Hydrosféra

Hydrosféra je vodní obal Země: veškerá voda na povrchu, pod povrchem i v atmosféře, v kapalném, pevném i plynném skupenství. Většinu, asi 97,5 %, tvoří slaná voda světového oceánu, sladká voda je jen asi 2,5 % a převážná část z ní je vázána v ledu a v podzemí.¹ Voda mezi zásobníky neustále koluje v koloběhu poháněném Sluncem a gravitací.¹

Co je hydrosféra

Hydrosféra je souhrn veškeré vody na Zemi. Patří do ní oceány a moře, řeky a jezera, led a sníh, podzemní voda, půdní vlhkost, voda vázaná v živých organismech i vodní pára v ovzduší. Voda se v ní vyskytuje ve všech třech skupenstvích a mezi nimi přechází, což je hlavní příčina jejího neustálého oběhu.¹

Hydrosféra je jednou z pěti sfér, které zkoumá fyzická geografie, vedle litosféry, atmosféry, pedosféry a biosféry. Jednotlivé sféry se prolínají: voda proniká do hornin, tvoří oblaka a je podmínkou života. Ledové součásti hydrosféry (ledovce, mořský led, permafrost) někteří autoři vyčleňují jako samostatnou kryosféru.

Název pochází z řeckého hydor („voda“) a sphaira („koule“).

Kolik vody je na Zemi a kde je uložena

Celkový objem vody na planetě se odhaduje na asi 1,386 miliardy km³. Z toho zhruba 97,5 % je voda slaná, hlavně v oceánech, a jen asi 2,5 % je sladká.¹ Objem samotného světového oceánu činí podle nejpřesnějších výpočtů z batymetrických dat asi 1,33 miliardy km³.³

Sladká voda je rozdělena velmi nerovnoměrně. Přibližně dvě třetiny z ní jsou vázány v ledovcích a trvalé sněhové pokrývce, většina zbytku je v podzemí a jen nepatrný zlomek procenta tvoří řeky, jezera a vodní pára v ovzduší.¹ Lidé a ekosystémy proto využívají jen velmi malou část vody, kterou planeta má.

Podle studie Gleesona a kol. z roku 2016 je v horních dvou kilometrech zemské kůry uloženo asi 22,6 milionu km³ podzemní vody, ale jen malá část z ní, řádově jednotky procent, je „moderní“, tedy mladší než 50 let a zapojená do aktuálního koloběhu.⁴ Zásoby jezer na Zemi odhadli Messager a kol. v roce 2016 na zhruba 180 tisíc km³.⁵

Světový oceán

Oceán pokrývá asi 71 % zemského povrchu a tvoří z hlediska objemu naprostou většinu hydrosféry.¹ Geografové jej dělí na pět oceánů: Tichý, Atlantský, Indický, Jižní (Antarktický) a Severní ledový, které jsou ale vzájemně propojené a tvoří jediný světový oceán. Moře jsou okrajové části oceánů, oddělené souostrovími nebo pevninou, případně vnitrozemské vodní plochy.¹²

Průměrná slanost oceánské vody je zhruba 35 gramů solí na kilogram vody. Většinu solí tvoří chlorid sodný. Slanost se mění podle místa: je vyšší tam, kde se hodně vypařuje, a nižší tam, kde se mísí s říční vodou nebo táním ledu.¹³

Mořské proudy

Oceán není v klidu. Povrchové proudy, například Golfský proud, pohání hlavně vítr a otáčení Země. Hluboké proudění pohání rozdíly v teplotě a slanosti vody (termohalinní cirkulace), kterou se studená hustá voda potápí v polárních oblastech a jinde se vrací k hladině.¹⁷ Proudy přenášejí teplo z tropů k pólům a významně ovlivňují podnebí pobřeží. Mírné zimy západní Evropy se často přičítají Golfskému proudu, podle Seagera a kol. (2002) ale není proud hlavní příčinou rozdílu proti východu Severní Ameriky: důležitější je proudění vzduchu od oceánu a teplo, které oceán uložil přes léto.¹⁴

Výška mořské hladiny

Podle šesté hodnotící zprávy IPCC (2021) vzrostla průměrná globální hladina moří v letech 1901 až 2018 přibližně o 0,20 m, přičemž tempo růstu se v posledních desetiletích zrychlilo.⁶ Hlavními příčinami jsou tepelná roztažnost oteplující se vody a tání ledovců a ledových příkrovů.⁶

Koloběh vody

Voda neustále koluje mezi oceánem, atmosférou a souší. Slunce odpařuje vodu z oceánů, jezer, půdy a rostlin (výpar, u rostlin transpirace). Vodní pára v atmosféře kondenzuje na oblaka a spadne jako déšť, sníh nebo kroupy. Část srážek odteče po povrchu do řek, část vsákne do půdy a podzemí a odtud pomalu odtéká jinou cestou k moři nebo se vrací do atmosféry rostlinami.¹

Podle bilance, kterou sestavili Trenberth a kol. (2007) z pozorovacích dat, se většina výparu odehrává nad oceánem a také většina srážek tam spadne. Rozdíl mezi srážkami a výparem nad pevninou odtéká řekami zpět do moře.⁷ Pevniny tedy dostávají část srážek z vody vypařené nad oceánem. Voda zůstává v různých zásobnících různě dlouho, od týdnů u řek přes roky u jezer až po tisíce let v hlubokých vodách a ledu.¹

Voda na souši: řeky, jezera a podzemní voda

Řeky odvádějí vodu z povodí, tedy z území, jehož srážky odtékají do společného toku. Hranice mezi povodími se nazývá rozvodí. Největší řeky mají povodí o rozloze milionů km². Největší průtok ze všech řek světa má Amazonka.¹⁵

Jezera jsou přirozené nádrže stojaté vody. Podle původu se dělí na ledovcová, tektonická, sopečná, krasová, říční (mrtvá ramena) a další. Nejhlubším jezerem světa je Bajkal.¹⁶

Podzemní voda vyplňuje póry a trhliny v horninách. Horniny, které vodu dobře propouštějí a ukládají, se nazývají kolektory (zvodně). Podzemní voda je největší zásobárnou kapalné sladké vody a mnoho oblastí z ní čerpá pitnou vodu.⁴

Jak vznikla hydrosféra

Původ vody na Zemi je předmětem výzkumu. Část vody pravděpodobně vznikla spolu s planetou, protože se do ní dostala už při formování z materiálu protoplanetárního disku. Hallis a kol. (2015) to doložili izotopovým složením vody uložené v hlubokém plášti, které se liší od vody v oceánech a ukazuje na původ z mlhoviny, z níž se formovala Země.⁸ Další vodu mohly dodat dopady planetek a komet.

Důkazy o tom, že na Zemi existovala kapalná voda velmi brzy, poskytují nejstarší minerály. Wilde a kol. (2001) analyzovali zirkony z Austrálie staré kolem 4,4 miliardy let a ze složení kyslíku v nich usoudili, že vznikly z hornin interagujících s kapalnou vodou, tedy že oceány mohly existovat velmi brzy po vzniku planety.⁹ Stáří těchto zirkonů potvrdili Valley a kol. (2014).¹⁰

Hydrologie a příbuzné obory

Hydrologie zkoumá výskyt, pohyb a vlastnosti vody na Zemi. Dělí se na hydrologii povrchových vod (hydrografie), hydrogeologii (podzemní vody), limnologii (jezera), oceánografii (moře a oceány) a glaciologii (ledovce).¹ Praktické využití najde při ochraně před povodněmi, hospodaření s vodou, plánování zavlažování a zásobování obyvatel pitnou vodou.

Moderní hydrologie využívá síť měřicích stanic, družicová data a modely. Družice GRACE například měřily změny zásob vody z tíže Země a Rodell a kol. (2018) z nich odvodili, že se zásoby sladké vody na pevnině mění podle regionů různě: některé oblasti ztrácejí vodu, jiné ji získávají, a příčinou je jak změna klimatu, tak lidské využívání vody.²

Hydrosféra Česka

Česko leží v srdci Evropy a vody k nám z okolních států přitékají jen v zanedbatelném množství. Hlavním zdrojem vody v zemi je proto voda srážková.¹¹

Tři moře

Územím Česka procházejí hlavní evropská rozvodí. Labe odvádí vodu do Severního moře, Dunaj (prostřednictvím Moravy a Dyje) do Černého moře a Odra do Baltského moře. Rozvodnice všech tří povodí se setkávají na vrcholu Klepáč (1 144 m) v Králickém Sněžníku na česko-polské hranici.¹¹ V Česku leží zhruba třetina povodí Labe a jen 5,9 % povodí Odry.¹¹

Vodní bilance Česka

Dlouhodobý průměrný úhrn srážek činí v Česku 685 mm za rok, z toho se asi 488 mm vypaří a 197 mm odteče. Průměrný roční odtok je 15,6 miliardy m³. Odtok kolísá: v suchém roce 2018 odteklo jen asi 8 miliard m³ a spadlo asi 530 mm srážek, zatímco v povodňovém roce 2002 to bylo asi 24 miliard m³ a přibližně 900 mm.¹¹

Na jednoho obyvatele připadá zhruba 1 450 m³ vody za rok. Je to asi pětina světového a polovina evropského průměru a méně než mezinárodně uváděný limit bezpečného zásobování 1 700 m³ na osobu za rok. Česko proto patří k oblastem s mírně podprůměrným vodním bohatstvím.¹¹

Řeky a podzemní voda

Celková délka vodních toků včetně nejmenších potůčků se udává na 99 tisíc km, přičemž za významné se považuje asi 16 tisíc km.¹¹ Většina významných toků pramení přímo v Česku, výjimkou jsou například Ohře, Dyje, Lužnice a Malše.¹¹

Zásoby podzemní vody jsou rozloženy nerovnoměrně. Nejvýznamnější jsou v hydrogeologických pánvích, které tvoří druhohorní a třetihorní sedimenty, zejména Česká křídová pánev, kde jsou využitelné zdroje asi 17 m³/s. Více než polovina území leží na hydrogeologickém masivu, kde je podzemní vody málo.¹¹

Jezera

Přirozených jezer je v Česku velmi málo. Chybí vysoké pohoří s řadou ledovcových jezer, rozsáhlý kras i pobřeží. Z ledovcových jezer najdeme na Šumavě pět: Černé, Čertovo, Plešné, Prášilské a Laka. Černé, Čertovo a další dosahují hloubky až asi 40 m. Nejmladším českým jezerem je Odlezelské (Mladotické), které vzniklo 27. května 1872, když sesuv zahradil údolí Mladotického potoka.¹¹

Zajímavým rekordem je Hranická propast, nejhlubší zatopená jeskyně na světě s dosud naměřenou hloubkou 450 m (aniž bylo dosaženo dna).¹¹ Největším jezerem, byť umělým, je zatopený hnědouhelný lom Medard u Sokolova o ploše 493 ha a hloubce 50 m.¹¹

Rybníky a přehrady

Rybníky jsou typickou součástí české krajiny. Zlatého věku dosáhlo české rybníkářství v 16. století, kdy se odhaduje celková výměra rybníků na asi 180 tisíc ha. Po třicetileté válce rozloha prudce klesla, v roce 1840 činila asi 35 tisíc ha a dnes je to kolem 53 tisíc ha při přibližně 24 tisících rybníků. Největším z nich je Rožmberk (489 ha) na Lužnici u Třeboně.¹¹

Významných vodních nádrží (přehrad) je u nás 165 o celkovém objemu 3 342 milionů m³. Nejvyšší hráz má Dalešice (99 m), nejobjemnější je Orlík (716,5 milionu m³) a největší zatopenou plochu má Lipno (48,7 km²).¹¹

Povodně a sucho

Vodní režim u nás je značně rozkolísaný. Od roku 1997 postihlo Česko několik extrémních povodní, k největším patřily ty z let 1997, 1998, 2002, 2006, 2009, 2010 a 2013. Opakem je sucho, které bylo zvlášť výrazné v letech 2014 až 2018 a jehož následky se krajina dlouho vzpamatovávala.¹¹ Tato extrémní období jsou důvodem, proč se vodní hospodářství soustředí na zadržování vody v krajině.

Nejčastější omyly o hydrosféře

Voda na Zemi není nevyčerpatelná v tom smyslu, že by byla k dispozici všude a vždy. Celkově jí je hodně, ale využitelná sladká voda tvoří jen malou část a je rozmístěná nerovnoměrně, takže mnoho regionů trpí jejím nedostatkem.¹²

Hydrosféra není jen kapalná voda. Zahrnuje i led, sníh a vodní páru.¹

Oceány nejsou stejně slané. Slanost se mění s odpařováním, přítokem sladké vody a táním ledu.

Související témata

Další články: fyzická geografie (nadřazený obor), geografie, litosféra, atmosféra, pedosféra a biosféra.

Časté otázky

Co je to hydrosféra?

Hydrosféra je vodní obal Země: veškerá voda na povrchu, pod povrchem i v atmosféře, v kapalném, pevném i plynném skupenství. Asi 97,5 % z ní je slaná voda oceánů.¹