Geneza i zasoby hydrosfery

Hydrosfera to wodna powłoka Ziemi obejmująca morza i oceany, lodowce i lądolody, jeziora, rzeki, bagna i wody podziemne. Zwykle zalicza się do niej jeszcze wodę zawartą w atmosferze i biosferze.

Woda charakteryzuje się wyjątkowymi właściwościami fizycznymi i chemicznymi. Posiada ona wysokie ciepło właściwe i bardzo wysokie napięcie powierzchniowe. Najmniejszą objętość woda osiąga w temperaturze +4. Zmianie stanu skupienia z ciekłego na stały towarzyszy gwałtowne zwiększenie objętości aż o około 9%. Powyższe cechy nie tylko odróżniają wodę od innych substancji chemicznych, ale warunkują rozwój życia na Ziemi oraz decydują o przebiegu wielu procesów egzogenicznych. Woda jest również najlepszym, znanym w przyrodzie, rozpuszczalnikiem, wykorzystywanym w procesach metabolizmu przez wszystkie organizmy żywe.

Ilość wody nagromadzonej w hydrosferze pozostaje mniej więcej stała i wynosi około 1,4 mld km³. Każdego roku przybywa przypuszczalnie około 0,3 km³ na skutek naturalnych procesów, tj. syntezy wody z gazowego O2 i H2 oraz wydzielania wód juwenilnych (po raz pierwszy wchodzących do obiegu) z magmy i skał. Nadwyżka te jest rekompensowana niewielkim ubytkiem wody w górnych warstwach atmosfery w efekcie fotodysocjacji, chemicznym wiązaniem wody w skałach oraz innymi procesami. Człowiek również przyczynia się do niewielkich zmian ilości wody w hydrosferze. Woda wykorzystywana jest do syntezy różnorodnych związków chemicznych. Inne procesy powodują emisję pary wodnej do atmosfery. Spalanie paliw kopalnych – głównie ropy naftowej i gazu ziemnego – prowadzi do wytworzenia rocznie około 5 km³ wody w postaci gazowej, czyli ponad 15 razy więcej niż powstaje w tym samym czasie w wyniku naturalnych procesów.

Dla ludzkości największe znaczenie mają wody słodkie, stanowiące zaledwie 2,5% zasobów wodnych świata. Większość wód słodkich zgromadzona jest w lodowcach i stałej pokrywie śnieżnej (około 69%). Udział wód bezpośrednio wykorzystywanych przez człowieka, tj. wód rzecznych, jeziornych i płytkich wód podziemnych wynosi tylko 0,4% objętości wód słodkich.