L'acqua sul nostro pianeta esiste in
più di uno stato
fisico: solido nelle calotte polari e nei ghiacciai,
liquido nei mari, oceani, laghi, fiumi e acque sotterranee,
gassoso nelle nuvole.
Ogni 3100 anni, un volume d'acqua equivalente all'intera
massa oceanica evaporando attraversa l'atmosfera e viene
restituito sotto forma di precipitazioni.
Fra la terra e l'atmosfera si verifica, perciò, uno scambio
continuo di acqua sostenuto dal calore del sole e dalla
forza di gravità. Ogni anno il calore del Sole sottrae
agli oceani l'equivalente di un metro di profondità per
un totale di 875 chilometri cubi; altri 160 chilometri
cubi evaporano ogni giorno dalla superficie della terra
ferma. Naturalmente, questa evaporazione varia moltissimo
a seconda delle stagioni e della localizzazione geografica:
poiché i tropici sono più caldi, la velocità di evaporazione
è almeno quattro volte superiore rispetto ai poli.
Se la quantità di acqua che precipita è superiore
alla quantità di acqua che evapora, l'eccesso di acqua
dolce si rende disponibile per i laghi, i corsi d'acqua
e le altre riserve idriche interne.
Se la quantità di acqua che evapora è uguale a quella
che precipita, non si formano acque superficiali e questo
è ciò che accade nei deserti. L'acqua evapora dal suolo
umido, dalla vegetazione, dai laghi, dai fiumi, dai mari
e soprattutto dagli oceani. L'evaporazione continua finchè
l'aria circostante è in grado di "accogliere" vapore acqueo.
L'acqua sotto forma gassosa accumulata nell'aria può essere
trasportata a grandi distanze per azione dei venti; negli
strati più alti dell'atmosfera, a causa del raffreddamento,
si condensa, passa cioè dallo stato gassoso a quello liquido
e cade per gravità come pioggia; se il raffreddamento
è particolarmente brusco e intenso si potranno formare
neve o grandine.
Le precipitazioni sono molto più abbondanti
sui continenti che sugli oceani perchè dagli oceani evapora
più acqua di quanta non ne ricada, mentre sui continenti
succede il contrario; questo fa sì che i fiumi siano teoricamente
"inesauribili".
Anche la vegetazione gioca un ruolo tutt'altro
che trascurabile nel ciclo dell'acqua, poichè cede umidità
all'aria mediante la traspirazione delle foglie (evapotraspirazione).
Una parte dell'acqua precipitata scorre nei fiumi, nei
torrenti, si accumula nei laghi, nei mari, negli oceani
o nei ghiacciai. La parte che penetra nel terreno riemerge
poi attraverso le sorgenti oppure viene restituita tramite
l'evaporazione dalle piante e della superficie del terreno
o, infine, dall'opera dell'uomo che la estrae tramite
i pozzi.
Il
bilancio idrologico sul pianeta chiude in pareggio solo
entro lunghi intervalli di tempo. Nel breve periodo si
osservano invece fluttuazioni anche notevoli, che possono
determinare situazioni critiche, dovute a effetti climatici
periodici ed al fatto che l'acqua che raggiunge la terra
non viene restituita immediatamente, ma per un certo periodo
è trattenuta dai ghiacciai, dal sottosuolo e dalla vegetazione.