Back to chapter

27.7:

水の循環

JoVE Core
Biology
A subscription to JoVE is required to view this content.  Sign in or start your free trial.
JoVE Core Biology
The Water Cycle

Languages

Share

水圏とは惑星上で 水が発生している場所を指します 地球の水の大半は 海水であり、そこでは水の分子は 3000年も存在しつづけており これを滞留時間と呼びます 湖や河川など 貴重な水源の水分子は、素早く循環しています その循環とは まず太陽のエネルギーによって温められた水が 海面や河川、湖の表面から蒸発し やがて雲を形成します そして水は雨となって地球の表面に戻ってきます そこから河川や湖を通して 海に流れ込みます または、土中にしみ込んで帯水層にたまるか または、地下水の表面を通るか または、陸上植物の蒸散によって 再度蒸発します

27.7:

水の循環

地球の水域は、水の貯蔵と移動が行われているすべての領域を含みます。水はすべての生物プロセスの基礎であるため、水の循環は生態系のダイナミクスにとって非常に重要です。

水循環は、太陽によって陸や海の表面の水が温められ、蒸発して水蒸気として大気中に入ることから始まります。水蒸気は凝縮して雲となり、最終的には雨、雪、あられなどの形で降水となって降り注ぎます。

地球に戻ってきた水は、大きな水域に入り、再び蒸発し、流出水として地表に残るか、または土壌に浸透し、植物に吸収されて蒸散(葉の気孔から放出され、大気中に蒸発する)するか、または地下水になることがあります。深い地下水は貯水池や帯水層を形成し、浅い地下水は最終的に水域に到達し、そこで地表水として蒸発して循環を続けます。

長期保存

人間の細胞の70%以上は水であり、陸上のほとんどの生物は生存のために新鮮な水を必要とします。しかし、地球上の水の97.5%は塩水であり、川や湖などで利用できる淡水は1%にも満たないです。地球上のほとんどの水は、氷、地下水、または海や海洋の塩水として存在し、多くの動植物や菌類がアクセスできず、短期的な循環もできません。これらの形態では、水は水循環に入る前に、滞留時間と呼ばれる長い時間をかけて蓄えられます。

短期的な水循環

太陽のエネルギーで温められた陸や海の表層水は、蒸発、昇華(氷が固体から気化すること)、蒸散(植物から水が蒸発すること)を経て大気中に入ります。その後、水蒸気は凝縮して雲となり、最終的には降水(雨や雪など)となって地球上に降り注ぎます。地表に戻った水は、水域を満たすか、再び地面から蒸発するか、土壌に浸透して植物に吸収・蒸散されるか、地下水として地表の下に流れるか、帯水層に長期間にわたって貯留されるかのいずれかです。

Suggested Reading

Hamlington, B. D., J. T. Reager, M.-H. Lo, K. B. Karnauskas, and R. R. Leben. “Separating Decadal Global Water Cycle Variability from Sea Level Rise.” Scientific Reports 7 (April 20, 2017). [Source]

Haddeland, Ingjerd, Jens Heinke, Hester Biemans, Stephanie Eisner, Martina Flörke, Naota Hanasaki, Markus Konzmann, et al. “Global Water Resources Affected by Human Interventions and Climate Change.” Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 111, no. 9 (March 4, 2014): 3251–56. [Source]