Das ENSO-Phänomen

Wasser

Bezeichnung für die Wasserstoff-Sauerstoff-Verbindung mit der chemischen Summenformel H₂O. Reines Wasser ist eine geruchs- und geschmacksneutrale Flüssigkeit. Es besitzt einen bläulichen Schimmer, der aber nur an dickeren Schichten wahrgenommen werden kann. Bei Normaldruck (760 Millimeter Quecksilbersäule) liegt der Gefrierpunkt des Wassers bei 0 ºC und der Siedepunkt bei 100 °C. Wasser erreicht seine größte Dichte bei einer Temperatur von 4 °C; beim Gefrieren dehnt es sich aus. Wie die meisten Flüssigkeiten kann Wasser auch in einem unterkühlten Zustand existieren. In diesem Zustand bleibt es auch dann flüssig, wenn seine Temperatur unter dem Gefrierpunkt liegt. Wasser kann unter Laborbedingungen und selbst in der Atmosphäre leicht bis circa -25 °C abgekühlt werden, ohne dass es einfriert. Unterkühltes Wasser gefriert bei Erschütterung, bei weiterer Temperaturabnahme oder wenn man einen Eiskristall hinzufügt.

Mit Wasser lassen sich Stoffe (z. B. wasserlösliche Salze) in Ionen zerlegen. Mit einigen Salzen bildet Wasser Hydrate. Wasser lässt sich elektrolytisch in seine Komponenten Wasserstoff und Sauerstoff zerlegen.

Wasser ist die einzige Substanz, die bei Durchschnittstemperaturen in allen drei Aggregatzuständen vorkommt (fest, flüssig und gasförmig). Die Oberflächenspannung von Wasser ist höher als die der meisten Flüssigkeiten. Dies erleichtert sein Eindringen in Gesteinsspalten und über die Frostsprengung letztlich die Bodenbildung.

Wasser tritt als Feuchtigkeit im oberen Bereich des Bodenprofils auf. Durch die Kapillarwirkung haftet es an den Teilchen im Boden. In diesem Zustand nennt man es gebundenes Wasser. Es unterscheidet sich in seinen Eigenschaften von freiem Wasser. Unter dem Einfluss der Schwerkraft sammelt sich Wasser in den Gesteinsspalten unter der Erdoberfläche. Ein riesiges Grundwasserreservoir versorgt Brunnen und Quellen und erhält einige Wasserläufe während Trockenperioden am Fließen.

Da Wasser zahlreiche Substanzen in großen Mengen zu lösen vermag, kommt es in der Natur selten in reiner Form vor.Bei der Kondensation und beim Niederschlag absorbieren Regen oder Schnee veränderliche Mengen an Kohlendioxid und anderen Gasen, auch Spuren von organischen und anorganischen Substanzen aus der Atmosphäre.

Beim Kontakt mit der Erdkruste reagiert Wasser mit den Mineralien im Boden und in den Gesteinen. Im Oberflächen- und Grundwasser sind in erster Linie Sulfate, Chloride und Hydrogencarbonate von Natrium und Kalium sowie Calcium und Magnesium enthalten. Den höchsten Mineralstoffgehalt der natürlichen Wässer weist das Meerwasser auf.

Zwischen den einzelnen Umweltkompartimenten findet ein ständiger Austausch statt. Die Verweilzeit eines individuellen Wassermoleküls in der Atmosphäre wird auf nur ca. 11 Tage geschätzt. In den gemäßigten Breiten kann ein Wassermolekül während dieser Zeit etwa 1.000 km weit verfrachtet werden. Die mittlere Verweilzeit eines Wassermoleküls im Ozean beträgt hingegen ca. 39.000 Jahre. Etwa 80 % der Niederschläge fallen über dem Meer. Dort übertrifft die Verdunstung die Niederschlagsmengen, der Überschuß wird als Dampf zum Land transportiert.

Die hohe Wärmekapazität des Wassers steht für seine Fähigkeit, beachtliche Mengen thermischer Energie zu speichern. Durch diese Wärmekapazität werden über die Meeresströme riesige Wärmemengen verfrachtet, und in den Organismen von Warmblütern trägt sie dazu bei, isotherme Bedingungen aufrecht zu erhalten.

Wasser ist der Hauptbestandteil der lebenden Materie. 50 bis 90 Prozent der Masse lebender Organismen bestehen aus Wasser. Protoplasma, die Grundsubstanz lebender Zellen, enthält u. a. Fette, Kohlenhydrate, Proteine, Salze und andere Substanzen. Wasser fungiert dabei als eine Art Bindeglied. Es transportiert diese Substanzen, geht mit ihnen Verbindungen ein und sorgt für ihren chemischen Abbau.