Der Wasserkreislauf
Wasser bleibt auf der Erde nie lange an einem Ort: Es verdunstet, steigt auf, fällt als Regen und fließt zurück ins Meer. In dieser Lektion lernst du die Stationen dieses Kreislaufs, die Begriffe Verdunstung, Kondensation, Niederschlag und Abfluss sowie den Unterschied zwischen dem großen und dem kleinen Kreislauf.
- Fach: Geografie
- Klasse 6
- Thema: Klima
- Dauer: 15 Min
- Niveau: Mittel
Dasselbe Wasser, immer im Kreis
Auf der Erde gibt es rund 1,4 Milliarden Kubikkilometer Wasser, und diese Menge bleibt praktisch gleich. Neues Wasser entsteht nicht, altes verschwindet nicht – es wechselt nur seinen Ort und seinen Zustand. 97 Prozent davon sind Salzwasser in den Ozeanen, nur etwa 2,5 Prozent sind Süßwasser, und davon ist der größte Teil in Gletschern und im Grundwasser gebunden. Angetrieben wird der ständige Wechsel von der Sonne, die Wasser verdunsten lässt, und von der Schwerkraft, die es wieder nach unten holt.
Der Kreislauf hat vier Stationen. Bei der Verdunstung geht flüssiges Wasser in Wasserdampf über, über dem Meer sowie über Böden und Pflanzen; die Abgabe durch Pflanzen heißt Transpiration. Der Dampf steigt mit warmer Luft auf und kühlt dabei ab, weil die Temperatur mit der Höhe um etwa 0,6 Grad je 100 Meter sinkt. Kühle Luft kann weniger Dampf halten, also schlägt er sich an winzigen Staubteilchen als Tröpfchen nieder – das ist die Kondensation, und so entstehen Wolken. Werden die Tröpfchen zu schwer, fallen sie als Niederschlag: Regen, Schnee, Graupel oder Hagel.
Am Boden teilt sich das Wasser auf. Ein Teil fließt oberflächlich in Bäche und Flüsse ab, ein Teil versickert und wird zu Grundwasser, ein Teil verdunstet sofort wieder. Über den Abfluss gelangt das Wasser zurück ins Meer, und der Kreislauf beginnt von neuem. Ein typischer Fehler ist zu glauben, Wolken bestünden aus Wasserdampf. Dampf ist unsichtbar – sichtbar sind erst die kondensierten Wassertröpfchen und Eiskristalle. Wenn du eine Wolke siehst, ist die Kondensation also bereits passiert.
Verdunstung oder Niederschlag?
Verdunstung und Niederschlag sind die beiden gegenläufigen Hälften des Kreislaufs: Die eine bringt Wasser nach oben, die andere holt es zurück. Weltweit halten sich beide die Waage – über ein Jahr verdunsten und fallen je etwa 500 000 Kubikkilometer Wasser.
Für einen einzelnen Ort gilt das jedoch nicht. Übersteigt die Verdunstung den Niederschlag, ist das Klima trocken (arid), wie in der Sahara. Fällt mehr Niederschlag als verdunstet, ist es feucht (humid), wie in Mitteleuropa. Genau diese Bilanz entscheidet darüber, ob ein Fluss ganzjährig Wasser führt.
Verdunstung
Sonnenenergie bringt flüssiges Wasser in den gasförmigen Zustand.
Beispiele
- Über dem warmen Atlantik verdunsten täglich riesige Wassermengen.
- Eine Pfütze ist nach wenigen Sonnenstunden verschwunden.
- Ein Laubbaum gibt im Sommer bis zu 400 Liter Wasser am Tag ab.
Signalwörter
- Wärme und Sonne nötig
- Wasser wird unsichtbarer Dampf
- Luft nimmt Feuchtigkeit auf
- Bewegung nach oben
Niederschlag
Abkühlung lässt Wasserdampf kondensieren, die Tröpfchen werden zu schwer.
Beispiele
- Im Schwarzwald fallen auf der Westseite über 2000 mm im Jahr.
- Bei Temperaturen unter 0 °C fällt Schnee statt Regen.
- Berlin kommt dagegen nur auf etwa 590 mm im Jahr.
Signalwörter
- Abkühlung nötig
- Dampf wird zu Tröpfchen
- Wolkenbildung geht voraus
- Bewegung nach unten
Der Weg eines Tropfens von der Nordsee zum Rhein
Beschreibe den Weg eines Wassermoleküls, das an der Nordsee verdunstet und später im Schwarzwald als Regen fällt. Benutze dabei die Fachbegriffe des Kreislaufs.
Gegeben:
- Wassertemperatur der Nordsee im Sommer etwa 18 °C, Westwind weht landeinwärts.
- Der Schwarzwald erreicht bis 1493 m Höhe, die Temperatur sinkt um 0,6 °C je 100 m.
Gesucht:
Die Stationen des Weges in der richtigen ReihenfolgeLösung:
- Verdunstung: Die Sonne erwärmt das Meerwasser. Einzelne Moleküle lösen sich aus der Oberfläche und werden zu Wasserdampf. Das Salz bleibt im Meer zurück, der Dampf ist deshalb salzfrei.
- Transport: Der Westwind trägt die feuchte Luft über die Niederlande nach Süddeutschland. Der Dampf bleibt dabei unsichtbar.
- Aufstieg und Kondensation: Am Westhang des Schwarzwalds wird die Luft gezwungen aufzusteigen. Auf 1200 m ist sie rund 7 °C kühler als am Fuß, der Dampf kondensiert an Staubteilchen, es entsteht eine Wolke.
- Niederschlag und Abfluss: Die Tröpfchen wachsen, werden zu schwer und fallen als Regen. Ein Teil versickert zum Grundwasser, der Rest fließt über Bäche in den Rhein und von dort zurück zur Nordsee.
Die Reihenfolge lautet Verdunstung – Transport – Kondensation – Niederschlag – Abfluss. Weil die Luft ihre Feuchtigkeit am Westhang verliert, ist die Ostseite des Gebirges deutlich trockener: Diesen Regenschatten erkennst du daran, dass Freiburg im Westen etwa 900 mm, Stuttgart im Lee nur noch rund 680 mm Niederschlag im Jahr erhält.
Jetzt bist du dran!
Was passiert bei der Kondensation?
Noch nicht. Bei der Kondensation kühlt die Luft ab und kann den Dampf nicht mehr halten – er wird zu flüssigen Tröpfchen. So entstehen Wolken und Nebel. Der umgekehrte Vorgang ist die Verdunstung.
Das Wichtigste in Kürze
- Der Wasserkreislauf hat vier Stationen: Verdunstung, Kondensation, Niederschlag, Abfluss.
- Angetrieben wird er von der Sonnenenergie und der Schwerkraft; die Wassermenge bleibt konstant.
- Aufsteigende Luft kühlt um etwa 0,6 °C je 100 m ab – deshalb regnet es an Gebirgswesthängen.
- Mehr Niederschlag als Verdunstung heißt humid, mehr Verdunstung als Niederschlag heißt arid.
- Typischer Fehler: Wolken für Wasserdampf halten. Dampf ist unsichtbar, Wolken bestehen aus Tröpfchen und Eiskristallen.
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Das solltest du vorher können
- Wetter und Jahreszeiten
- Die Aggregatzustände des Wassersin Arbeit
Das kommt als Nächstes
- Klimadiagramme auswerten
- Flüsse in Deutschlandin Arbeit