Вода — это, прежде всего, открытые резервуары, покрывающие поверхность Земли. Они включают в себя океаны, моря, озера, реки и пруды. Известно еще с уроков географии 10 класса, что водные ресурсы в значительной степени преобладают на планете. Океаны являются самой большой частью гидросферы, поэтому Землю называют «Голубой планетой». Стоит отметить, что всего жидкость покрывает 72% поверхности планеты.
Происхождение воды на Земле
Вода не могла быть на Земле с самого ее начала, когда планета была шаром горячей лавы. Есть три гипотезы о том, откуда берется H2O.
Многие говорят о потоке частиц, который идет к планете Солнца (это называется солнечный ветер). Он состоит в основном из протонов (ядер атомов водорода), которые могли вступать в повторное действие с земным кислородом и образовывать молекулы воды. Второй сценарий предполагает, что жидкость испарялась из магматических пород, когда они застывали. Однако наиболее вероятна концепция третья — воду на Землю принесли кометы.
4 млрд лет назад два газовых гиганта, Сатурн и Юпитер, начали вращаться вокруг Солнца все более упорядоченным образом. Был так называемый орбитальный резонанс, который заставил планеты «встречаться» и выравнивать позиции один раз в каждом орбитальном цикле. Это приводило к тому, что сила тяжести, действующая на остальные солнечные линзы, удваивалась. В результате Нептун, который когда-то кружил рядом с Солнцем, был «запущен» на периферию системы — в сторону комет и астероидов. И все изменилось. По крайней мере, на 100 млн лет Солнечная система превратилась в настоящий тир.
Бомбардировка не обошла Землю стороной. Однако она не причинила вреда, а, наоборот, принесла жизнь. До периода усиленных бомбардировок планета была засушливым, враждебным местом. После этого она стала Голубой планетой, потому что кометы, поразившие Землю, были богаты H2O. Наряду с испаряющейся водой появилась атмосфера, и вместе с ней жизнь.
Сама комета — это огромный ком, состоящий из пыли и осколков камней. Эта грязь является остатками вещества, из которого состоит солнечная система. Каждую минуту в атмосфере тает около 20 комет, масса которых колеблется от 20 до 40 тонн. По крайней мере, такие выводы можно сделать из исследований, проведенных в 1980-х годах, которые впоследствии были подтверждены другими работами. Таким образом, похоже, что большая часть воды — а может быть даже 100% — прибыло на Землю по частям, благодаря маленьким ледяным кометам. Более того, живые организмы или их составляющие могли прибыть вместе с водой.
Глобальный цикл
Все знают, что вода на Земле встречается во многих различных формах и самых разных местах, от океанов до глубин почвы. Глобальный водный цикл, или гидрологический цикл, характеризуется постоянным преобразованием и перемещение воды вокруг Земли.
Теплые температуры воздуха вызывают испарение, потерю жидкости из океанов, озер, рек, почвы и даже растений в атмосферу.
Вода в атмосфере существует в виде пара, и когда она поднимается и выталкивается ветром, сталкивается с более низкими температурами.
Последние вызывают конденсацию, превращение водяного пара в более крупные капли — их большие скопления превращаются в облака и туманы. В конечном итоге скопления воды увеличиваются и сталкиваются, заставляя капли выпадать в виде осадков: дождя, града и снега. Эти осадки имеют решающее значение для пополнения мирового океана, озер, рек и подземных запасов.
Глобальный водный цикл происходит за счет солнца. Если говорить общими понятиями, то солнечная энергия (нагрев) приводит в действие процессы, описанные выше. Глобальный круговорот воды также является важной движущей силой климата. Человеческая деятельность, такая как вырубка лесов, потребление жидкости, направление и отвод водных путей и изменение климата влияют на круговорот.
Моря и океаны
Большая часть воды на Земле — соленая (до 97%). Хлорид и натрий являются наиболее распространенными ионами, содержащимися в ней. Другие ионы или элементы, особенно в океанах, включают магний, серу, кальций, калий и многое другое. Они образуют соли, придающие океанам, морям и некоторым озерам соленые свойства. Организмы, которые находятся в этих местах обитания, имеют приспособления, позволяющие им жить в воде и соли.
Люди не могут использовать такую жидкость напрямую. Это, наверняка, известно тем, кто когда-либо глотал океанскую воду и потом чувствовал себя плохо. Прежде чем применять подобную жидкость для питья или орошения сельскохозяйственных угодий, ее надо обработать, чтобы удалить соли посредством процесса, называемого опреснением. Это дорогостоящая процедура, требующая много энергии.
Ледники планеты
Большая часть пресной земельной воды (2,06%) находится во льдах. Замерзшей жидкости так много, что, если бы она полностью растаяла, море поднялось бы примерно на 6 метров.
Лед состоит из пресной воды (даже плавающий в океанах и морях). Это связано с тем, что соленая жидкость замерзает при гораздо более низких температурах, чем пресная, а очень холодная соленая настолько густа, что уходит с поверхности, где происходит замерзание.
Лед встречается на Северном и Южном полюсах в виде ледяных шапок, ледников на высоких горах, а также в районах вечной мерзлотой (мерзлые почвы). Пример — Антарктида, где находится 90% земного льда. Он кажется неподвижным, но многие объекты плывут, просто очень медленно.
Ледяные шапки и ледники формируются слоями, так как снег и замерзшая жидкость откладываются в течение длительных периодов времени. Когда образуется каждый слой, газы, пыль и другие молекулы попадают в ловушку, образуя «запись» климатических условий этого года. Климатологи могут пробурить глубокие ледяные шапки и ледники, чтобы проанализировать, как климат Земли изменился за миллионы лет.
Подземные источники
Составляют 0,9%. Почти везде, где можно стоять на поверхности, есть вода в земле под ногами. Дождевая просачивается вниз через почву, пока не достигнет поверхности, которая уже насыщена влагой.
В зависимости от глубины этой области и от того, как быстро жидкость просочилась через почву, грунтовые воды могут иметь возраст от нескольких дней до тысяч лет. Места, где они скапливаются в колодцах, называются водоносными горизонтами.
Последние могут быть довольно большими. Например:
- Большой Артезианский бассейн в Австралии является одним из самых глубоких и крупных в мире, занимая 1,7 млн кв. км, или 23% австралийского континента.
- В Соединенных Штатах водоносный горизонт Огаллала покрывает 450 тыс. кв. км Великих равнин, встречающихся в некоторых районах Вайоминга, Южной Дакоты, Небраски, Колорадо, Канзаса, Нью-Мексико, Оклахомы, и Техаса.
Люди в значительной степени полагаются на подземные воды для питья, сельского хозяйства и других целей, но чрезмерное использование, загрязнение и повышение уровня моря угрожают этому ценному ресурсу.
Озера и реки
Озера (0,008%), согласно определению, это всего лишь один из видов поверхностной воды, которая легкодоступна и видна на поверхности Земли. Это видно по специальным схемам на картах.
Озера образуются там, где скапливается жидкость от дождя и снега. В некоторых местах озера образуются в местах, где грунтовые воды просачиваются на поверхность.
Водоемы бывают разных форм и размеров и могут содержать соленую или пресную жидкость. Самое старое и самое большое озеро на Земле — Байкал в Сибири, имеет глубину более 1500 м.
Пресноводные водоемы высоко ценятся людьми как места отдыха и водоснабжения. Если в городе есть водохранилище, то источник жидкости, поступающей из кранов — это естественное или искусственное озеро.
Реки (0,0002%) образуются там, где вода стекает вниз под действием силы тяжести, совершая путешествие от вершин гор к морю. Много разных видов растений и животных можно найти вдоль берегов.
Хотя реки составляют небольшую долю водных ресурсов Земли, они продолжают быть важным ресурсом для людей, служа транзитными системами для разведки и транспортировки товаров, производства электроэнергии, отдыха и источника пресной жидкости.
Болотные угодья
Водно-болотные угодья (0,001%) встречаются в районах, где вода покрывает почву в течение различных периодов времени. Это явление может происходить вдоль береговых линий, где приливы перемещают жидкость взад и вперед по суше, а также в районах, подверженных наводнениям, таких как низменные районы вокруг озер и рек. Они также известны как:
- дельты;
- эстуарии;
- болота;
- протоки.
Водно-болотные угодья содержат большое разнообразие организмов, поскольку являются районами обитания как наземных, так и водных организмов. Это разнообразие представителей от микробов до млекопитающих, взаимодействует с окружающей средой и друг с другом, создавая некоторые из наиболее активных водных сред обитания на Земле.
Водно-болотные угодья, согласно характеристикам, также выполняют важные функции, такие как:
- места обитания рыб-питомников;
- места отдыха мигрирующих птиц;
- буферные зоны от штормовых повреждений.
К сожалению, многие территории также расположены в районах, в которых расселено большое количество людей. Эта ситуация создает более чем 50% потерю важной среды обитания.
Природные ресурсы воды на Земле сокращаются, поэтому необходимо построить как можно больше искусственных водоемов и позаботиться о чистоте поверхностных и грунтовых вод. Кроме того, их следует беречь, взять под охрану и использовать рационально, с осторожностью. Это принесет пользу для всего человечества, потому что без воды никто из людей не выживет.
