak Země postupně chladla, tato pára kondenzovala a vytvořila první oceány. 2. **Vnější zdroje:** Voda byla na Zemi dopravena prostřednictvím komet a na vodu bohatých asteroidů, které bombardovaly mladou planetu. Analýzy izotopového složení vody v kometách naznačují, že tento zdroj mohl být významný.
Pravděpodobně se na vzniku hydrosféry podílely oba procesy. Vznik a stabilita kapalné vody na povrchu byla umožněna tím, že se Země nachází v tzv. obyvatelné zóně, kde teplota umožňuje existenci vody v kapalném stavu.
🌱 Význam pro život a klima
Hydrosféra je pro planetu a život na ní naprosto nepostradatelná.
🧬 Podmínka pro život
Voda je univerzálním rozpouštědlem a základním stavebním kamenem všech známých forem života. Umožňuje transport živin, chemické reakce v buňkách a regulaci tělesné teploty. První život na Zemi vznikl právě ve vodním prostředí.
🌡️ Regulace klimatu
Voda má vysokou měrnou tepelnou kapacitu, což znamená, že dokáže pohltit velké množství tepla, aniž by se výrazně zvýšila její teplota. Oceány tak fungují jako obrovský tepelný regulátor – v létě a ve dne pohlcují teplo a v zimě a v noci ho uvolňují, čímž zmírňují teplotní extrémy na planetě. Oceánské proudy, jako například Golfský proud, transportují teplou vodu z rovníkových oblastí do chladnějších a naopak, čímž zásadně ovlivňují regionální klima.
🗿 Tvarování zemského povrchu
Voda je také hlavním činitelem, který formuje zemský povrch. Řeky vyřezávají hluboká údolí a kaňony, ledovce modelují horské štíty a vytvářejí morény a mořské vlny neustále přetvářejí pobřeží. Tento proces se nazývá eroze.
🧑🔬 Pro laiky
- **Hydrosféra:** Představte si to jako veškerou vodu na světě dohromady – slané oceány, sladkovodní řeky a jezera, led na pólech, a dokonce i neviditelnou páru ve vzduchu, kterou dýcháme. Je to prostě vodní obal naší planety.
- **Koloběh vody (hydrologický cyklus):** Je to nekonečná cesta vody. Slunce ohřeje vodu v oceánu, ta se vypaří (jako pára z hrnce) a stoupá vzhůru. Nahoře se ochladí, vytvoří mraky a spadne zpět na zem jako déšť nebo sníh. Část se vsákne do země, část odteče řekami zpět do oceánu a celý proces začíná znovu.
- **Salinita:** Je to jen odborný výraz pro slanost vody. Mořská voda má vysokou salinitu, protože obsahuje hodně rozpuštěné soli. Pitná voda z kohoutku má salinitu téměř nulovou.
- **Měrná tepelná kapacita:** Zní to složitě, ale znamená to, že voda se velmi pomalu ohřívá a velmi pomalu chladne. Proto je u moře v létě příjemněji (moře ochlazuje) a v zimě mírněji (moře otepluje) než hluboko ve vnitrozemí.