Сколько же воды на Земле и какова ее судьба?

Общий объем гидросферы на планете Земля немногим превышает 1,4 миллиарда кубических километров.

Число весьма внушительное. Правда, 94 процента от нее приходится па соленые воды морей и океанов. Последние покрывают 72 процента поверхности планеты. Их средняя глубина — около 3800 метров, и если бы кому-нибудь удалось «обкатать» Землю в некое подобие бильярдного шара, то вода покрыла бы ее всю многометровой толщиной. Все это, конечно, впечатляет. И тем не мен^е...

1 миллиард 370 миллионов кубических километров «с хвостиком», составляющие полный объем Мирового океана, — это всего-навсего V4500 часть массы Земли. Что касается указанной средней его глубины, то она составляет лишь V1600 часть радиуса земного шара. Так что,' хотя океан и кажется огромным, особенно если смотреть на него с пляжа, в планетарном масштабе это не более чем лужа воды, и притом такой, которую нельзя даже пить.

Оставшиеся от океана 6 процентов делятся гидросферой очень неравномерно. Большую часть составляют подземные воды (чуть более 4 процентов гидросферы). Размеры подземных морей достаточно внушительны. Например Западно-Сибирский артезианский бассейн занимает площадь 3,5 миллиона квадратных километров, по объему он сопоставим с Каспийским морем. Как видно, предки наши не слишком-то ошибались, полагая, что Земля плавает в океане: море окружает сушу буквально с трех сторон!

Часть подземных вод питает реки и ручьи. Ее принято называть зоной активного водообмена. Если общий объем подземных вод составляет 60 миллионов кубических километров, то упомянутая зона содержит всего Vis его часть. Остальное замкнуто в плохо или в вовсе не сообщающихся с поверхностью пустотах.

Третье место за ледниками. В них накоплено 24 миллиона кубических километров воды. Если бы весь лед растаял, уровень океана повысился бы на 66 метров, вследствие чего была бы затоплена значительная часть суши.

Объем озерной воды на порядок меньше: 280 тысяч кубических километров. Немногим более Vso из них составляют искусственные водохранилища. Они, как и озера, наполняются реками, стока которых, таким образом, лишаются моря и океаны. Недополучение воды океаном вследствие этого вида деятельности человека компенсируется, как увидим далее, за счет других источников. Зато оно влияет на качество воды во внутренних морях: мы, например, непрерывно солим Азовское море, «не пуская» в него значительную часть стока Дона и Кубани...

Влага, содержащаяся в почвенном покрове, составляет 85 тысяч кубических километров. Это очень много: в шесть раз больше содержания паров в атмосфере и в 70 раз больше объема всех речных вод! Почва, таким образом, — своеобразные, постоянно наполненные воздухом легкие Земли.

Реки, являющиеся основным источником пресной воды, располагают всего 1,2 тысячи кубических километров, то есть около одной десятитысячной процента от объема гидросферы. Негусто, правда?

Конечно, реки не единственный источник пресной воды. 85 процентов мировых ее запасов сосредоточено в ледниках, 14 — в подземных водах (большая часть их минерализована так же, как и в настоящих морях), оставшийся процент делят реки, озера, почва и атмосфера.

Пресной воды на Земле немногим более 28 миллионов кубических километров, что составляет два процента общего объема гидросферы

Однако большая часть этих запасов законсервирована в ледниках и подземельях. Поэтому, по оценке известного советского гидролога М. Львовича, доступный человеку абъем пресной воды равен всего 4,2 миллиона кубических километров (0,3 процента гидросферы). Много это или мало?

Очень мало, если пить одну и ту же воду один раз. В развитых странах все виды расхода воды на одного человека в год близки к 1000 кубических метров. Нетрудно подсчитать, что население Земли в 5 миллиардов человек, потребляющее такое количество влаги, выпьет всю пресную воду планеты всего за 84 года.

Таким образом, если бы вода для питья, подобно тому, как уголь или нефть для горения, использовалась лишь однажды, человечество давно скончалось бы от жажды. Точно так же, если бы атомы, составив живое тело, умирали вместе с ним, на Земле давно уже не осталось бы строительного материала для производства жизни.

Понадобились столетия, отделявшие А. Эйнштейна от И. Ньютона, чтобы человечество могло убедиться: ускорение движения материи эквивалентно приросту массы. И. Ньютон не понял этого, хотя и открыл закон постоянства количества движения, и вынужден был прибегнуть к кометам, чтобы восполнить убыль воды. Между тем она никуда не убывает, ибо, как свидетельствовал Екклесиаст, «все реки текут в море, но море не переполняется; к тому месту, откуда реки текут, они возвращаются, чтобы опять течь».

Не стационарные, покоящиеся воды определяют тот запас, на который может рассчитывать человечество, а движущиеся, вечно обновляющиеся в процессе своего круговорота.

Круговорот воды в природе можно уподобить работе простой паровой машины. Роль котла в ней играет главным образом океан, топки — Солнце. С открытой доступу солнечных лучей водной поверхности ежедневно испаряется огромное количество влаги. В атмосфере — «рабочем цилиндре» паровой машины — пар охлаждает^ ся и попадает в виде осадков вновь в реки и моря. Морские, воздушные течения и реки выполняют роль труб калориферов, по которым вода вновь перекачивается в паровой котел...

По дороге из атмосферы в океан вода частично поглощается почвой и растениями, промышленными предприятиями, городами и селами. Поэтому не вся она доходит до «парового котла», а вновь испаряется в атмосферу с поверхности почвы, листьев растений, озер и болот, не имеющих стока. Часть воды консервируется в подземных водохранилищах, льдах приполярных областей, горных ледников.

«Водяные консервы» не вовсе герметичны — часть их, как уже говорилось, так или иначе связана и с атмосферой, и с океаном. Тем не менее роль «водоконсер- вации» приходится учитывать, разделяя водные запасы планеты на единовременные (стационарные) и водооб- новимые. Объясняется это разной скоростью кругооборота воды, входящей в ту или иную категорию водных запасов.

Скорость, или активность водообмена, измеряется отношением объема данной части гидросферы к расходу воды из нее (или приходу в нее) в единицу времени.

Нетрудно сообразить, что указанное отношение оказывается равным времени, в течение которого полностью обновляется весь объем рассматриваемой части гидросферы.

Наибольшую активность проявляет атмосферная влага. Полная ее смена в среднем происходит каждые десять суток, то есть 36 раз в год!

Очень активен и водообмен рек: за 11 —12 дней реки полностью меняют воду. Недаром Гераклит говорил: «Нельзя два раза войти в одну и ту же реку». Скор речной поток, а вот почвенная влага уже более инертна: она сменяется приблизительно раз за год.

В целом все поверхностные воды суши обновляются раз в семь лет. Наименьшую активность среди них проявляют покровные ледники — они живут по 8—10 тысяч лет и даже более...

Подземные воды тоже «долгожители»: сроки их обновления в зависимости от глубины и степени изолированности от внешнего мира колеблются от 300 до 5 тысяч лет.

Ну и наконец — океан... Он заменяет старые воды па новые ровно один раз в три тысячелетия. Приблизительно за то же время обновляется и вся гидросфера...

Итак, три тысячи лет полного водооборота... Человек никак не может согласиться со столь огромным циклом: ведь это означает, что потребленная им сегодня вода вернется только к его далеким потомкам. Поэтому-то и приходится делить запасы гидросферы на стационарные и водообновимые. И рассчитывать свой аппетит не на Есе полтора миллиарда кубических километров, а лишь на то, что участвует в годовом кругообороте: ведь именно год является полным разовым циклом для всех живущих на Земле.

Годовой круговорот воды — это 0,037 процента общей массы гидросферы, то есть что-то около полумиллиона кубических километров.

В принципе это не так уж мало. Во всяком случае, до появления человека и даже до наступления XX века Земля не испытывала жажды. Не испытывала, конечно, в среднем: ведь условия жизни на ее поверхности достаточно разнообразны. В Индии, например, в районе Че- рапунди дождь идет чуть ли не беспрерывно — 12 метров осадков в год! Если бы здесь не было стока, испарения и просачивания воды в почву, то за год дожди могли бы затопить четырехэтажный дом! А вот в пустынях Африки, Аравийского полуострова и Южной Америки. сколько угодно мест, где в течение нескольких лет не выпадает ни капли дождя.

К содержанию книги: Значение воды для Жизни и человека