Біологічна ланка
Це ланка кругообігу води дуже складно і різноманітно. Я зупинюся на найбільш важливих його властивостях, безпосередньо пов'язаних з кругообігом.
Загальновідомо, що в житті тварин і рослин вода має величезне значення. Вони в більшій своїй частині складаються з води. Багато води потрібно людям для питва (2,5-3 л). Якщо прийняти цю норму, то на задоволення физиологи-ческой потреби однієї людини витрачається близько 1 м3 води в рік, а на усіх людей - 3,3 км3.
Більше води споживається домашніми тваринами, приймемо загальне річне споживання рівним 25 - 30 км3.
Невідомо, скільки води споживають дикі тварини, але, ймовірно, не більше, ніж усі домашні. У результаті усі живі організми суші витрачають для питва не більше 50 км3 в рік. Ця величина дуже невелика порівняно з будь-яким елементом водного балансу Землі. Треба ще врахувати, що майже уся вода, споживана людьми і тваринами, врешті-решт випаровується і повертається в загальний кругообіг води. Незалежно від об'єму споживаної води фізіологічне значення цієї статті витрачання водних ресурсів в житті людей і тварин виключно велике.
До біологічної ланки кругообігу води відносяться і водні тварини і рослини, для яких моря, озера, річки - середовище існування.
Найважливіший біологічний процес, що забезпечує існування на Землі всього органічного світу, - фотосинтез відбувається за участю води. В результаті цього процесу рослини з вуглекислоти і води синтезують крохмаль, білки, жири, які у свою чергу служать їжею для людей і тварин. В процесі фотосинтезу водень, що входить до складу води, разом з вуглецем, що поглинається з повітря, утворюють поживні речовини, а рослини віддають в повітря кисень. Збагачення киснем атмосфери відбувається не лише за рахунок рослинності суші, але і за рахунок океанічного фітопланктону.
До біологічних процесів, найбільш відчутних в кругообігу води, відноситься транспірування, що представляє складний, важливий для життєдіяльності рослин процес. При погло-ении грунтової вологи коренями рослин з водою в рослину поступають розчинені у воді мінеральні і органічні речовини - їжа рослин. Життєдіяльність рослин, приріст рослинної маси, урожай залежать від регулярності вступу води. Але процес транспірування важливий також і для регу-лирования температури рослини. У якихось межах цей процес регулюється самою рослиною. Таким чином, хоча транспірування - фізичний процес, але від звичайного випару з неживої речовини вона от-личается деякими можливостями регулювання самою рослиною. Тому процес транспірування в той же час є і фізіологічним процесом.
Кількість води, транспірованої різними рослинами, коливається у великих межах. У посушливих країнах поширені ксерофітні рослини, що мають здатність транспірувати відносна мала кількість води.
Транспіраційну здатність рослин часто оцінюють по коефіцієнту транспірування, що характеризує об'єм води, який повинен витратитися для утворення одиниці ваги сухої речовини рослини. Наприклад, для утворення 1 т наземної рослинної маси пшениці, т. е. зерна і соломи, витрачається 300 - 500 м3 води.
Витрата води на транспірування залежить від великого числа чинників : від характеру самої рослини (міри його ксерофитности), від умов погоди, від наявності вологи в грунті. У суху жарку погоду рослина потребує витрачання великої кількості води на транспірування.
Випар з грунту не можна розглядати ізольовано від транспірування. Під запоною лісу з поверхні грунту випаровується мало води, незалежно від її наявності на поверхні. Так відбувається тому, що сонячна радіація слабо проникає через крони дерев. Крім того, під запоною лісу швидкість руху повітря сповільнюється, і він більше насичений вологою. У цих умовах основна частина вологи, що випаровується, происхо-дит за рахунок транспірування.
Співвідношення між транспіруванням, яке по суті є продуктивним випаром, і випаром безпосередньо з грунту, - непродуктивним міняється від сезону до сезону залежно від фаз розвитку рослин.
В середньому витрата води на транспірування складає не менше половини сумарного випару з суші, т. с. близько 30-35 тис. км3 в рік. Ця величина рівнозначна майже 7% від випару з поверхні земної кулі, включаючи і океан.