Je nachdem, ob der Boden aus lockerem Sand oder aus dichtem Erdreich besteht, gelangt das Wasser schneller oder langsamer nach unten. Und erst wenn das abwärts fließende Wasser auf eine wasserundurchlässige Gesteinsschicht wie Ton trifft, wird das Versickern gestoppt. Dann sammelt sich über der undurchlässigen Schicht das Grundwasser in den Hohlräumen des Erdreichs und wird darin gespeichert. Neigt sich die Schicht aus „wasserdichtem“ Gestein, dann fließt das Grundwasser selbst hangabwärts nahe gelegenen Bächen und Flüssen entgegen. Die Stellen, an denen das Grundwasser wieder an der Oberfläche austritt, heißen Quellen.

Wenn es sehr stark regnet oder eine große Menge von Schnee schmilzt, sammelt sich in kurzer Zeit mehr Wasser auf der Erdoberfläche als versickern kann. Dann staut sich das Wasser. Kann es nicht schnell genug abfließen, kommt es zu einer Überschwemmung.

Während das Grundwasser durch die verschiedenen Erdschichten fließt, wird es gefiltert und gereinigt. Deshalb kann aus Grundwasser besonders gut Trinkwasser gewonnen werden.

Das Grundwasser ist Teil des Wasserkreislaufs. Es kann weniger als ein Jahr, aber auch mehrere Millionen Jahre im Inneren der Erde bleiben. Unter der Sahara zum Beispiel haben Forscher Grundwasser entdeckt, das sich schon viele Tausend Jahre unter dem Wüstensand befindet.

Der Motor des Wasserkreislaufs ist die Sonne: Sie erwärmt das Wasser der Meere, Seen und Flüsse so stark, dass es verdunstet. Auch Pflanzen geben durch winzige Öffnungen Wasserdampf in die Atmosphäre ab. Die feuchte Luft steigt nach oben, winzige Wassertröpfchen versammeln sich in der Höhe und bilden Wolken. Als Regen, Hagel oder Schnee fällt das Wasser zurück ins Meer oder auf die Erde. Fälllt es auf die Erde, dann versickert es im Boden, versorgt Pflanzen oder fließt durch den Boden, über Bäche und Flüsse zurück ins Meer. Der ewige Kreislauf aus Verdunstung, Niederschlag und Abfließen beginnt wieder von vorne.

Den Kreislauf des Wassers gibt es schon fast so lange wie es die Erde gibt. Er sorgt dafür, dass Lebewesen auf unserem Planeten mit Süßwasser versorgt werden. Und nicht nur das: Ohne den Wasserkreislauf würde es das Wetter, so wie wir es kennen, gar nicht geben.

Die meisten Niederschläge auf der Erde fallen als Regen. Wenn kleine Wassertröpfchen in einer Wolke zusammenprallen, schließen sie sich zu immer größeren und schwereren Tropfen zusammen. Sind sie zu schwer, um weiter zu schweben; liegt die Temperatur über 0° Celsius, fallen sie als Regen auf die Erde.

Bei sehr niedriger Lufttemperatur fällt der Niederschlag nicht mehr als Regen, sondern als Schnee. Die Schneeflocken wachsen aus sechseckigen Eiskristallen, die sich in sehr kalten Wolken durch Wassertröpfchen miteinander verkleben. Sind die Eisgebilde groß und schwer genug, tanzen sie als Schneeflocken vom Himmel herab.

Ziehen dagegen starke Aufwinde durch eine hoch aufgetürmte Wolke, kann es Hagel geben. Kleine Tropfen aus dem unteren Teil der Wolke werden nach oben gewirbelt, wo es kälter ist als unten. Dort gefrieren sie zu kleinen Eiskügelchen, etwa so groß wie Stecknadelköpfe. Diese Eiskügelchen heißen Graupel. Wenn in einer sehr hohen Gewitterwolke bei starkem Wind die Kügelchen in der Wolke mehrmals auf und ab geschleudert werden, frieren immer mehr Regentropfen an den Kügelchen fest. Je mehr es die Eiskügelchen in der Wolke umhertreibt, desto größer und härter werden sie. Ab einem halben Zentimeter Durchmesser heißen diese Eiskugeln Hagel. Hagelkörner können größer werden als Tennisbälle und haben oft schon großen Schaden angerichtet.

Im Unterschied zu Niederschlag, der aus Wolken herabfällt, gibt es auch Niederschlag, der dicht an der Erdoberfläche entsteht. Wenn über Nacht die Temperatur am Boden sinkt, kann die Luft weniger Feuchtigkeit aufnehmen. Dann setzt sich das überschüssige Wasser am Boden, an Pflanzen oder an Gegenständen ab: Die Feuchtigkeit schlägt sich gut sichtbar als Tau nieder. Fällt die Temperatur in der Nacht unter 0° Celsius, friert das Wasser an den Gegenständen fest und bildet eine weißliche Schicht. Dann spricht man nicht mehr von Tau, sondern von Reif.

Bäche, Flüsse oder Ströme – Bezeichnungen, die uns flüssig über die Lippen kommen, werden von Wissenschaftlern (Geografen) genau voneinander unterschieden. Einteilen lassen sie sich über ihre Wassermenge, über ihre Länge oder ihre Breite: Ist das Fließgewässer weniger als einen halben Meter breit, spricht man von einem Rinnsal, bei mehr als 2 Meter Breite von einem Bach. Schwillt das Gewässer bis zu 10 Meter Breite an, ist es ein Fluss. Und wenn es noch breiter wird, kann der Fluss als Strom bezeichnet werden. Von einem Strom spricht man beispielsweise beim Amazonas oder beim Nil, aber auch Rhein und Donau sind Ströme.

Die Wassermenge des Fließgewässers nimmt von der Quelle bis zu Mündung zu. Dennoch fließt es abwärts immer langsamer. Das kommt daher, dass der Hang, den es hinabfließt, oben steiler ist als unten. Und weil das Wasser oben schneller und talabwärts immer langsamer fließt, kann es am oberen Lauf mehr Sand und Geröll mitschleppen als am unteren. So wird am Oberlauf eines Flusses mehr Sand und Geröll abgetragen, am Unterlauf mehr abgelagert.

Erzeugt wird das „Streifendesign“ schon bei der Bildung des Gesteins. Ausgangsmaterial ist Verwitterungsschutt, der von Wasser oder vom Wind davongetragen wird. Flüsse, Gletscher und Staubstürme verlieren irgendwann an Kraft: Flussläufe werden zur Mündung hin immer langsamer und strömen schließlich ins Meer oder einen See. Gletscher dringen in wärmere Regionen vor und schmelzen ab. Auch Staubstürme lassen irgendwann nach. Dann können sie Staub, Sand und Geröll nicht mehr weiter befördern. Das mitgeschleppte zermahlene Gestein setzt sich ab. Mit der Zeit bildet das abgelagerte Material eine immer höhere Schicht – das Sediment. Besonders auf dem Meeresboden und auf dem Grund von Seen, wo Flüsse viel Material anschwemmen, sammeln sich solche Sedimente, darunter auch Reste von toten Tieren oder Kalkschalen.

Nach und nach schichten sich verschiedene Sedimente übereinander. Eine Schicht kann zum Beispiel aus Sandstein bestehen: Zu Trockenzeiten hat hier der Wind Wüstensand angeweht. Steigt der Meeresspiegel wieder an, wird diese Schicht von Wasser bedeckt: Kalkschalen von Meerestieren sinken auf den Meeresgrund und lagern über dem Sand eine weitere Schicht an. Über Jahrmillionen veränderte sich das Klima immer wieder und sorgte dafür, dass der Meeresspiegel schwankte. Dadurch konnten sich verschiedene Schichten ablagern.

Im Laufe der Zeit wird die Sedimentdecke immer dicker. Unter der Last des eigenen Gewichts werden die anfangs lockeren Sedimente immer stärker zusammengepresst, kleine Hohlräume verschwinden, die Masse verdichtet sich. Weitere Schichten lagern sich darüber, das Sediment wird immer fester und schließlich unter Druck zu Sedimentgestein. Dieser Vorgang heißt in der Geologie auch Diagenese. Werden dabei zum Beispiel Schalen winziger Meerestiere zu Stein gepresst, entsteht Kalkstein. Feine Sandkörner aus Quarz verkitten sich unter dem hohen Druck zu Sandstein.

Neben Geröll setzten sich auch tote Tiere ab, zum Beispiel Fische auf dem Meeresgrund. Luftdicht abgeschlossen blieben ihre Knochen und Schuppen erhalten und versteinerten. Solche Fossilien haben sich im Stein verewigt. Sie verraten noch nach Jahrmillionen vieles über die Zeit, in der sich das Sediment gebildet hat. Daher können Geologen in den Gesteinsschichten lesen wie in einem Geschichtsbuch.

Normalerweise ist für uns nur die oberste Schicht sichtbar. Wenn sich jedoch ein Fluss durch das Sedimentgestein gräbt, es bei der Gebirgsbildung angehoben oder in einem Steinbruch frei gesprengt wird, erhalten wir einen Blick auf den Querschnitt. Die einzelnen Sedimentschichten sind dann als „Streifen“ oder Bänder im Gestein gut zu erkennen.

Trinkwasser sprudelt nicht von selbst aus dem Hahn. Es muss erst aufbereitet werden, damit es den hohen Qualitätsanforderungen entspricht. Am besten geeignet für die Gewinnung von Trinkwasser ist Grundwasser. Denn durch das Versickern im Boden wird das Regenwasser, wie durch einen Filter, vorgereinigt. Schad- und Trübstoffe, die sich danach noch im Wasser befinden, bleiben in den Filtern der Wasserwerke hängen. Das saubere Wasser kann schließlich über Pumpanlagen auf die Reise zu den einzelnen Haushalten geschickt werden.

Trinkwasser lässt sich auch aus Flüssen und Seen oder aus dem Meer gewinnen. Das Wasser aus diesen Gewässern ist meist jedoch nicht so sauber wie das Grundwasser. Zusätzlich muss Meerwasser erst aufwändig entsalzt werden, bevor man es trinken kann.