पृथ्वीचा सुमारे ७० टक्के भाग खाऱ्या पाण्याने व्याप्त आहे. पण मानव आणि बहुतांश भूचर गोड्या पाण्याचे सजीव आहेत. आपली शेतीदेखील केवळ गोड्या पाण्यावरच चालते. पृथ्वीवर खाऱ्या  पाण्यापासून गोडं पाणी बनवण्याची एकमेव प्रक्रिया म्हणजे जलचक्र. ध्रुवप्रदेश, बर्फाच्छादित डोंगाररांगा आणि भूजल यात साठलेले गोडं पाणी जलचक्रातूनच प्राप्त होते.

सौर ऊर्जेमुळे महासागर आणि पृष्ठभागावरील पाण्याची वाफ होते, वनस्पतींमधून बाष्पोत्सर्जन होते आणि या वाफेचे ढग होऊन पसरतात. योग्य घनता आणि तापमान मिळाले की बर्फ, पाऊस किंवा द्रवरूपाने पृथ्वीवर गोड्या पाण्याचा वर्षाव होतो. ओढे, नद्या आणि भूजलप्रवाहातून त्याचे वितरण होते. या अविरत चक्रामुळेच सजीवसृष्टी, मानवी अर्थव्यवस्था आणि पर्यावरणाची तहान शमते, आणि पृथ्वीचे तापमान संतुलित राहण्यास मदत होते.

पृथ्वीचे हवामान आणि पाणी यांचा घनिष्ट संबंध आहे. दोघांचाही एकमेकांवर प्रभाव पडतो आणि हवामानातील बदल जलचक्रातून दिसून येतात. जागतिक तापमानवाढीचा जलचक्रावर काय परिणाम होतो हे आज निश्चितपणे सांगता येते. हरितगृह वायूंचे उत्सर्जन वाढल्याने जागतिक तापमान वाढत आहे. यामुळे बाष्पीभवन वाढते आणि पावसाचे वितरण, तीव्रता आणि वारंवारता यात बदल होतात.

काही भागात अतिवृष्टीमुळे पुराच्या घटना वाढल्या आहेत. गेल्या दशकात मुंबई, पुणे, आणि चेन्नईतील अतिवृष्टी विसरणे अवघड आहे. यात जीवितहानी झाली, जनजीवन विस्कळीत झाले आणि अर्थकार्यही ठप्प झाले. माळीण, इरशालगाड आणि हिमाचल प्रदेशच्या डोंगरातून झालेल्या भूस्खलनात अतिवृष्टीचेच कारण होते. लडाखसारख्या शीतवाळवंटातही दरवर्षी पाऊस पडत आहे.

एकीकडे अतिवृष्टी तर दुसरीकडे कोरड्या दुष्काळात वाढ. यातून जलचक्राचे वितरण बिघडल्याचे स्पष्ट होते. संयुक्त राष्ट्रसंघाच्या जागतिक दुष्काळ क्षेत्र यादीत आता भारताची नोंद होते. ब्रिटनने अनेक भागांत दुष्काळग्रस्त परिस्थिती जाहीर केली आहे, तर चीनमध्ये जलविद्युत उत्पादनात लक्षणीय घट झाली आहे. सलग तेरा वर्ष दुष्काळ पडल्यामुळे चिली देशात पाणीवाटप अतिनियंत्रित केले आहे. दुष्काळाचा सर्वाधिक फटका शेतकऱ्यांच्या उत्पन्नावर पडतो.

वाढत्या तापमानामुळे ध्रुवक्षेत्र, हिमनद्या (ग्लेशियर) आणि बर्फाच्छादित डोंगर वितळण्याचा वेग वाढला आहे. यामुळे समुद्राची पातळी तर वाढतेच; पण काही नद्यांना पूर येण्याच्या वेळेत आणि प्रमाणात बदल होतो. त्याचा शेती आणि नैसर्गिक परिसंस्थांच्या कार्यपद्धतीवर परिणाम होतो. आर्क्टिक समुद्रातील बर्फ वितळल्याने तापमानवाढीस अधिक चालना मिळते, कारण पृथ्वीवर पडणाऱ्या सूर्यप्रकाशाला परावर्तित करण्याची पाण्याची क्षमता बर्फापेक्षा कमी असते.

तापमानवाढीमुळे बाष्पीभवन वाढते, मौसमी वाऱ्यांमध्ये बदल होतो आणि नैसर्गिक आपत्ती उद्भवण्याची शक्यता वाढते. अनेक ठिकाणी यांची तीव्रता वाढली आहे. भारताच्या किनारपट्टीवर एकामागे एक चक्रीवादळे हजेरी लावत आहेत. स्थानिक शेती आणि अर्थव्यवस्थेवर याचे आघात दिसून येतात. ‘निसर्ग’ वादळामुळे कोकणात तीन हजार एकर शेतीचे नुकसान झाले, तर ‘तौखते’ हे १९९८ नंतरचे सर्वाधिक शक्तिशाली वादळ होते.

वाढलेले बाष्पीभवन आणि बदललेल्या पर्जन्यमानाचा जमिनीतील ओलाव्यावर परिणाम होतो. कोरड्या मातीत बुरशी, गांडुळे आणि इतर सूक्ष्मजीवांच्या विघटन प्रक्रियेवर ताण पडतो आणि मातीच्या पोषण क्षमतेत घट होते. याचा फटका शेतउत्पादन आणि नैसर्गिक परिसंस्थावर पडतो. पूर्वी काही भागात दवावर शेती चालत असे, पण आज दवाचे प्रमाण घटले आहे.

शहरात रात्रीचे तापमान वाढल्याने आणि प्रदूषणामुळे दव कमी झाले आहे. जलचक्रात असे बदल होत असताना त्याचे पडसाद पर्यावरण, मानवी स्वास्थ्य आणि अर्थव्यवस्थेवर पडतात. समाजातील दुर्बल आणि भेद्य घटकांवर अधिक तीव्र आघात होतात आणि आपत्ती निवारणात सरकारी तिजोरीतून पैसा खर्च होतो.

या आव्हानांना तोंड देण्यासाठी ‘अडॅप्टेशन’ म्हणजे बदलांशी जुळवून घेणे आणि ‘मिटीगेशन’ म्हणजे बदलाच्या करणांना कमी करणे या दोन्ही गोष्टी महत्त्वपूर्ण आहेत. जल व्यवस्थापन, दुष्काळ प्रतिरोधक पीक नियोजन, पूर संरक्षण, पायाभूत सुविधा, हे तर अनिवार्य आहेतच, पण पाणथळ जागा आणि जंगलांचे संवर्धन हे सुद्धा महत्त्वाचे आहे.