Jak voda řídí naše klima

Jak voda řídí naše klima

Díky svým vlastnostem je voda naprosto unikátní a výrazně ovlivňuje nejen klima, ale také evoluci života. Poslechněte si profesora Sørena Ruda Keidinga, který vám poví, proč je voda důležitá pro klima a udržení naší planety v takovém stavu, abychom na ní mohli dál žít.

V našem klimatickém systému hraje voda důležitou roli.

Atmosféru můžeme přirovnat k tepelnému čerpadlu nebo klimatizaci, jen s jinou chladicí kapalinou. V atmosféře je chladicí kapalinou voda. Kapalná voda se přeměňuje na plyn nebo obráceně. Tyto přeměny pak řídí celé klima. Jednou z motivací pro Grundfos a vědce z celého světa je směřovat k Cílům udržitelného rozvoje OSN. Pro nás jsou hlavní cíle číslo 6 a 13. Šestý cíl se zabývá pitnou vodou a kanalizací a třináctý cíl se věnuje klimatickým změnám. Veškerá energie na Zemi pochází ze Slunce. Díky vodě v atmosféře se pak energie rozprostře. Voda tedy řídí to, čemu říkáme počasí a klima.

Pokud v atmosféře zahřejeme vodu, přemění se na plyn. Pro takovou přeměnu z kapalného na plynné skupenství potřebujeme energii. Opačnému procesu říkáme kondenzace. Voda v plynném skupenství, tedy vodní pára, kondenzuje a mění se na kapalinu, přičemž se energie uvolňuje. Bouřky a vítr v podstatě vznikají tím, že molekuly vody přechází z plynného skupenství do kapalného. Ještě k tomu tedy přispívá rotace Země. Tepelná kapacita vody je opravdu velmi velká. Tepelná kapacita udává, jak účinně dokáže voda uchovávat energii. Když chceme například vodu zahřát, potřebujeme k tomu hodně energie, protože voda jí dokáže uložit velké množství. Někteří z vás možná vědí, že na pobřeží je jiné klima než ve vnitrozemí.

Může za to právě tepelná kapacita vody. Na pobřeží je obecně více vody, takže k jejímu ohřevu je zapotřebí velké množství energie. Teplota tedy zůstává víceméně stejná. Ve vnitrozemí je vody samozřejmě méně, takže rozdíly teplot budou o mnoho vyšší. Pokud jsou ve vodě obsaženy soli, bude mít voda větší hustotu a bude takříkajíc těžší, než kdyby žádné soli neobsahovala. Fascinující na tom je, že když slaná voda zamrzá a stává se z ní led, sůl se z ledových kostek vylučuje.

Když tedy led zamrzá, voda pod ním houstne a klesá ke dnu. Tento proces, kdy slaná voda klesá, pohání například Golfský proud. Golfský proud ovlivňuje celý náš klimatický systém a všechno je to způsobeno tím, že slaná voda má větší hustotu než sladká. Všichni asi víte, že led na vodě pluje. Pro nás je to běžná věc. Sice známe dalších 100 milionů molekul, ale tohle se děje jen u molekul vody. Pevné skupenství, tedy led, pluje na kapalném skupenství, tedy na vodě. Pro vznik a vývoj života je to naprosto klíčová vlastnost. Kapalná voda dosahuje maximální hustoty při 4 °C. To znamená, že při čtyřech stupních má voda nejvyšší hustotu.

Voda o teplotě čtyř stupňů klesá ke dnu. Když si tedy představíte jezírko, voda u dna bude mít čtyři stupně. Směrem k hladině se voda postupně ochlazuje. Voda tedy zamrzá shora, zatímco všechny ostatní kapaliny zamrzají zespodu. Díky tomu, že u vody nejprve zamrzne hladina, jsou biologické druhy v jezírku chráněny, protože led vytváří izolační vrstvu. Tato neobvyklá vlastnost vody, že má nejvyšší hustotu při 4 °C, je pro evoluci života naprosto zásadní.