A. Opdrachten waterkringloop

Opdrachten bij ‘Klimaatverandering beïnvloedt de hydrologische cyclus’
Henk Donkers
Vooraf (voor de docent)
De waterkringloop of hydrologische cyclus is een standaardonderdeel van het
aardrijkskundeprogramma. Sommige schoolboeken behandelen de waterkringloop echter niet
correct; andere schoolboeken behandelen de waterkringloop onvolledig of oppervlakkig.
Daarom zijn hier enkele opdrachten opgenomen over de waterkringloop an sich.
Ook klimaatverandering is een vast onderdeel van het aardrijkskundeprogramma en krijgt in
het nieuwe programma voor de Tweede Fase een prominente plaats. Meestal beperkt de
behandeling van klimaatverandering zich tot het (versterkte) broeikaseffect en de
zeespiegelrijzing, en wordt er niet echt (diepgaand) ingegaan op de effecten daarvan op de
hydrologische cyclus. Op dit laatste aspect gaat prof. Han Dolman in zijn artikel in Geografie
dieper in. Ook over het verband tussen klimaatverandering en de hydrologische cyclus zijn
hier verwerkingsopdrachten gemaakt. Omdat er behalve klimaatveranderingen nog andere
factoren zijn die de hydrologische kringloop verstoren, zijn ook daarover opdrachten
opgenomen.
We gaan ervan uit dat de leerlingen een kopie van het Geografie-artikel uitgereikt krijgen en
gelezen hebben. Het artikel achten we (met ondersteuning) geschikt voor de bovenbouw
havo/vwo. Voor deze doelgroep zijn de opdrachten ook bedoeld.
A.
Opdrachten waterkringloop
Twee dingen zijn kenmerkend voor de waterkringloop:
a) Het water (H2O) gaat over van de ene toestand in de andere.
b) Het water gaat van het ene reservoir naar het andere.
M.b.t. punt a)
 Over welke drie toestanden gaat het hier?
 Welke (natuurkundige) processen zorgen ervoor dat het water van de ene
(aggregatie)toestand overgaat in de andere?
 Sommige mensen denken dat wolken bestaan uit waterdamp. Waarom klopt dat niet?
Waaruit bestaan wolken? Hoe ontstaan wolken?
 Hoe ontstaat neerslag? Waarom regent het wel uit donkere wolken en niet uit lichte
wolken?
 Wanneer valt de neerslag in de vorm van regen? Wanneer in de vorm van sneeuw? En
wanneer in de vorm van hagel?
 De zon is dé grote motor achter de hydrologische kringloop. Voor het op gang houden van
die kringloop is een gigantische hoeveelheid energie nodig. Per dag is dat meer dan de
mensheid tot nu toe aan fossiele brandstoffen gebruikt heeft! Leg uit waarom de zon direct
én indirect de motor van de waterkringloop is.
M.b.t. punt b)
 Het water op aarde bevindt zich in verschillende reservoirs. In onderstaande tabel staat
hoeveel water zich in welk reservoir bevindt. De hydrologische kringloop verbindt de
verschillende waterreservoirs met elkaar en zorgt ervoor dat water van het ene reservoir
overgaat naar het andere. Bedenk een aantal routes die het water daarbij kan afleggen.
Geef ze weer in tekeningen.
Waar bevindt het water op aarde zich?
Reservoir
Oceanen
Grondwater
Zout/brak
Zoet
Bodemvocht
Ijskappen en gletsjers
Antarctica
Groenland +
arctische
eilanden
Berggebieden
Permafrost
Meren
Zoet
Zout
Moerassen
Rivieren
Biologisch water
Atmosfeer
Totale hoeveelheid water
Totale hoeveelheid zoet water
Hoeveelheid water in duizenden km3 Percentage van de wereldvoorraad
Alle water
Zoet water
1.338.000,00
96,5
23.400,00
1,7
12.853,50
10.530,00
0,76
16,50
0,001
24.064,00
1,74
21.600,00
1,56
2.423,50
0,176
40,60
300,00
176,40
91,00
85,40
11,47
2,12
1,12
12,90
1.385.984,00
35.029,00
0,003
0,022
0,013
0,007
0,006
0,0008
0,0002
0,0001
0,001
100
2,53
Bron: Igor Shiklomanov, World fresh water resources In: P. Gleick (ed.), 1993 Water in crisis, Oxford University Press







Op het eerste gezicht vallen de aggregatietoestanden van het water en de reservoirs waarin
het zich bevindt samen. Dat is echter alleen op het eerste gezicht zo. Leg uit dat dit (a) in
grote lijnen het geval is, maar dat er (b) ook uitzonderingen zijn.
De gemiddelde verblijfsduur van het water in de verschillende reservoirs loopt erg uiteen.
Zo is de gemiddelde verblijfsduur van water in de atmosfeer 9,6 dagen en in de oceaan
37.000 jaar. Rangschik de reservoirs naar de gemiddelde verblijfsduur van het water.
Misschien heb jij vanochtend thee gezet van water waarin de Egyptische prinses Cleopatra
ruim 2000 jaar geleden een bad genomen heeft vóór haar afspraak met Julius Caesar die
smoorverliefd op haar was. Hoe kan dat? En wat heeft de hydrologische kringloop
daarmee te maken?
Door het grote aantal (mogelijke) reservoirs en de grote verschillen in de gemiddelde
verblijfsduur van het water daarin, kan de lengte van de hydrologische cyclus erg
uiteenlopen. Bedenk twee korte waterkringlopen en twee lange waterkringlopen,
waaronder een heel erg lange.
Veel mensen denken dat de neerslag die op het land valt afkomstig is van water dat vanuit
de zeeën en oceanen verdampt is. Bewijs aan de hand van de tekening van de
hydrologische cyclus in het Geografie-artikel en de getallen die daar in staan dat dit beeld
niet (helemaal) klopt.
Er zijn simpele tekeningen van de hydrologische cyclus te maken die niet onjuist zijn.
Maak duidelijk dat de hydrologische cyclus toch een zeer complexe kringloop is.
Hieronder staan een aantal weergaves van de hydrologische kringloop, o.a. uit studie- en
schoolboeken. Niet al deze tekeningen zijn echter (helemaal) correct. Bestudeer ze
aandachtig en geef aan welke correct zijn en welke niet.
30,1
0,05
68,7
61,7
6,92
0,12
0,86
0,26
0,03
0,006
0,003
0,04
100
B.
Opdrachten verandering/verstoring waterkringloop
De hydrologische cyclus kan op vele manieren veranderen of verstoord worden. Dat kan
gebeuren door natuurlijke oorzaken, door menselijke oorzaken of door een combinatie van
beide. Daarover gaan onderstaande opdrachten.


Gedurende de ijstijden had de mens geen enkele invloed op het klimaat. Toch veranderde
ook toen het klimaat ingrijpend met gevolgen voor de hydrologische cyclus. In welke
opzichten verschilde de hydrologische cyclus toen van die van nu?
Meteorologen en klimatologen zijn ervan overtuigd dat we momenteel een
klimaatverandering meemaken in de vorm van een broeikaseffect dat deels door de mens
en deels door de natuur versterkt wordt.
o Waarom zou (menselijk) leven op aarde zonder broeikaseffect onmogelijk zijn?
o Welke rol speelt water daarbij?
o Welke natuurlijke en welke menselijke factoren kunnen het broeikaseffect
versterken?
o Wat is het gevaar van een al te sterk versterkt broeikaseffect?





Volgens wetenschappers als prof. Han Dolman leidt het broeikaseffect tot ‘een
intensivering van de hydrologische cyclus’. Wat bedoelen ze daarmee en waardoor wordt
die intensivering veroorzaakt?
Volgens Dolman kan de gemiddelde temperatuur op twee manieren gaan stijgen. Op
welke twee manieren? Wat maakt het uit op welke manier de temperatuur gaat stijgen?
Dolman maakt ook onderscheid tussen geleidelijke en abrupte klimaatveranderingen.
Waarom is dat onderscheid belangrijk?
De hydrologische cyclus is een zeer ingewikkeld systeem dat bestaat uit een mondiaal
hoofdsysteem met talrijke (regionale) sub-systemen. Wetenschappers hebben nog maar
een beperkt inzicht in dat systeem en kunnen slechts globale uitspraken doen. Veel
uitspraken zijn bovendien hypothetisch of zelfs speculatief. Dolman geeft twee
voorbeelden van MOGELIJKE effecten van klimaatveranderingen op hydrologische
systemen.
o Leg uit hoe de vergrote afvoer van Russische rivieren als de Ob, Lena en Jenessei
als gevolg van de temperatuurstijging zou kunnen leiden tot een temperatuurdaling
of zelfs een nieuwe ijstijd in Noord-West-Europa.
o Leg uit hoe een zeespiegelstijging ten gevolge van het versterkte broeikaseffect tot
een zodanige verstoring van het hydrologische systeem in West-Nederland zou
kunnen leiden dat gebied (nagenoeg) onbewoonbaar wordt.
De mondiale hydrologische kringloop en de regionale kringlopen veranderen niet alleen
door klimaatveranderingen maar ook door direct ingrijpen van de mens.
o Welke invloed heeft de aanleg van duizenden grote dammen en stuwmeren op de
(regionale) hydrologische cyclus?
o Welke invloed heeft het grootschalig onttrekken van water aan rivieren en meren?
Zie over dit onderwerp ook het artikel ‘Een tragisch lot voor veel rivieren’ in de
Geografie van april 2000, pagina 14- 17
o Welke invloed heeft het grootschalig onttrekken van grondwater? Zie over dit
onderwerp ook het artikel ‘Overexploitatie grondwater wereldwijd probleem’ in de
Geografie van april 2000, pagina 28-31
o Welke invloed heeft de grootschalige ontbossing en het verwijderen van andere
vegetatie?