Doğada madde döngüleriyle yaşamın devamlılığını sağlayan bir hareketlilik vardır. Su döngüsü de oksijen döngüsü, karbon döngüsü, azot döngüsü gibi bu hareketliliğin bir parçasıdır.
Suyun yerküre, suküre ve atmosfer arasında buharlaşma, yoğunlaşma, yağış, akış gibi aşamalardan geçerek sürekli bir döngü halinde bulunma durumuna Su Döngüsü denir. Aynı zamanda hidrolojik döngü adıyla da bilinen su döngüsü, iklimsel olayları ve yaşamın sürekliliğini belirleyen temel etmenlerden biridir.
Su katı, sıvı ve gaz olmak üzere Dünya’da 3 farklı fiziksel halde bulunur. Donmuş buzullar, denizler, okyanuslar, tatlı sular, su buharı, bulut gibi formlarda bulunan su; yer altı, yeryüzü ve atmosfer arasında sürekli bir dolaşım halindedir.
Yeryüzünde sıvı halde bulunan suyun buharlaşma yoluyla gaz haline geçerek atmosfere karışması, atmosferde yoğunlaşıp yağış olarak yeryüzüne düşmesi, bir kısmı yer altı sularına karışan suyun akarak hareket edip tekrar yeryüzüne çıkması şeklinde devamlı bir döngü vardır. Bitkiler de terleme yoluyla gaz haline geçen suyu atmosfere iletir ve su döngüsüne katkıda bulunurlar.
Suyun buharlaşma miktarı mevsimlere göre değişiklik gösterir. Bu da döngü içindeki kaynakların su seviyelerini değiştirecektir. Yaz mevsiminde buharlaşma fazla olduğu için yüzey sularının miktarı azalır, ilkbaharda ise karların erimesi ve artan yağmurlarla akarsu ve akarsuların döküldüğü göller, denizler ve okyanusların su seviyeleri yükselir.
Toplam Su Miktarı Sabit Kalır
Dünya’da bulunan toplam su miktarı zamanla değişmez. Su döngüsü kapalı bir sistemdir. Su, hal değiştirir, sürekli hareket halindedir ve bulunduğu bölgelerdeki seviyesi devamlı değişir. Ancak miktarı artmaz veya azalmaz. Volkanik püskürme ve meteorlar tarafından atmosfere eklenen küçük su miktarları dışında Dünya’nın toplam su miktarı değişmez. Aslında Dünya bugün, milyonlarca yıl öncesinde de var olan suyu kullanır. Aynı su; denizler ve okyanuslardan atmosfere, oradan yeryüzüne ve altına, oradan tekrar atmosfere sonsuz bir çevrim içerisindedir.
Dünya’nın Su Rezervleri
Su, canlı vücudunun büyük bölümünü oluşturur ve canlı yaşamının devamlılığı için şarttır. Dünya’daki tüm ekosistemlerin büyük bir bölümünü oluşturan su, yeryüzünün %71’ini kaplar.
Dünya su rezervlerinin %97,5’i okyanuslarda ve denizlerde tuzlu su olarak bulunur. Geriye kalan %2,5 ise tatlı sudur. Tatlı suyun küçük bir kısmı kolay ulaşılabilir ve kullanılabilir, tamamına yakını ise kullanılabilir durumda değildir.
Kuzey ve Güney Kutuplarındaki buz tabakaları ve dağ buzulları da dahil olmak üzere buz ve akifer adı verilen yeraltı suyu rezervi, %2,5’un neredeyse tamamını oluşturur ve direkt insan kullanımına uygun değildir. Göller, nehirler, toprak nemi, atmosferik su buharı ve canlı hücrelerdeki su ise, Dünya’daki suyun %0,02’sini oluşturur ve ulaşılabilir tatlı su kaynaklarıdır.
Yerkürede bulunan toplam 1,4 milyar km3 civarındaki su, bu rezervler arasında sürekli hareket halindedir.
Su Döngüsü Nasıl Gerçekleşir?
Su döngüsünü oluşturan iki temel etken bulunur. Bunlar,
- Güneş enerjisi ve
- Yer çekimi kuvvetidir.
Suyun hareketliliği bu iki etki sayesinde gerçekleşir. Aynı zamanda suyun akışkan olması ve su buharının hareket edebilmesi, yer değiştirmelerine olanak verir.
Su, Güneş enerjisi sayesinde yeryüzünden buharlaşma ve terleme yoluyla atmosferin üst katlarına çıkarak bulutları oluşturur, bulutlar soğuk hava nedeniyle yoğunlaşır ve havanın sıcaklığına göre yağmur, kar, dolu gibi formlarda, yer çekiminin etkisiyle yeryüzüne geri iner. Bu sayede doğanın su dengesi korunur.
Bu süreç boyunca su döngüsü; sızmalarla beraber toprağın nemlenmesi, suların yeraltında hareket etmesi, bitkilerin terlemeyle su bırakması gibi birçok aşamadan geçer.
Su Döngüsü Aşamaları Nelerdir?
Su döngüsü, pek çok farklı aşamadan geçer. Bu aşamalar temelde buharlaşma, terleme, yoğunlaşma, yağış, yüzey akışı ve yer altı akışıdır. Bu aşamalar sayesinde su ve iklim sistemleri sürekli devinim halinde ve dinamiktir.
1.Suyun Okyanus ve Denizlerde Depolanması
Dünya su rezervlerinin %97,5’ini ve Dünya’nın %71’ini oluşturan okyanus ve denizlerde su depolanır. Su döngüsünü sağlayan buharlaşma adımının %90’ının okyanuslar tarafından sağlandığı düşünülmektedir.
2.Buharlaşma
Buharlaşma, suyun sıvı halden gaz haline geçmesi demektir. Güneş’ten gelen ısı enerjisi, sıvı haldeki suyun molekülleri arasındaki bağı çözerek gaz haline, yani su buharına dönüşmesine neden olur. Su buharı yükselir ve atmosfere yayılır.
3.Terleme
Terleme, bitkilerde bulunan fazla suyun dışarıya buhar halinde iletilmesidir. Bitki kökleri fazla suyu yaprakların alt kısımlarındaki gözeneklere, onlar da atmosfere iletir. Yeryüzünde bulunan su miktarının önemli bir kısmı da bu şekilde atmosfere geri döner.
4.Suyun Atmosferde Depolanması
Atmosfer, okyanuslara kıyasla çok daha küçük bir su rezerv yeri olsa da, su döngüsü için mükemmel bir ortam sağlar. Bulutlar gaz halinde olan su moleküllerinin en görünür biçimidir ancak gözle görülemeyecek kadar küçük su molekülleri de atmosferde sürekli bulunur ve rahatça hareket ederler.
5.Yoğunlaşma (Yoğuşma)
Yoğunlaşma, buharlaşmanın tersidir. Gaz halinde bulunan su, ısı kaybederek molekülleri arasındaki bağların kuvvetlenmesine neden olur ve sıvı hale geçer.
6.Yağış
Sıvı hale geçen su molekülleri havadan daha ağır oldukları için yer çekiminin etkisiyle yağış olarak yeryüzüne düşecektir. Yağışlar dünyaya suyun geri gelmesi için en etkili aşamadır.
Dünya sıcaklığına bağlı olarak ise yağmur, kar, dolu gibi farklı biçimlerde yağabilir.
7.Yüzey Akışı
Yeryüzüne düşen yağış suyunun bir kısmı toprak tarafından emilir ve yer altı sularına katılır, bir kısmı ise doymuş ya da su geçirmeyen bir tabakaya düştüyse eğim yönünde akışa geçer. Akışa geçen bu su büyük ve küçük su kütlelerine ulaşır.
8.Akarsu Akışı
Dere, çay, ırmak, nehir sırasıyla akan ve birbirine katılarak büyüyen akarsular, yatakları içinden yeraltına doğru su bırakır veya göller, denizler ve okyanuslara katılırlar.
9.Erimiş Karların Nehirlere Akışı
Eriyen karların akış hareketi, su döngüsünün önemli bir kısmını oluşturur. Daha soğuk iklimlerde yüzey akışı ve akarsu akışının çoğu eriyen kar ve buzlardan oluşur.
10.Suyun Tatlı Su Rezervlerinde Depolanması
Karalarda biriken tatlı suyun bir kısmı da havuzlar, göller, barajlar ve tatlı su bataklıklarında depolanır.
11.Sızma
Yeryüzüne yağmur, dolu, kar yağışıyla düşen suyun bir kısmı topraktan ve kayalardan süzülerek yeraltına ulaşır. Süzülen bu su toprak katmanı içinde kalabilir ve sonra tekrardan yüzeye çıkıp akarsulara karışabilir. Veya toprak altında daha derine süzülmeye devam ederek yeraltı su rezervlerini, yani akiferleri doldurur. Sızma, toprak altının canlı kalmasını, yenilenmesini ve mineraller bakımından zenginleşmesini sağlar.
12.Yeraltı Suyu Depolaması
Su rezervlerinin önemli bir kısmı da toprak altında bulunur. Büyük bölümü yağışlarla dolan akiferler doymamış toprak yüzeyi aşağısındaki parçalardır. Pekişmemiş kumlar ve çakıllar, kum taşları, kireç taşları gibi akiferler akış seviyesine bağlı olarak su depolarlar.
13.Su Kaynağı
Su kaynağı, akiferlerin kara yüzeyinden taşacak kadar dolmalarıyla oluşur. Boyutu yağış miktarına göre büyük farklar gösterebilir. Herhangi bir kaya çeşidi içinde oluşabilen su kaynakları genelde kolayca kırılan ve çözünebilen malzemeler içinde bulunur.
14.Suyun Buzullar ve Karlar Halinde Depolanması
Buzullar ve buz tepeleri, iklim koşullarına göre Dünya’da değişen oranlarda bulunur. İklimin daha soğuk olduğu zamanlarda buzullar ve buz tepeleri, su döngüsünün diğer aşamalarını azaltacak oranda meydana gelebilirler. Aynı şekilde sıcak dönemlerde su döngüsü, okyanus seviyesinin artması yönünde ilerleyecektir. Örneğin son buzul çağında buzullar dünya yüzeyinin 1/3’ünü kaplamış, 3 milyon yıl önce dünyanın çok daha sıcak olduğu bir dönemde ise okyanuslar bugünkü seviyeye göre 50 metre yükselmiştir.