Masa colectiva de apa gasita pe, sub si deasupra suprafetei unei planete se numeste hidrosfera. Volumul aproximativ de apa al Pamantului (aprovizionarea totala cu apa a lumii) este de 1,386 × 109 kilometri cubi (3,33 × 108 mile cubi).
Apa lichida se gaseste in corpuri de apa, cum ar fi un ocean, mare, lac, rau, rau, canal, iaz sau balta. Majoritatea apei de pe Pamant este apa de mare. Apa este, de asemenea, prezenta in atmosfera in stari solide, lichide si vapori. Exista, de asemenea, ca apa subterana in rezervoare acvifere.
Apa este importanta in multe procese geologice. Apa subterana este prezenta in majoritatea rocilor, iar presiunea acestei ape subterane afecteaza tiparele de defectare. Apa din manta este responsabila de topirea care produce vulcani in zonele de subductie. La suprafata Pamantului, apa este importanta atat in procesele chimice, cat si in cele fizice.
Intr-o masura mai mica, dar inca semnificativa, gheata, este de asemenea, responsabila pentru o cantitate mare de sedimente transportate la suprafata pamantului. Depunerea sedimentului transportat formeaza multe tipuri de roci sedimentare, care alcatuiesc evidenta geologica a istoriei Pamantului.
Ciclu de apa
Ciclul apei (cunoscut stiintific sub numele de ciclul hidrologic) se refera la schimbul continuu de apa in hidrosfera, intre atmosfera, apa din sol, apa de suprafata, apa freatica si plante.
Apa se misca permanent prin fiecare dintre aceste regiuni din ciclul apei constand din urmatoarele procese de transfer:
- evaporarea din oceane si alte corpuri de apa in aer si transpiratia din plante si animale terestre in aer.
- precipitatii, de la vapori de apa care se condenseaza din aer si care cad pe pamant sau ocean.
- scurgerea de pe uscat ajungand de obicei la mare.
Majoritatea vaporilor de apa gasiti in mare parte in ocean se intorc in acesta, dar vanturile transporta vapori de apa pe uscat la aceeasi viteza cu scurgerea in mare, aproximativ 47 Tt pe an, in timp ce evaporarea si transpiratia care se intampla in masele terestre contribuie, de asemenea, cu alte 72 Tt pe an. Precipitatiile, cu o rata de 119 Tt pe an pe uscat, au mai multe forme: cel mai frecvent ploaie, zapada si grindina, cu o anumita contributie formata din ceata si roua.
Roua reprezinta picaturile mici de apa care sunt condensate atunci cand o densitate mare de vapori de apa intalneste o suprafata rece. Roua se formeaza de obicei dimineata cand temperatura este cea mai scazuta, chiar inainte de rasaritul soarelui si cand temperatura suprafetei pamantului incepe sa creasca. Apa condensata din aer poate, de asemenea, refracta lumina soarelui pentru a produce curcubee.
Scurgerile de apa se colecteaza adesea peste bazinele de apa care curg in rauri. Un model matematic folosit pentru a simula debitul raului sau al paraului si a calcula parametrii calitatii apei este un model de transport hidrologic.
O parte din apa este deviata catre irigatii pentru agricultura. Raurile si marile ofera oportunitati pentru calatorii si comert. Prin eroziune, scurgerea apei modeleaza mediul, creand vai si delte ale raurilor, care ofera sol bogat si teren plan pentru stabilirea centrelor de populatie. O inundatie apare atunci cand o zona de teren, de obicei joasa, este acoperita cu apa, fenomen care apare atunci cand un rau isi revarsa malurile sau are loc o furtuna.
Pe de alta parte, seceta este o perioada extinsa de luni sau ani in care o regiune constata o deficienta a alimentarii cu apa. Acest lucru se intampla atunci cand o regiune primeste in mod constant precipitatii sub medie fie datorita topografiei sale, fie datorita pozitiei sale in ceea ce priveste latitudinea.
Depozitarea apei proaspete
Apa apare atat ca „stoc”, cat si „flux”. Apa poate fi stocata sub forma de lacuri, vapori de apa, ape subterane sau „acvifere” si gheata si zapada. Din volumul total de apa dulce globala, se estimeaza ca 69 la suta este stocat in ghetari si in zapada permanenta; 30 la suta se afla in apele subterane; iar restul de 1 la suta in lacuri, rauri si atmosfera.
Durata de pastrare a apei este foarte variabila: unele acvifere constau in apa stocata pe parcursul a mii de ani, dar volumul lacurilor poate fluctua sezonier, scazand in perioadele uscate si crescand in perioadele umede.
O fractiune substantiala din alimentarea cu apa pentru unele regiuni consta in apa extrasa din apa stocata in stocuri, iar atunci cand extragerile depasesc reincarcarea, stocurile scad. Dupa unele estimari, pana la 30% din totalul apei utilizate pentru irigatii provine din extrageri nesustenabile de apa subterana, provocand epuizarea apei subterane.
Apa de mare si maree
Apa de mare contine in medie aproximativ 3,5% clorura de sodiu, plus cantitati mai mici de alte substante. Proprietatile fizice ale apei de mare difera de apa dulce in unele privinte importante. Ingheata la o temperatura mai mica (aproximativ -1,9 ° C (28,6 ° F)) si densitatea sa creste odata cu scaderea temperaturii pana la punctul de inghet, in loc sa atinga densitatea maxima la o temperatura peste inghet.
Salinitatea apei in marile planetei variaza de la aproximativ 0,7% in Marea Baltica la 4,0% in Marea Rosie. (Marea Moarta, cunoscuta pentru nivelurile sale de salinitate ultra-ridicate intre 30-40%, este intr-adevar un lac sarat).
Mareele sunt cresterea si coborarea ciclica a nivelului local al marii, cauzata de fortele de maree ale Lunii si Soarelui care actioneaza asupra oceanelor. Mareele provoaca modificari in adancimea corpurilor de apa marine si estuarine si produc curenti oscilanti cunoscuti ca fluxuri de maree. Fluxul de schimbare produs intr-o anumita locatie este rezultatul schimbarii pozitiilor Lunii si Soarelui fata de Pamant, coroborate cu efectele rotatiei Pamantului.
Fasia de tarm care este scufundata la maree si expusa la maree, zona intertidala, este un produs ecologic important al mareelor oceanice.
Efecte asupra vietii
Din punct de vedere biologic, apa are multe proprietati distincte, care sunt critice pentru proliferarea vietii. Acesta indeplineste acest rol, permitand compusilor organici sa reactioneze in moduri care permit in cele din urma replicarea. Toate formele de viata cunoscute depind de apa. Apa este vitala atat ca solvent in care se dizolva multe dintre substantele dizolvate ale corpului, cat si ca parte esentiala a multor procese metabolice din corp.
Metabolismul este suma totala a anabolismului si catabolismului. In anabolism, apa este indepartata din molecule (prin energie care necesita reactii chimice enzimatice) pentru a creste molecule mai mari (de exemplu, amidon, trigliceride si proteine pentru stocarea combustibililor si a informatiilor).
In catabolism, apa este utilizata pentru a rupe legaturile pentru a genera molecule mai mici (de exemplu, glucoza, acizi grasi si aminoacizi). Fara apa, aceste procese metabolice particulare nu ar putea exista.
Apa este fundamentala pentru fotosinteza si respiratie. Celulele fotosintetice folosesc energia soarelui pentru a separa hidrogenul apei de oxigen. Hidrogenul este combinat cu CO2 (absorbit din aer sau apa) pentru a forma glucoza si pentru a elibera oxigen. Toate celulele vii folosesc astfel de combustibili oxidand hidrogenul si carbonul pentru a capta energia soarelui si a transforma apa si CO2 in acest proces.
Apa este, de asemenea, esentiala pentru neutralitatea acid-bazica si functia enzimatica. Un acid, un ion hidrogen (H +, adica un proton) donator, poate fi neutralizat de o baza, un acceptor de protoni, cum ar fi un ion hidroxid (OH-) pentru a forma apa. Apa este considerata neutra, cu un pH de 7. Acizii au valori ale pH-ului mai mici de 7, in timp ce bazele au valori mai mari de 7.
Sanatate si poluare
Apa potrivita pentru consumul uman se numeste apa potabila. Apa care nu este potabila poate fi facuta potabila prin filtrare sau distilare sau printr-o serie de alte metode. Peste 660 de milioane de oameni nu au acces la apa potabila sigura.
Apa care nu este potrivita pentru baut, dar nu este daunatoare pentru oameni atunci cand este utilizata pentru inot sau baie este numita apa “sigura” sau „sigura pentru scaldat”. Clorul este un iritant pentru piele si mucoasa si este utilizat pentru a face apa sigura pentru scaldat sau baut. Utilizarea sa este extrem de tehnica si este de obicei monitorizata de reglementarile guvernamentale (de obicei 1 parte pe milion (ppm) pentru apa potabila si 1-2 ppm de clor care nu a reactionat inca cu impuritati, pentru apa de scaldat).
Apa pentru scaldat poate fi mentinuta intr-o stare microbiologica satisfacatoare folosind dezinfectanti chimici precum clorul sau ozonul sau prin utilizarea luminii ultraviolete.
In SUA, formele de apa uzata nepotabile generate de oameni pot fi denumite apa “gri”, care este tratabila si, astfel, usor de transformat in apa potabila, si apa “neagra”, care contine in general deseuri de canalizare si alte forme de deseuri, necesitand un tratament suplimentar pentru a putea fi refolosita. Greywater compune 50-80% din apele reziduale rezidentiale generate de echipamentele de igienizare a unei gospodarii (chiuvete, dusuri si scurgeri de bucatarie). Acesti termeni pot avea semnificatii diferite in alte tari si culturi.
Apa dulce
Apa dulce este o resursa regenerabila, recirculata de ciclul hidrologic natural, dar presiunile asupra accesului la aceasta rezulta din distributia inegala naturala in spatiu si timp, cererile economice in crestere din partea agriculturii si industriei si cresterea populatiei. In prezent, aproape un miliard de oameni din intreaga lume nu au acces la apa sigura si la preturi accesibile.
In 2000, Organizatia Natiunilor Unite a stabilit Obiectivele de Dezvoltare ale Mileniului pentru a reduce la jumatate pana in 2015, numarul oamenilor din intreaga lume fara acces la apa sigura si canalizare. Progresele catre acest obiectiv au fost inegale, iar in 2015 ONU s-a angajat sa atinga Obiectivele de dezvoltare durabila de a atinge accesul universal la apa si salubritate sigure si la preturi accesibile pana in 2030.
Calitatea slaba a apei si canalizarea proasta sunt mortale; aproximativ cinci milioane de decese pe an sunt cauzate de boli legate de calitatea apei. Organizatia Mondiala a Sanatatii estimeaza ca apa potabila ar putea preveni 1,4 milioane de decese la copii in fiecare an.
In lumea in curs de dezvoltare, 90% din toate apele uzate sunt inca netratate in raurile si cursurile de apa. Aproximativ 50 de tari, cu aproximativ o treime din populatia lumii, sufera, de asemenea, de stres hidric mediu sau ridicat, iar 17 dintre acestea extrag anual mai multa apa decat este reincarcata prin ciclurile naturale de apa ale acelor zone.
