Распространение воды на Земле. Происхождение природных вод


Гидросфера (греч. НуЛго — вода и зрНшга — шар) — водная оболочка земного шара, объединяющая Мировой океан, подзем­ные воды и поверхностные воды суши. Един­ство гидросферы определяется постоянным во­дообменом между всеми ее частями и перехо­дом воды из одного состояния в другое.

Существует и более широкое толкование понятия «гидросфера», при котором в нее включают также и водяной пар атмосферы, и биологическую воду, содержащуюся в живых организмах. Однако в этом случае понятие «гидросфера» теряет свою конкретность, так как его можно распространить и на атмосфе­ру, и на биосферу (как, впрочем, и их на ги­дросферу). В то же время при составлении водных балансов необходимо учитывать и вла­гу, находящуюся в атмосфере, как равноправ­ную участницу мировых круговоротов воды.

За верхнюю границу гидросферы условно принимают поверхность земного шара; ниж­няя ее граница менее четкая, но основная мас­са включающихся в гидросферу подземных вод заключена в осадочной рыхлой толще.

Общий объем поверхностных и приповерх­ностных подземных вод на Земле составляет около 1,39 млрд км3'. Различные виды при­родных вод и их роль в гидросфере показаны в таблице 4. Безусловно, основная часть этих вод сосредоточена в Мировом океане, поэто­му можно сказать, что гидросфера — это преж­де всего океаносфера.

Соленых вод на Земле 97,4% — это преж­де всего океаническая вода и частично мине­рализованная озерная и подземная. На долю пресной воды приходится всего 2,6%, из них около 2,0% сосредоточено во льдах. Лишь око­ло 0,6% жидкой воды находится в реках, озе­рах и подземных резервуарах, причем пятая часть — в озере Байкал. Поэтому проблема

1 Если включать в гидросферу все воды Земли, в том числе воды земной коры и мантии в различных состоя­ниях, то по объему первое место занимают подземные воды, второе — Мировой океан, третье — ледники.


пресной воды — одна из глобальных эколо­гических проблем человечества.

Та б л и ца 4

Мировые запасы воды в различных звеньях гидро­сферы, а также в атмосфере и биосфере

(по Атласу океанов с дополнениями)

 

Части гидросферы
Объем
В
о/ /о  
  воды от общего
  в тыс. км! объема
Мировой океан 96,4
Воды на поверхности суши:    
ледники и постоянный снеж- 1,86
ный покров;    
озера, 0,013
в том числе пресные; 0,007
водохранилища; 0,0004
речные воды; 0,0002
воды в болотах 0,0008
Подземные воды (гравитаци-    
онные и капиллярные), 1,69
в том числе пресные 0,76
Подземные льды зоны много-    
летнемерзлых пород 0,022
Вся гидросфера,
в том числе запасы прес-    
ной воды 2,65

В настоящее время вода покрывает 86% поверхности Земли: 71% — площадь Океана и 15% — суммарная площадь воды на суше: ледники, озера, водохранилища, реки, болота. Так что нашу планету впору называть не Зем­лей, а Океаном или Водой.

Науку, изучающую свойства природных вод, происходящие в них процессы и взаимодейст­вие вод с другими элементами географической оболочки, называют гидрологией, в том чис­ле ее часть, изучающую Мировой океан, — океанологией. В курсе землеведения даются



лишь наиболее важные гидрологические по­нятия, изучаются те свойства и процессы раз­ных видов природных вод, которые необходи­мы для познания общих географических зако­номерностей Земли.

Происхождение природных вод. Хими­чески связанная вода была в веществе холод­ного газопылевого протопланетного облака, из которого возникла Земля. Геохимиче­ские исследования показывают, что на земной поверхности вода появилась на определенном этапе развития Земли около 4,0 — 3,5 млрд лет назад за счет горячих растворов, водяных паров и других летучих веществ в результате дегазации магмы. Максимум темпов нараста­ния гидросферы приходится на нижний рифей 1,5 млрд лет назад. Гидросфера развивалась в тесном взаимодействии с атмосферой, лито­сферой, а затем и с живой природой.

Поступление воды из недр происходит до сих пор при извержении вулканов, особенно в рифтах срединно-океанических хребтов, а ведь раньше вулканическая деятельность бы­ла гораздо активнее. Примером могут служить


глубинные ювенильные воды и рассолы (с со­леностью до 270%0 и температурой до 44 — 57 °С), поступающие из источников в осе­вом рифте Красного моря. В некоторых впа­динах этого рифта толщина слоя воды с ано­мально высокой соленостью и температурой составляет 200 — 300 м, что является показа­телем высокого дебита этих источников. Прес­ная вода на суше — результат прохождения «океанической» воды через атмосферу. В верх­них слоях атмосферы вода образуется из ато­мов водорода, принесенных солнечным светом, который реагирует с кислородом атмосферы (так называемый солнечный дождь). Гидро­сфера не только получает, но и теряет воду за счет фотосинтеза и распада воды Н2О на ОН и Н или О и Н2 в высоких слоях атмо­сферы. При этом легкие атомы водорода уле­тучиваются в межпланетное пространство, образуя земную корону. Существующие оцен­ки современной диссипации водорода в космическое пространство показывают, что в среднем Земля теряет около 0,1 км воды в год.