Hydrologie is de wetenschappelijke studie van de beweging, distributie en kwaliteit van water op aarde en andere planeten, inclusief de watercyclus, watervoorraden en de duurzaamheid van ecologische stroomgebieden. Een hydroloog bestudeert de fysische eigenschappen van water, het gedrag ervan in de natuur en hoe de samenleving het gebruikt en beïnvloedt.
Water is een unieke verbinding, essentieel voor alle vormen van leven. Ongeveer 71% van het aardoppervlak is bedekt met water, voornamelijk in oceanen en andere grote waterlichamen. Slechts 2,5% van dit water is zoet, de rest is zout. Van dit zoete water is het merendeel bevroren in gletsjers en poolijskappen of ligt het te diep onder de grond om tegen een betaalbare prijs te kunnen worden gewonnen.
De watercyclus, ook wel de hydrologische cyclus genoemd, beschrijft de voortdurende beweging van water op, boven en onder het aardoppervlak. De cyclus illustreert hoe water op verschillende plaatsen in de watercyclus van toestand verandert tussen vloeistof, damp en ijs, en omvat processen zoals verdamping, condensatie, neerslag, infiltratie, afvloeiing en ondergrondse stroming.
Verdamping is het proces waarbij water verandert van een vloeibare naar een gasvormige vorm. Dit komt vooral voor in oceanen, rivieren, meren en bodem. De energie van de zon verwarmt water, waardoor de moleculen snel genoeg kunnen bewegen om als damp in de lucht te ontsnappen.
Bij condensatie koelt de waterdamp in de lucht af en verandert weer in vloeistof, waardoor wolken ontstaan. Dit proces is het omgekeerde van verdamping.
Neerslag ontstaat wanneer er zoveel water condenseert dat de lucht het niet meer kan vasthouden. Water valt uit wolken in de vorm van regen, sneeuw, natte sneeuw of hagel.
Na neerslag sijpelt een deel van het water de grond in. Infiltratie is het proces waarbij water op het grondoppervlak de bodem binnendringt.
Afvloeiing is de beweging van water, meestal afkomstig van neerslag, over het landoppervlak richting beken, rivieren, meren en uiteindelijk naar de oceaan. Afvloeiing kan erosie veroorzaken en voedingsstoffen, sediment en verontreinigende stoffen transporteren.
Een deel van het water dat infiltreert, blijft in de bodem en verplaatst zich als ondergrondse stroming. Dit water kan weer in bronnen verschijnen of bijdragen aan de basisstroom van rivieren.
Zoetwater wordt aangetroffen in gletsjers, ijskappen, rivieren, meren, bodem, watervoerende lagen en de atmosfeer. Ondanks dat het een hernieuwbare hulpbron is, is het ongelijk verdeeld over verschillende regio's, wat in sommige gebieden tot overvloed en in andere tot schaarste leidt.
Effectief waterbeheer omvat het plannen, ontwikkelen, distribueren en optimaliseren van waterbronnen om aan de behoeften van de samenleving te voldoen en tegelijkertijd het milieu te beschermen. Het omvat irrigatiepraktijken, waterbehoud, bestrijding van vervuiling en het bouwen van infrastructuur zoals dammen en reservoirs voor watervoorziening en beheersing van overstromingen.
Menselijke activiteiten zoals landbouw, industrie en verstedelijking veranderen de natuurlijke waterstroom en beïnvloeden de distributie, kwaliteit en beschikbaarheid ervan. Vervuiling kan waterbronnen verontreinigen, waardoor ze onveilig of onbruikbaar worden. Ontbossing en verstedelijking vergroten de afvoer, waardoor de infiltratie en de grondwateraanvulling afnemen, wat mogelijk kan leiden tot erosie en een verminderde waterkwaliteit.
Hydrologie speelt een cruciale rol bij het begrijpen en beheren van de watervoorraden op aarde. Door de beweging, distributie en kwaliteit van water te bestuderen, kan de mensheid zich beter voorbereiden op haar toekomst en een duurzame watervoorziening voor alle vormen van leven garanderen. Het begrijpen van de hydrologie en het respecteren van de principes die van toepassing zijn op water zijn van fundamenteel belang voor een effectief beheer van deze onmisbare hulpbron.
