Su Döngüsü Nedir?

Doğada yaşamın devamlılığı sürekli bir şekilde hareketli olmak ile birlikte maddeler kendi içerisinde bir döngüye sahiptir. Örneğin; oksijen döngüsü, azot döngüsü ve karbon döngüsü gibi hareketliliklerin var olması gibi su döngüsü de bu enerjinin bir parçasıdır.

Su döngüsü suyun gezegen üzerinde yerküre, suküre ve atmosfer arasındaki yağış, buharlaşma, akış ve yoğunlaşma gibi farklı kademelerden geçerek sürekli döngü içerisinde var olması durumudur. Bu devinim hidrolojik döngü olarak da adlandırılırken, yaşamın devam etmesini ve iklimsel olayların oluşmasını belirleyen en önemli faktörler arasında yer alır.

Su, doğada yani dünyada katı, sıvı ve gaz olacak şekilde 3 farklı fiziksel hale sahip olabilir. Yani

• Katı halde su için donmuş buzullar,
• Sıvı halde su için okyanuslar, denizler, tatlı sular
• Gaz halindeki su için de su buharı ve bulutlar bu formları oluşturmaktadır.

Bu fiziksel formları ile birlikte su her zaman yeraltı, yeryüzü ve atmosfer arasında bir dolaşım oluşturur.

Su döngüsü içerisinde örnek olarak yeryüzünde sıvı olarak bulunan su bir süre sonra buharlaşır ve gaz haline ulaştıktan sonra atmosfere karışır. Atmosferde gaz halinde bulunan su bir süre sonra yoğunlaştığında, yağmur ve kar gibi yağışlar sayesinde yeryüzüne düşer. Yeryüzüne sıvı olarak geri dönen su, bazen yeraltı sularına karışır ve bazen de akarak hareket edip yüzeyde dolaşarak bu döngüyü devam ettirir. Bu döngü içerisinde bitkiler sayesinde de terleme yoluyla gaz haline geçen su atmosfere karışır ve döngünün içerisinde bir katkı sağlar.

Su her mevsim farklı bir miktarda buharlaşırken, döngü dahilinde kaynaklarda da su seviyeleri değişim gösterir. Çünkü yaz mevsiminde sıcaklar ve güneşin daha dik açılar ile dünyaya ulaşması nedeniyle buharlaşma artar ve yüzey sularında miktar azalışı görülür. Öte yandan ilkbahar mevsiminde ise eriyen karlar ve yağmurun artışı ile birlikte akarsular ya da göller, denizler ve okyanuslar gibi noktalarda su seviyesinde artış görülür.

Toplam Su Miktarı Hep Sabittir

Dünyada suyun buharlaşması, yağmur olarak yağması, nemlenmesi ve depolanması gibi birçok farklı olay ile su miktarları belirli coğrafyalarda değişebilse de dünya genelinde bulunan toplam su miktarı zaman içerisinde değişim göstermez. Çünkü su döngüsü kapalı bir yapıya sahiptir. Su karşılaştığı fiziksel olaylar sonucunda hal değiştirir. Ama buna rağmen hareketini devam ettirerek, bulunduğu bölgedeki seviyesini de değiştirebilir. Fakat dünya genelinde miktarında artma veya azalma olmaz.

Dünya içerisinde meteorlar tarafından atmosfere bazen küçük miktarlarda su eklenmesi veya volkanik püskürme gibi faaliyetler ile değişen küçük su miktarları dışında dünyadaki toplam su miktarında bir değişim ile karşılaşılmaz. Yani bu açıdan dünyanın günümüzde halen milyonlarca yıl öncesinde dünyada bulunan suyu kullandığı ifade edilebilir. Bu su miktarı denizler, göller ve okyanus gibi noktalardan buharlaşarak atmosfere, atmosferden yeryüzüne ve yerin altına ve oradan da tekrar atmosfere dönerken sonsuz bir çevrim oluşturur.

Dünya Genelinde Su Rezervleri Nasıldır?

Öncelikle canlı vücudu açısından bakılırsa, su insan vücudunun ve diğer canlıların vücudunun en büyük bölümüdür ve canlılığın devamını sağlar. Dünyada var olan tüm ekosistemler içerisinde de su çok büyük bir bölüm oluştururken örneğin yeryüzünde %71 gibi bir alanı su kaplar.

Dünyada yeryüzünün %71 gibi bir oranı su olsa da su rezervlerinin %97,5 gibi bir kısmı okyanuslarda ve denizlerde yani tuzlu su olarak varlığını devam ettirir. İşte bu noktada geriye kalan tatlı su ise %2,5 gibi bir orana sahiptir. Özellikle insanlar ve doğal yaşamını sürdüren canlılar için tatlı su gerekliliği bulunurken, bu su miktarının küçük bir bölümü kolaylıkla ulaşılabilir ve kullanılabilir durumdadır. Yani çok büyük bir kısmı ise kullanılabilir değildir.

Dünyadaki tatlı su rezervi %2,5 gibi bir rakam ile ifade edilirken bunun neredeyse tamamının Kuzey ve Güney kutuplarında bulunan buz tabakaları ve dağ buzulları da eklenecek şekilde buz ve akifer olarak adlandırılan yeraltı suyu rezervleri oluşturur. Suyun bu kaynak noktaları, insanların direkt bir şekilde kullanılabileceği şekilde uygunluğa sahip değildir. Bu açıdan dünyada ulaşılabilir yani insanların kullanabileceği tatlı su kaynakları %0,02 gibi bir değere sahip olarak göller, toprak nemi, nehirler, atmosferik su buharı ve canlı hücrelerde bulunan su olarak belirlenmiştir.

Yerkürede bugün yaklaşık 1.4 milyar km³ gibi bir su miktarı yer alırken, bu değişen rezervler arasında da su sürekli bir şekilde hareket etmeye devam eder.

Su Döngüsünün Gerçekleşmesi Nasıl Olur?

Su döngüsünün oluşabilmesi için içi temel etken olarak güneş enerjisi ve yerçekimi kuvveti göz önünde bulundurulur. Su bu iki faktör sayesinde hareketlilik elde eder. Bununla birlikte su akışkan bir yapıya sahip olduğu için ve su buharı da hareket edebildiği için yer değiştirme şansı elde etmektedir.

Yerküredeki su, güneş enerjisinin etkisi nedeniyle yeryüzünde buharlaşma ile karşılaşır ve bitkilerde ya da toprakta terleme oluşmasıyla da yeryüzündeki su atmosferin üst katlarına kadar çıkış gösterir. Atmosfere ulaşan bu su buharları atmosferde bulutların oluşmasını sağlarken, bulutlar da soğuk havayla karşılaştıklarında yoğunlaşma gösterir. Bulutların yoğunlaşması sonucunda hava sıcaklığı koşullarına bağlı olarak yağmur, kar ve dolu gibi yağışlar gerçekleştiğinde yer çekiminin etkisiyle su buharı tekrar sıvı bir şekilde yeryüzüne iniş gösterir. Bu hareketlilik dünyanın ve doğanın su dengesini muhafaza eder.

Bahsedilen tüm bu hareketler sayesinde oluşan süreç ile birlikte su döngüsü içerisinde birçok aşama yer alır. Bu aşamalar içerisinde suyun yeraltı hareketleri, sızmalar sayesinde toprağın neminin değişmesi ve bitkilerin terleme yöntemi ile doğaya su bırakması gibi adımlar bulunur.

Su Döngüsü Hangi Aşamalara Sahiptir?

Bahsedilen birkaç aşama dışında aslında su döngüsü birçok farklı aşama gerçekleştirerek devam eder. Kabataslak olarak bakıldığında buharlaşma, terleme, yoğunlaşma, yüzey akışı, yağış ve yeraltı akışı gibi aşamalar suyun döngüsünü sağlayabilir. Ancak bu aşamalar ile birlikte su ve klima sistemleri daima devinimine devam eder ve dinamik yapısını korur.

Daha detaylı bir şekilde de su döngüsünü oluşturan aşamalar 14 farklı madde ile birlikte incelenebilir.

• Okyanus ve denizlerde suyun muhafaza edilmesi bu aşamalardan ilkini oluşturmaktadır. Bahsedildiği şekilde dünyada su rezervinin %97,5 gibi bir oranı okyanus ve denizlerde yer alırken, dünyada da tüm yerkürenin %71 gibi bir oranı sudan oluşmaktadır. Bu nedenle su döngüsündeki buharlaşma adımı göz önüne alındığında da buharlaşmanın %90 gibi bir oranının okyanus ve denizler sayesinde oluştuğu düşünülmektedir.
• Buharlaşma aşaması suyun sıvı formunu gaz formuna dönüştürmesidir. Bu işlemi güneşten gelen ısı enerjisi gerçekleştirirken, sıvı su formu molekülleri arasındaki bağın çözülmesi ile gaz formuna dönüşür. Yani su buharı oluşması sonrasında da yükselen bu buhar atmosferde yayılarak bulutların oluşmasını sağlar.
• Terleme olayı ise özellikle bitkilerin fazla suyu dışarıya buhar şeklinde iletmesidir. Bitki toprağa kökleri sayesinde bağlanırken, suyu topraktan alır ve fazla suyu da yaprakların alt kısım noktasındaki gözeneklere iletir. Bitkide su fazla biriktiğinde bu gözeneklerden terleme yaşanarak, fazla su tekrar atmosfere ulaşır. Aslında yeryüzündeki suyun önemli bir kısmı atmosfere bu şekilde dönüş gerçekleştirir.
• Atmosferde su muhafazası ise önemli bir yapı oluştururken, okyanuslara göre atmosferde çok daha küçük bir su rezervi bulunur. Ancak su döngüsü açısından bu muhafaza mükemmel bir aşama olarak görülürken, bulutlar gaz halindeki su moleküllerini gözle görülür bir yapıya kavuştursa da su molekülleri ise gözle görülemeyecek kadar küçüktür fakat sürekli atmosferde yer alır ve hızlı bir hareket oluşturur.
• Yoğuşma veya yoğunlaşma olarak adlandırılan aşama ise buharlaşma ile tam tersi bir etki oluşturur. Yani buharlaşarak atmosfere karışmış gaz halindeki su, ısısını kaybettiği için moleküler bağları tekrar kuvvetlenir ve yeniden sıvı hale geçiş yapar.
• Yağış aşaması ise atmosferdeki gaz halindeki suyun ısı kaybıyla sıvı haline geri dönüşü sonrasında ağırlığı nedeniyle yerçekiminin etkisine yenik düşmesiyle yeryüzüne tekrar düşüş yapmasıdır. Yeryüzünün atmosfere ulaşan suyu geri alabilmesi için en etkili aşama yağış olmakla birlikte coğrafi bölgenin sıcaklığına bağlı olarak yağmur, kar ve dolu gibi yağışlar görülebilir.
• Suyun yüzeydeki akışı yeryüzüne düşen yağış suları sayesinde oluşmaktadır. Bu suların bir kısmı topraktan emilerek yeraltına alınır ve bir kısmı ise eğim yönünde akışa geçerek daha büyük su kütlelerine ulaşmaya çalışır. Yani toprağın eğimi nedeniyle akış oluşturan su akarsu, göl veya denizlere ulaşır.
• Akarsuların akış hareketleri suyun yeryüzündeki en önemli yer değişim mekanizmasını sağlar. Nehirler, dereler, ırmaklar ve çaylar akış güçleri ile birlikte birbirleriyle birleşerek, daha büyük akarsulara dönüşür ve yer altından aldıkları su veya yeraltına verdikleri suyla göl, deniz ve okyanusa kadar ulaşırlar.
• Karların eriyişi ve sulara karışması noktasında da özellikle ilkbahar mevsimiyle eriyen karlar bir akış hareketi oluşturur ve su döngüsünde çok önemli bir yere sahiptir. Özellikle çok soğuk iklimlerde bahar ile birlikte başlayan bu yüzey akışı ve akarsuların akışında genellikle kar ve buzulların erimesi bulunmaktadır.
• Suyun tatlı su rezervlerine ulaşması ve muhafazası ise karada biriken tatlı suyun belirli bir noktaya ulaşmasıyla gerçekleşir. Örnek olarak tatlı su dereler ve nehirler gibi akış yolları ile havuz, göl, baraj ve bataklıklara geldiğinde bu noktalarda depolama sağlanır.
• Sızıntılar ise yeryüzüne yağışlar vasıtasıyla düşen suyun topraktan ya da kayalardan süzülmesi ile yeraltına ulaşan suyu ifade eder. Bu sızıntı sular bazen toprağın katmanı içerisinde kalırken, bazen de tekrardan yeryüzüne çıkıp akış hareketi gerçekleştirir. Bazen toprak altında biriken bu su daha derine inerek, yeraltı su rezervlerine ve akiferlere doluş gerçekleştirir. Suyun bu hareketi toprak altındaki yaşamın canlılığını sürdürmesi, yenilenmeyi devam ettirmesi ve zengin bir mineral yapısı elde etmesini sağlar.
• Suyun yer altında depolanması ise su rezervleri için çok önemli bir kısmı sağlar. Çünkü tatlı su rezervlerinin büyük bir kısmı toprak altında bulunurken, bu su rezervinin de önemli bir bölümü yağışlar sayesinde dolum gösteren akiferler ve doymamış toprak yüzeylerinin alt kısımlarıdır. Genellikle suyun yer altında depolanması için pekişmeyen kumlar, kum taşları ve kireç taşları gibi noktalarda akış aşağıya gerçekleşir.
• Doğal su kaynakları akiferler olarak adlandırılan kumul ve kireç yüzeylerde kara yüzeyinden suyun taşması vasıtasıyla bir yüzeye dolması sayesinde oluşur. Bu noktalarda suyun depolama boyutu yağışın miktarına göre önemli bir değişiklik sağlar. Genellikle bir kaya çeşidi içerisinde oluşan bu kaynaklar çoğu zaman kolaylıkla kırılabilir ve çözünebilir bir malzeme içerisinde yer almaktadır.
• Buzullar ve karların depolanması ise iklim koşullarına bağlı olarak dünyada değişen oranlarda görülebilir. Özellikle çok soğuk iklim yaşanan zamanlarda buzullar ve buz tepeleri görülürken, su döngüsünde diğer aşamaların azalmasına meydan verebilirler. Farklı bir noktada da sıcak hava dönemlerinde su döngüsü açısından bu durum buzulların erimesiyle okyanus seviyesinin artmasına neden olur. Son buzul çağı içerisinde buzullar dünya yüzeyinde üçte bir orana sahipken, 3 milyon yıl kadar önce dünya çok sıcak bir dönem yaşadığı için okyanuslar bugünkü seviyeden 50 metre daha yüksek bir hale gelmiştir. Bu durum kara parçalarının önemli bir düzeyde sular altında kalmasına neden olmuştur.