Doğada Su Döngüsü Nedir? Nasıl Oluşur?

Doğadaki Su Döngüsü Nedir?

Su, yaşam kaynağıdır. Bütün canlıların ağırlıklarının önemli bir kısmını su oluşturur.Yeryüzündeki su miktarının yaklaşık % 5’ i tatlı sulardır.Güneş enerjisinin ısıtmasıyla, çeşitli kaynaklardan atmosfere çıkan su buharı; yağmur, kar, dolu gibi yağış biçimleriyle yeniden yer yüzüne döner. Bu suyun bir miktarı yer altı sularına karışırken, daha büyük kısmı, göl ve deniz gibi kaynaklarda birikir. Su döngüsü de, öteki tüm döngüler gibi süreklidir. Bitkiler terleme ile su döngüsüne katılır.

Yer yeryüzündeki bütün sular katılmaktadır. Söz gelimi, denizlerden buharlaşan su, yağış olarak yer yüzüne dönmekte, bir kısmı yüzeysel sularda birikip, bir kısmı da yer altı sularına karışmaktadır.Yer altı sularının son toplanma yeri ise deniz ve okyanuslardır. Burada toplanan sular, su döngüsüne devam eder ( uzun su devri ). Deniz ve okyanuslardan buharlaşan suyun karalara geçmeden tekrar yağmur, kar, dolu biçiminde deniz ve okyanuslara geçmesine ise kısa su devri denir.

Su Çevrimi Nedir?

Su çevrimi, yeryüzünde, yeraltında ve atmosferde suyun mevcudiyetini ve hareketlerini tasvir eder. Dünyadaki su daima hareket halindedir, Buz halden sıvı hale, sıvı halden buhar haline ve buhar halinden tekrar sıvı haline dönen suyun bu hareketi süreklilik arz eder. Su çevrimi milyonlarca yıldır devam etmekte olup hayatın mevcudiyeti buna dayanır. Susuz bir hayat dayanılmaz olurdu.

Yağmur, kar, dolu gibi bütün yağışların tek bir kaynağı vardır. Yağışların nedeni havadaki nemin (su buharının) yoğunlaşmasıdır. Nemlilik yer yüzeyinde dolaşım halinde bulunan suların buharlaşmasından ileri gelir.

Bitkilerin terlemesinden ve nemli topraklar, akarsular, göller ve denizlerdeki suların buharlaşmasından oluşan su buharı hava akımlarıyla yukarı doğru yükselir ve yükselen hava soğur. Bu yüzden su buharı çok küçük damlacıklar halinde yoğunlaşmaya başlar. Bu damlacıklar bulutların oluşmasına yol açar. Su damlacıklarının ağırlık ve hacimleri, içinde bulundukları hava tarafından taşınabilme sınırına dek artar. Öyle bir an gelir ki, artık hava bu damlacıkları taşıyamaz. İşte o zaman bunlar yağmur halinde aşağıya inerler. Eğer atmosferin üst katmanlarında sıcaklık çok düşük ise su damlacıkları küçük buz kristallerine dönüşür. Böylelikle kar olayı meydana gelir. Dolu ise yaz fırtınaları sırasında çok karışık bir mekanizma sonucunda oluşur. Yağışlar toprağa varınca, yüzeydeki akarsuları beslerler ya da toprağın derinliklerine doğru süzülerek derin yeraltı sularını oluşturur.

Su çevriminin çok kısa bir özeti

Su çevriminin başlama noktası yoktur ama, okyanuslardan başlayarak su döngüsünü anlatalım. Su çevrimini harekete geçiren güneş, okyanuslardaki suyu ısıtır, ısınan su da atmosfere buharlaşır. Yükselen hava akımları, su buharını atmosfer içinde yukarıya kadar taşır, orada bulunan daha soğuk hava bulutlar içinde yoğunlaşmaya sebep olur. Hava akımları, bulutları dünya çevresinde hareket ettirir, bulut zerreleri bir araya gelerek, büyürler ve yağış olarak gökyüzünden düşerler. Bazı yağışlar, kar olarak dünyaya geri döner ve donmuş su kütleleri halinde binlerce yıl kalabilecek olan buz tepeleri ve buzullar şeklinde birikebilir.

Ilıman iklimlerde ilkbahar geldiğinde çoğu zaman kar örtüleri erir ve eriyen su, erimiş kar olarak toprak yüzeyinde akışa geçer ve bazen de sellere sebep olur. Yağışın çoğu okyanuslara yada toprağa düşerek yerçekiminin etkisiyle yüzey akışı olarak akar. Akışın bir kısmı vadilerdeki nehirlere karışır ve buradan da nehirler vasıtasıyla okyanuslara doğru hareket eder. Yüzey akışları ve yeraltı menşeyli kaynaklar tatlı su olarak göllerde ve nehirlerde toplanır. Bütün yüzey akışları nehirlere ulaşmaz. Akışın çoğu sızarak yer altına geçer. Bu suyun bir kısmı yüzeye yakın kalır ve yeraltı suyu boşaltımı olarak tekrar yüzeydeki su kütlelerine (ve okyanusa) katılır. Bazı yeraltı suları yer yüzeyinde buldukları açıklıklardan tatlı su kaynakları olarak tekrar ortaya çıkarlar. Sığ yeraltı suyu, bitki kökleri tarafından alınır ve yaprak yüzeyinden terlemeyle atmosfere geri döner. Yeraltına sızan suyun bir kısmı daha derinlere gider ve çok uzun zaman süresince büyük miktarda tatlı suyu depolayabilen akiferleri (suyla doymuş yeraltı materyali)’ besler. Zamanla bu su da hareket eder ve bir kısmı su döngüsünün başladığı ve bittiği okyanuslara karışır.

Hidrolojik Döngü (Su Döngüsü)

Bugün kullandığımız suyun milyonlarca yıldır dünyada bulunduğu ve miktarının çok fazla değişmediği doğrudur. Dünyada su hareket eder, formu değişir, bitkiler ve hayvanlar tarafından kullanılır, fakat gerçekte asla yok olmaz. Buna Hidrolojik Döngü (Su Döngüsü) denir.

Su Döngüsünü Oluşturan Basamaklar

Bu döngüde suyun hareket etmesini sağlayan beş değişik olay vardır:
1- Yoğunlaşma (kondansasyon),
2- Yağış (precipitation),
3- Toprağa geçiş (Infiltration) ve yeraltı sularının oluşumu,
4- Yüzeyel akıntı (Runoff) ve yüzey suları ile yeraltı sularının oluşumu,
5- Buharlaşma (Evapotranspiration)

Su buharı yoğunlaşarak bulutları oluşturur, koşullar uygun olduğunda yağış meydana gelir. Yağış şeklinde yeryüzüne düşen su, toprağa sızarak yeraltı sularına veya yüzeyel akıntı olarak okyanuslara, denizlere karışır. Yüzey sularının buharlaşmasıyla su atmosfere geri döner.

Yoğunlaşma:Suyun buhar formundan sıvı formuna değişim sürecidir. Havadaki su buharı konveksiyon yardımıyla artar. Ilık-nemli hava yükselirken soğuk hava aşağı doğru hareket eder. Ilık hava yükseldikçe sıcaklığı azalıp enerjisini kaybettiğinden gaz halden sıvı veya katı (kar veya dolu) haline döner.
Yoğunlaşmayı buzdolabından soğuk bir su şişesi aldığınızda ve oda ısısında bıraktığınızda şişe yüzeyinde açıkça görebilir, su şişesinin oda ısısında nasıl “terlediğini” rahatlıkla izleyebilirsiniz.

Yağış: Yağmur, sulusepken kar, kar veya dolu olarak bulutlardan salınan sudur. Atmosferde yoğunlaştığı, atmosferik hava akımında kalmasının zorlaştığı durumda su buharından sonra yağış meydana gelir.

Toprağa geçiş: Dünya yüzeyine erişen yağışların bir kısmı toprağa sızar (infiltrasyon) ve yeraltı sularını meydana getirirler.
Toprağa sızan su miktarı, toprağın eğimi, bitkilerin tipi ve miktarı, toprağın su ile doygun olup olmamasına bağlı olarak değişir. Yüzeyde büyük yarıklar, delikler bulunması, toprağa su geçişini kolaylaştırır.

Yüzeyel akıntı: Çok fazla yağış olduğunda, toprak suya doyar ve suyun fazlasını alamaz. Kalan su toprağın yüzeyinden akar (Runoff). Suyun toprağa emilemeyen kısmı yüzey suları olarak isimlendirilir. Yüzeyel sular kar ve buzların erimesiyle de oluşabilir.
Yüzey suları çaylara, derelere ve nehirlere akar. Yüzey suları daima daha alçak noktalara doğru taşınır, dolayısıyla okyanuslara karışır.

Yeraltı suları: Dünya yüzeyine erişen yağışların bir kısmı toprağa sızar (infiltrasyon) ve yeraltı sularını meydana getirir.
Yeraltı sularının bir bölümü derinde kapalı bir su katmanına ulaşır ve kullanılabilmeleri için yeryüzüne özel bir yöntemle çıkarılmaları gerekir.
Yeraltı sularının diğer bir bölümü ise basınç etkisiyle üst toprak katmanlarına doğru hareket eder ve yeryüzüne ulaşır. Bu sulara kaynak suyu denir.

Yeraltı suyu toprak katmanlarından geçerken temas ettiği yüzeydeki mineral vb maddeleri de yapısına alır. Bu maddeler suyun yararlı bileşenlerini (demir, magnezyum vb) oluşturabileceği gibi arsenik, nitrat, tarım ilacı kalıntıları gibi zehirli maddeler de olabilir. Toprak sarsıntıları, yağmur ve eriyen kar suları, bu zehirli maddelerin suya karışma riskini artırır. Bu nedenle suyun bileşimindeki değişikliklerin sürekli izlenmesi ve güvenli hale getirilmesi için etkin filtrasyon yöntemleriyle arındırılması gereklidir.

Buharlaşma: Bitkilerin nemlenmesiyle ve toprağın buharlaşmasıyla oluşan sudur. Evapotranspiration, atmosfere yeniden giren su buharıdır.
Evapotranspiration, buhar olarak atmosfer içinde artmaya başlayan su moleküllerinin neden olduğu güneş enerjisinin suyu ısıttığı durumda oluşur.
Görüldüğü gibi, gereksinmemiz olan suyun bize ulaşması için birçok oluşum gerçekleşmektedir. Ve bu oluşumlar daima iş başındadır. Uç örneklerde ise döngü farklı şekillerde gerçekleşir. Örneğin, Antartika donmuş olduğundan buharlaşma oluşmaz (buzlar sublimation adı verilen bir oluşumla doğrudan su buharına dönüşür). Yine örneğin, Sahra Çölü çok kurak olduğundan yağış olmaz (su, yere düşmeden buharlaşma oluşur). Ancak döngü hep sürer.
İşte bu nedenle her gün içtiğimiz su, dinozorlar dünyayı dolaştığında da aynı döngü içerisinde dünyamızda dolaşmaktaydı.