IV - Vatn og vatnshagur (Magnús)

Question 1

Hvað er hlutverk jarðvegs þegar það kemur að vatni?

Answer 1

Jarðvegur hefur það hlutverk að sía vatn og hreinsa það af mengandi efnum. Vatnmiðlun jarðvegs kemur einnig í veg fyrir að úrkoma renni viðstöðulaust í burtu út í ár og læki án þess að nýtast innan vistkerfa, en mikið afrennsli á yfirborðinu veldur hættu á flóðum.

Question 2

Hvernig myndast vatn (sameind vatnsins)?

Answer 2

Sameind vatnsins, H2O, er mynduð annars vegar af tveimur vetnisatómum (prótónum, róteindum) og hins vegar súrefnisatómi .

Question 3

Hvað sýnir myndin?

Answer 3

Vatnssameindin er skautuð með neikvæðum (–) og jákvæðum (+) hliðum. Sterk binding myndast á milli sameindanna þar sem neikvæðar og jákvæðar hliðar tengjast saman (vetnistengi).

Question 4

Hvað er vetnistengi?

Answer 4

Vatnssameindin er skautuð með neikvæðum (–) og jákvæðum (+) hliðum.
Sterk binding myndast á milli sameindanna þar sem neikvæðar og jákvæðar hliðar tengjast saman (vetnistengi).

Question 5

Hvort hefur súrefnisatómin jákvæðar eða neikvæðar hleðslur?

Answer 5

Súrefnisatómin hafa neikvæða hleðslu (O–)

Question 6

Hvort hefur prótónurnar jákvæðar eða neikvæðar hleðslur?

Answer 6

Prótónurnar hefur jákvæða hleðslu (H++)

Question 7

Sú staðreynd að vatn er skautað er sannarlega heppilegt fyrir lífríkið á jörðinni.
Tengingarnar á milli vatnssameinda er grundvöllur hvaða fyrirbæri?

Answer 7

Tengingarnar á milli vatnssameinda er grundvöllur hárpípukraftsins, sem tryggir flæði vatns um jarðveg og í plöntum.

Question 8

Er eðlisvarmi vatns er lítill eða mikill?

Answer 8

Vatn helst lengi í vökvaformi við hitun án þess að taka á sig gufuform.
Semsagt: eðlisvarmi vatns er gríðarlega mikill

Question 9

Hvað er átt við þegar sagt er að vatn er leysiefni?

Answer 9

Vatnið getur haldið umtalsverðum styrk jóna í lausn vegna skautunar þess sem gerir það að leysiefni.
Efnasambönd á borð við salt (NaCl) leysast upp í vatni, Na+ tengist neikvæðum enda vatnssameindarinnar en Cl- þeim jákvæða.

Question 10

Hvenær er vatn ekki háð þyngdaraflinu?

Answer 10

Samloðun vatns og viðloðun við agnir í jarðvegi er undirstaða hárpípukraftsins í mold. Hann virkar jafnt í allar áttir í moldinni, hvort heldur sem er upp, niður eða til hliðanna, þ.e.a.s. hann er ekki háður þyngdaraflinu. Þegar vatn minnkar á einum stað í moldinni, t.d. vegna uppgufunar eða upptöku plantna, berst vatn að þeim stað sem er þurrari fyrir tilverknað hárpípukraftsins.

Question 11

Hvað er laut og bundið vatn?

Answer 11

Þetta vatn er kallað laust vatn til aðgreiningar frá bundnu vatni sem loðir við moldina. Þessu má líkja við að svampi sé dýft í vatn og hann mettaður með vökvanum, en hann síðan tekinn upp úr aftur. Þá lekur lausa vatnið úr honum en eftir situr bundna vatnið sem losnar ekki nema við kreistum svampinn.

Question 12

Hvað er vatnsspenna?

Answer 12

Mælikvarðinn á hve „fast“ vatnið er í jarðveginum nefnist vatnsspenna.
Hún er gagnstæð þrýstingi, sem t.d. myndast undir djúpri vatnssúlu (laust vatn).

Question 13

Hvað kallast jákvæð eining fyrir bundið vatn?

Answer 13

Í sumum tilfellum kann að vera þægilegt að skilgreina stærðirnar sem jákvæð tölugildi og er þá talað um togspennu, sem er jákvæð eining fyrir bundið vatn (og þá hefur laust vatn neikvæða togspennu).

Question 14

Hvað er togspenna?

Answer 14

Er jákvæð eining fyrir bundið vatn (og þá hefur laust vatn neikvæða togspennu).

Question 15

Hver eru fjögur mikilvæg hugtök þegar rætt er um hve mikið vatn er í moldinni?

Answer 15

vatnsinnihald
mettun
visnunarmark
vatnsheldni (nýtanlegt vatn)

Question 16

Hvað þýðir hugtakið Vatnsinnihald?

Answer 16

Vatnsinnihald, eða hve mikið er af vatni í jarðvegi á hverjum tíma, er yfirleitt táknað sem hlutfall af þurrvigt jarðvegsins, þ.e. hve mikið er af vatni deilt með þunga jarðvegsins eftir að hann hefur verið þurrkaður:

Question 17

Hvað þýðir hugtakið Vatnsmettun?

Answer 17

Vatnsmettun er vatnsinnihald moldarinnar þegar laust vatn hefur lekið úr henni . En jarðvegurinn er mettaður með tilliti til bundins vatns. Oft er vatnsmettun skilgreind við tiltekna vatnsspennu og þá oftast við -0,33 bör (-0,033 MPa), en einnig oft við -0,1 bar. Það skal tekið fram að erfitt er að skilgreina nákvæmlega eitt viðmið fyrir vatnsmettun á þennan hátt, hún er t.d. breytileg eftir jarðvegsgerð.

Question 18

Hvað þýðir hugtakið Visnunarmark?

Answer 18

Visnunarmark er það ástand í moldinni þegar lítið er orðið um vatn og það litla sem eftir er það fastbundið við moldaragnir að gróður nær ekki að nýta sér það. Alla jafna er miðað við -15 bara spennu, enda þótt það sé breytilegt eftir plöntu-tegundum hvenær gróður nær ekki lengur að taka upp vatn. Við visnunarmark er jarðvegurinn orðinn þurr og þá tekur gróður að visna.

Question 19

Hvað þýðir hugtakið Vatnsheldni?

Answer 19

Vatnsheldni jarðvegs er skilgreind sem mismunurinn á vatnsmagni við vatnsmettun annars vegar og hins vegar visnunarmarks – það vatn sem jarðvegurinn getur miðlað til gróðurs.
Hér er einnig notað hugtakið nýtanlegt vatn (e. plant available water), þ.e. það vatn sem moldin getur geymt og miðlað til baka til plantna.

Question 20

Hvaða þættir ráða mestu hve miklu vatni jarðvegur getur haldið?

Answer 20

Þeir þættir sem mestu ráða um hve miklu vatni jarðvegur getur haldið er kornastærðin og magn lífrænna efna.

Question 21

Hvað er Ísig?

Answer 21

Ísig er hugtak sem notað er um flæði vatns niður í jarðveginn.

Question 22

Hvað er Mettuð vatnsleiðni?

Answer 22

Mettuð vatnsleiðni á við um það þegar laust vatn streymir um mettaðan jarðveg.

Question 23

Hvað er Ómettuð vatnsleiðni?

Answer 23

Ómettuð vatnsleiðni tekur á móti færslu bundins vatns um moldina.

Question 24

Hver er besta leið til að mæla vatnsinnihald í jarðvegi?

Answer 24

Einfaldast er að mæla vatnsinnihald sýnis með því að vigta það, þurrka það síðan (oft við 100-120°C hita) og vigta það aftur.

Question 25

Hvernig er notað þrýstipotta til að mæla vatnsinnihald í jarðvegssýnum?

Answer 25

Algengt er að mæla vatnsinnihald í jarðvegssýnum í þrýstipottum við mismunandi þrýsting. Þegar þrýstingur er settur á pottana pressast vatnið úr moldinni og það er síðan leitt út úr pottinum í gegnum sérstaka himnu. Þannig er unnt að kanna vatnsmagn í jarðvegi við tiltekinn þrýsting – þ.e. vatnsmagn við mismunandi togspennu.

Question 26

Seigðu stutt frá Vatnshaga

Answer 26

Vatnshagur er fræðigrein sem fjallar um ferla vatns í og við yfirborð jarðar, t.d. grunnvatns, rennsli straumvatna og grunnvatns, sem og ferla vatns í jarðvegi og nýtingu þess bæði í vistkerfum og af manninum sjálfum í margvíslegum tilgangi.
Vatnshagur varðar einnig og ekki síst gæði vatnsins.

Question 27

Hvað er Taftími vatns?

Answer 27

Hve lengi vatn dvelur í einstökum þáttum vistkerfanna.
Taftími vatns er að meðaltali um 10 dagar í andrúmsloftinu, 20 dagar í vatnsföllum en 30 dagar í jarðvegi.

Question 28

Taftími vatns í andrúmsloftinu?

Answer 28

10 dagar

Question 29

Taftími vatns í vatnsföllum?

Answer 29

20 dagar

Question 30

Taftími vatns í jarðvegi?

Answer 30

30 dagar

Question 31

Hvað geymir moldin mikið magn af ferskvatni sem er í hringrás hverju sinni?

Answer 31

Moldin geymir drjúgan hluta ferskvatnsins sem er í hringrás hverju sinni, eða um 33% **af því eina prósenti **sem er ekki bundið í sjó eða jöklum.

Question 32

Hver er munurinn á útgufun og uppgufun?

Answer 32

Vatnið gufar upp af gróðrinum = útgufun
Vatnið gufar upp beint úr mold = uppgufun

Question 33

Hvað kallast það þegar tap á lausu vatni fer niður í gegnum moldina?

Answer 33

Tap á lausu vatni niður í gegnum moldina er nefnt útskolun

Question 34

Af hverju getur skapast mengun við útskolun?

Answer 34

Verði útskolun tapast næringarefni með vatnslausninni, sem getur valdið mengun á grunnvatni og í straumvötnum. Útskolun á nitri og fosfór frá landbúnaðarsvæðum hefur valdið gríðarlegri mengun á víðfeðmum svæðum á meginlöndunum.

Question 35

Hvað kemur í veg fyrir að eiturefni berist á braut með yfirborðsvatni.

Answer 35

Mold og gróður koma einnig í veg fyrir að eiturefni berist á braut með yfirborðsvatni.

Question 36

Mold og lífríki meðfram ám og lækjum mynda afar mikilvæg vistkerfi.
Þau sjá um að koma í veg fyrir hvað?

Answer 36

Þau sjá um að koma í veg fyrir of ört yfirborðsrennsli að vatnsfarvegunum, sía út mengunarefni, t.a.m. úr landbúnaði, og þau eru oft og tíðum mikilvæg búsvæði fjölbreyttra lífvera.

Question 37

Hvað er árhelgi?

Answer 37

Nærsvæði vatnsfarveganna veita vatnsrennslinu rými í flóðum og mynda náttúrulegar flóðavarnir. Vistkerfin á vatnsbakkanum eru jafnframt mikilvæg fyrir lífríki vatnakerfanna, þau tempra hitastig, minnka flóð og sjá kerfunum fyrir jöfnum og hæfilegum skammti af næringu. Þessi „árbakkakerfi“ heita „riparian zone“ á ensku en hafa verið nefnd árhelgi á íslensku

Question 38

Hvað þarf til að slíta vatnssameindir í sundur?

Answer 38

Það þarf mjög mikla orku!

Question 39

Hvað er Gravitational (laust) vatn?

Answer 39

Vatn sem rennur út
(niður) fyrir áhrif þyngdarafls, mjög
laust bundið.

Question 40

Hvað er Osmotic (bundið) vatn?

Answer 40

Vatn-vatn-(jónir) sem halda því
saman og sá kraftur vegur upp á
móti krafti sem reynir að nýta
vatnið (rætur). Hér kemur líka til
salt sem hefur áhrif á vatnsspennu
(misjafnt hvernig talið)

Question 41

Hvað er Matric (fast) vatn?

Answer 41

Vatn loðir við yfirborð
agna (mjög fast það sem er næst
ögnum). Viðloðun