چه مقدار آب در پوسته زمین وجود دارد؟

زمین که در دل خود آبی پوشیده شده دارد و مخزن مرموز آب را در لیتوسفر خود در خود جای داده است. اما یک سوال بزرگ به وجود می آید این ذخیره گاه آبی پنهان در زیر سطح سیاره ما چقدر قابل توجه است؟در ادامه این دانستنی با مجله علمی دانستنی نمیدونستم همراه باشید.

یک تحقیق علمی منتشر شده در مجله معتبر Geophysical Research Letters، مورخ 2021، این حوزه مرموز را روشن کرده است. این مطالعه به رهبری گرانت فرگوسن، هیدروژئولوژیست برجسته از دانشگاه ساسکاچوان، نشان داد که بخش قابل توجهی از آب زمین در زیر سطح زمین، در داخل خاک و شکاف‌های سنگی محصور شده است پدیده‌ای که معمولاً به عنوان آب‌های زیرزمینی شناخته می‌شود.

به طور قابل توجهی، تحقیقات فرگوسن نشان داد که پوسته زمین تقریباً 43.9 میلیون کیلومتر مکعب (معادل 10.5 میلیون مایل مکعب) آب دارد.

این حجم شگفت‌انگیز، محتویات آبی موجود در یخ‌های قطبی و یخچال‌های طبیعی سیاره را می‌پوشاند، همانطور که در همان مطالعه مشخص شد.

برای چشم انداز، یخ های یخبندان قطب جنوب حدود 6.5 میلیون مایل مکعب (27 میلیون کیلومتر مکعب) آب را در بر می گیرند، در حالی که زمین یخی گرینلند تقریباً 720000 مایل مکعب (3 میلیون کیلومتر مکعب) را در خود جای داده است.

فراتر از این قلمروهای یخ زده، یخچال های طبیعی خارج از قطب جنوب و گرینلند تقریباً 38000 مایل مکعب (158000 کیلومتر مکعب) آب دارند.

همانطور که در مطالعه سال 2021 تأیید شد، اقیانوس‌ها، که بدون شک مخزن اولیه آبی زمین هستند، وسعت عظیمی از حدود 312 میلیون مایل مکعب (1.3 میلیارد کیلومتر مکعب) آب را در خود جای داده‌اند.

با این حال، تحقیقات فرگوسن به طرز روشنگری تأکید می کند که جدا از اقیانوس ها، آب های زیرزمینی مهم ترین مخزن آب در مقیاس جهانی را تشکیل می دهند.

در یک مطالعه علمی قبلی که در مجله Nature Geoscience در سال 2015 شرح داده شد، حدود 5.4 میلیون مایل مکعب (22.6 میلیون کیلومتر مکعب) آب زیرزمینی کم عمق، در 1.2 مایل (2 کیلومتر) بالایی پوسته زمین، تخمین زده شد.

با این حال، مطالعه فرگوسن این چارچوب قبلی را گسترش می‌دهد و آب‌های زیرزمینی را در 6.2 مایل (10 کیلومتر) بالای پوسته زمین در بر می‌گیرد.

به طور قابل توجهی، مطالعه 2021 با استفاده از سنگ های رسوبی در تجزیه و تحلیل خود، از تخمین های قبلی فاصله گرفت.

برخلاف سنگ‌های کریستالی با تخلخل کم، مانند گرانیت، سنگ‌های رسوبی نفوذپذیری بیشتری از خود نشان می‌دهند و در نتیجه پتانسیل نگهداری آب‌های زیرزمینی را افزایش می‌دهند.

اوج تحقیقات فرگوسن یک مکاشفه عمیق را منعکس می کند: حجم آب زیرزمینی در زیر سطح زمین، که اعماق 1.2 تا 6.2 مایلی را در بر می گیرد، بسیار فراتر از ارزیابی های قبلی است.

با ذخایر آب زیرزمینی که 4.9 میلیون مایل مکعب (20.3 میلیون کیلومتر مکعب) تخمین زده می شود، این محاسبه تجدید نظر شده بزرگی آب زیرزمینی کم عمق را که قبلاً 5.7 میلیون مایل مکعب (23.6 میلیون کیلومتر مکعب) تخمین زده شده بود، تقریب می زند.

در این زمینه، فرگوسن توضیح می دهد که پوسته زمین معمولاً بین 19 تا 31 مایل (30 تا 50 کیلومتر) ضخامت دارد که از عمق 6.2 مایلی که در مطالعه 2021 ترسیم شده بود، فراتر می رود.

این مطالعه بر روی پوسته فوقانی متمرکز است، که با شکنندگی و تشکیلات سنگی شکسته که منجر به حفظ آب می شود، متمایز می شود.

برعکس، پوسته پایینی تخلخل کاهش یافته را نشان می دهد، که احتمال تجمع آب قابل توجهی را فراتر از آستانه 6.2 مایلی کاهش می دهد.

سفره های زیرزمینی، مخازن کم عمق آب های زیرزمینی، عمدتاً از آب شیرین تشکیل شده و به عنوان منابع حیاتی برای آب آشامیدنی و آبیاری کشاورزی عمل می کنند. در مقابل، آب‌های زیرزمینی عمیق، که با شوری مشخص می‌شوند، با گردش محدود و ظهور به سطح مواجه می‌شوند.

با این وجود، انزوای ذاتی آب های زیرزمینی عمیق یک روایت زمانی منحصر به فرد ایجاد می کند. این سفره‌های آب‌های نمکی که برای قرن‌ها در محدوده‌های زیرزمینی به دام افتاده‌اند، مخزنی از آب نمک باستانی را در خود جای داده‌اند و بینش‌های ارزشمندی را در مورد تواریخ تکاملی زمین ارائه می‌دهند.

علاوه بر این، ظهور اکوسیستم های میکروبی در این اعماق محرمانه چشم انداز وسوسه انگیزی را ارائه می دهد. این بقایای حیات اولیه ممکن است پیدایش تنوع زیستی زمینی را روشن کند و شباهت های دردناکی را برای تحقیقات فرازمینی فراهم کند.

در نتیجه، عمق مخازن آب زیرزمینی زمین به کاوش بیشتر اشاره دارد نه تنها برای افشای اسرار گذشته سیاره ما، بلکه برای روشن کردن چشم اندازهای زندگی فراتر از محدوده های زمینی زمین. همانطور که بشریت در وسعت کیهانی حرکت می کند، اعماق مرموز پوسته زمین به عنوان شاهدی بر مرزهای بی حد و حصر تحقیقات علمی است.