Новата Водна Парадигма
Повечето от нас познават „класическия“ воден цикъл от училище: слънцето затопля океаните, езерата и реките. Водата се изпарява, издига се в небето, кондензира се в облаци и накрая пада като дъжд или сняг. Част от тази вода се стича по земята в реки, потоци и подземни води, и накрая отново се връща в морето – готова цикълът да започне отново.
Това е Големият Воден Цикъл: огромният, планетарен обмен на вода между океаните и сушата. Всяка година около 550 000 кубически километра вода се изпаряват в атмосферата.
Това е мощен глобален двигател — но не е цялата история.
Малкият воден цикъл
Успоредно с този голям планетарен кръговрат съществува и друг, по-интимен цикъл – който се случва точно там, където живеем. Това е малкият воден цикъл, и се оказва важен за климата и ежедневеието ни.
В един здрав ландшафт, валежите не се оттичат направо в морето. Те попива в почвата, попълват подземните води и подхранват растенията. Чрез корените си растенията и дърветата поемат тази вода и я освобождават обратно във въздуха като невидима пара през листата. Този процес се нарича евапотранспирация. Парата се издига, охлажда се, образува облаци и отново пада като дъжд.
Част от валежите над сушата не идват от морето, а от това рециклиране на водата чрез почви, растения и гори.
Това означава, че зелените пейзажи около нас не просто използват вода — те активно подпомагат завръщането на дъжда.
Значителна част от всички валежи на сушата идват от рециклиране чрез изпарение и транспирация от дървета и друга растителност. Водата се поема от корените на растенията и дърветата, изпарява се, после отново кондензира и пада като дъжд.
Природата като охладителна система на Земята
Когато слънчевата светлина достигне Земята, тази енергия трябва да отиде някъде. Върху гола почва, асфалт или покриви, повечето от нея се превръща директно в топлина -затопляйки повърхността и въздуха над нея. Но в природните ландшафти се случва нещо различно.
Гори, влажни зони, ливади и дори здрави почви действат като огромни природни климатици. Вместо да позволят на слънчевата енергия просто да нагрее земята, те я използват за изпаряване на вода. Този невидим процес на превръщане на течността в пара поглъща огромни количества топлина и я издига нагоре в атмосферата. По-късно, когато тази пара се кондензира в облаци и дъжд, натрупаната енергия се освобождава – високо над земята, а не на повърхността, където живеем.
В отводнено поле 60–70% от енергията на слънцето се превръща в осезаема топлина – топлина, която можем да усетим, а само 10–20% се използва за евапотранспирация. По адаптация на Кравчик и др.
Във хидратиран пейзаж 70–80% от енергията на слънцето се използва за евапотранспирация, а само 5–10% се превръща в осезаема топлина – топлина, която можем да усетим. По адаптация на Кравчик и др.
Това означава, че обраслите с растителност пейзажи охлаждат сами себе си и въздуха около тях. Затова в гора, речна долина или блато се усеща по-хладно и по-влажно, отколкото в голите поля или улиците наблизо. Това не е магия – това е физика. Природата превръща топлината във водна пара и я издига нагоре, уравновесявайки енергията по начин, който голата почва, бетонът или сухата земя не могат.
Ефектът е огромен. Изследвания показват, че в здрави екосистеми до половината от слънчевата енергия се използва за изпарение и охлаждане, вместо за директно затопляне. Без това естествено охлаждане,промените в местния климат стават много по-силни: по-горещи дни, по-сух въздух и по-големи крайности.
Защо растителността е толкова важна…
За да може малкият воден цикъл да създава дъжд и да поддържа пейзажите зелени, са нужни два основни елемента: вода в почвата и жива растителност. Едното без другото не е достатъчно.
Растителността играе няколко скрити, но жизненоважни роли:
Забавя дъжда и го насочва в почвата.
Създава почви като гъба.
В здравите екосистеми корените, гъбите, земните червеи и органичната материя превръщат почвата в жива гъба, коятозадържа огромни количества вода. Горската почва може да съхранява няколко пъти повече вода от деградирало голо поле.
Издига водата обратно в небето.
Чрез евапотранспирацията растенията изпомпват тази съхранена вода обратно в атмосферата, създавайки необходимата пара за облаци и дъжд.
Осигурява „семена“за облаци.
Растенията отделят биологични частици – миниатюрни зрънца прашец, спори и органични съединения, които действат като кондензационни ядра и помагат на водната пара да се превръща в капки и да образува облаци.
Това скрито партньорство между водата и растителността е това, което поддържа пейзажите зелени, небето облачно и климата стабилен.
Премахнем ли растителността, гъбата изсъхва.
Премахнем ли водата, растенията увяхват.
Но когато и двете са налице, заедно те изтъкават тъканта
на малкия воден цикъл —
самоподдържащ се кръговрат, който храни и хората, и планетата.
Скритите създатели на дъжд във въздуха
Повечето от нас смятат, че дъждът се образува, когато влажен въздух се охлажда и кондензира в облаци. Но във всяка капка дъжд има една скрита съставка: миниатюрна частица в нейния център.
Тези частици се наричат кондензационни ядра и без тях облаци не могат да се формират.
А ето къде става още по-интересно:
- Не всички кондензационни ядра са еднакви.
Естествените екосистеми – като гори, влажни зони и здрави почви – отделят частици, които са особено ефективни в образуването на облаци и дъжд. - Някои от тях са биологични. Гъбични спори, растителни масла, прашинки от полен и дори определени бактерии се издигат с водната пара от листата и почвите. Тези „биоаерозоли“ действат като естествени семена за дъждовни капки.
- Здравите гори са особено силни. Разнообразните, многопластови гори с богати гъбични мрежи освобождават големи количества спори, които могат да предизвикат дъжд – дори при по-високи поднулеви температури високо в небето, при които обикновената кондензация не би се случила. Това ги прави решаващи за валежите в много умерени климатични региони, включително Южна Европа и България.
- Когато екосистемите се разрушат, историята се променя.
Биоаерозолите се заменят от прах, дим или сажди, които се държат съвсем различно. Някои дори могат да възпрепятстват дъжда или да доведат до по-екстремно време.
Това означава, че екосистемите не просто използват дъжда – те играят активна роля за неговото възникване.
Здравите, пълни с живот пейзажи, са пълни и с тези частици, които увеличават шансовете за дъжд.
Това е един от многото начини, по които
животът поддържа живота.
Колкото по-живо и разнообразно е едно място, толкова по-вероятно е там да вали, да се охлажда и да процъфтява.
Дърветав градовете: Природни охладители близо до дома
Това, което се случва в горите и влажните зони, се случва и- в по-малък мащаб – точно там, където живеем. Едно-единствено дърво е като миниатюрен климатичен регулатор, който тихо работи, за да уравновесява топлината и водата.
В градовете, където бетонът и асфалтът поглъщат слънцето и го излъчват обратно като топлина, температурите могат да се покачат драматично. Това е ефектът на градския топлинен остров– той може да направи градовете с няколко градуса по-горещи от селските райони. Но дърветата променят това.
Всяко листо е като малка помпа, която изтегля вода от почвата и я освобождава във въздуха. Този процес абсорбира топлина и създава по-хладни и по-влажни микроклимати. Едно зряло дърво може да отделя стотици литри вода на ден под формата на пара – охлаждаща сила, равна на няколко климатика, но напълно естествена.
И после идва сянката. Улиците, засадени с дървета, могат да бъдат с 10–15°C по-хладни в горещ летен ден в сравнение с улици без дървета. Засенченият асфалт и сградите остават по-хладни, така че хората имат по-малка нужда от климатик, а сметките за електричество са по-ниски.
Без дървета топлината се задържа. Стях, градовете дишат по-лесно и остават по-приятни за живеене – дори при нарастващите температури.
Дърветата правят града много по-приятно място за живеене, особено когато времето става все по-горещо.
Знаете ли?
В края на 19-ти век хълмовете около Велико Търново били почти голи — лишени от дървета и уязвими на ерозия. Летата били горещи и прашни, с малко сянка, която да охлажда града.
Но през 1898 г. местни лесовъди и граждани започнали мащабна кампания за залесяване, която променила всичко. Десетки хиляди фиданки били засадени по склоновете, преобразявайки пейзажа. Това, което някога било сухо и оголено, станало зелено и сенчесто – и днес Велико Търново е обградено от гори, възстановени с грижа и любов преди повече от век.
По-голямата картина: горите и потокът на дъжда
Дотук вече видяхме колко ключова е ролята на растителността в малкия воден цикъл — като помага водата да се издига от земята във въздуха, да образува облаци и да пада отново като дъжд.
Но какво става, ако същите тези принципи влияят и върху регионалните и континенталните модели на валежите, които обикновено приемаме като част от големия воден цикъл?
Това е идеята зад теорията за биотичната помпа — развиваща се концепция, която предполага, че горите не просто участват в малкия воден цикъл… а може би влияят върху дъждовните цикли и в много по-голям мащаб.
Идеята е, че големи, непрекъснати горски масиви могат всъщност да „издърпват“ влажен въздух от океаните навътре в сушата. Когато дърветата отделят вода и започнат да се образуват облаци, кондензацията понижава атмосферното налягане, което привлича още повече влажен въздух отдалеч — създавайки самоподдържащ се цикъл.
Изберете български субтитри от настройките.
Залезът на някога процъфтяващите цивилизации?
Някои учени и еколози гледат назад в древната история с тази идея наум. Те отбелязват, че региони като „Плодородния полумесец“, части от Северна Африка и дори около древен Рим някога били много по-зелени и обрасли с гори, отколкото днес. Когато дърветата били изсечени, влажните зони пресушени, а почвите деградирани, моделите на валежите може би са се променили — не само заради глобални фактори, но и защото самата земя е загубила способността си да поддържа малкия воден цикъл. Някои учени смятат, че отслабването на малкия воден цикъл може да е бил един от факторите за упадъка на някога процъфтяващи цивилизации.
Дори в големия мащаб моделите на валежите може да не са фиксирани. Те може да зависят от живите системи, които помагат за тяхното създаване.
Тази теория все още се развива, но посочва една вълнуваща възможност:
Ако деградацията на земите е помогнала за нарушаването на валежите и е подхранила опустиняването, то стратегическото възстановяване на екосистемите може да помогне за обратния процес.
Могат ли още много части на Земята отново да се превърнат в зелени, плодородни пейзажи, където хората и дивата природа процъфтяват — не чрез технологични решения, а чрез сътрудничество със самите природни дъждотворни системи?
И така, какво нарушава малкия воден цикъл?
