16. fejezet - A hidroszféra fejlődéstörténete és tulajdonságai (Czigány Szabolcs)

A Föld az egyetlen bolygó a Naprendszerben, amelynek felszínén jelentős mennyiségű, folyadék halmazállapotú víz található. Azonban ne felejtsük el megemlíteni, hogy a kutatók valószínűsítik, hogy a Jupiter holdja, az Europa, valamint a Szaturnusz holdja, az Enceladus jégkérge alatt létezik vízóceán. Az Europa esetében elképzelhető az is, hogy az óceán mélysége a 100 km-t is elérheti!) A Föld egyik geoszférája a hidroszféra, a vízburok, amely tartalmazza az óceánokat, a tavakat, a folyókat, a gleccsereket és a felszín alatti vizeket. A hidroszférát körülveszi az atmoszféra, amely többek között vízgőzt is tartalmaz, azaz átfedésben van a hidroszférával. A Föld szerencsés helyzetben van: kedvező mind a Naptól mért távolsága (hőmérséklet!), mind pedig a levegő nyomása a tengerszinten. Felszínén tág hőmérsékleti tartományban létezik folyadék halmazállapotú víz. A Mars felszínén az alacsony légnyomás miatt már 2°C-on felforr a víz, míg az olvadáspont lényegében 0°C marad, így ott csak 0°C és +2°C között lehetséges a víz folyadék halmazállapota.

A vízburok döntő tömege az óceáni medencékben található. A körforgás révén azonban a Föld vízkészlete állandó mozgásban van, összekapcsolva a geoszférákat. E hatalmas tömegű „vándorláshoz” az energiát a napsugárzás biztosítja. Az 510 millió km²-nyi földfelszín 71 %-át, mintegy 361 millió km² felületet borít víz, valamint közel 15 millió km²-t pedig jég. Földünk hatalmas vízkészletének (kb. 1,36-1,45 milliárd km³) 97,5 %-a a sós víz és csak alig 2,5 %-a (kb. 36 millió km³) az édesvíz. Az édesvíznek is döntő része, kb. 87 % jégtakaróként halmozódott fel, elsősorban a Déli-sarkvidéken (158. ábra és 10. Táblázat). Ez a vízmennyiség a Föld teljes tömegének körülbelül 0,022%-át teszi ki. Az emberiség rendelkezésére – elsősorban a folyókban és tavakban – az édesvízkészlet 1%-a, a teljes földi vízkészlet 0,03 %-a áll, ebből kell gazdálkodni! A teljes földi vízkészlet (tehát a kőzetekben tárolt mennyiséget is beleértve) azonban már nehezen becsülhető. Ennek egyik lehetősége a kiömlési magmás kőzetek víztartalmának meghatározása. Az óceánközépi hátságokon keresztül a felső köpenyből felszínre kerülő magma viszonylag „száraz”, víztartalma mindössze 0,025%. Ez az alacsony érték valószínűleg a kipárolgás eredménye. A Hawaii-szigeteken található Kilauea vulkán (forró pont, ahol az alsó-köpenyből származó láva ömlik a felszínre) lávájában jóval magasabb, 0,1-0,2%-nyi víztartalmat mértek. Ebből a két eltérő számból az következik, hogy a gázok egy része (egy óceántömegnyi) eltávozott a felső köpenyből, viszont az alsó köpeny víztartalma feltételezhetően csak kis mértékben csökkent az idők folyamán (amennyiben nem volt jelentős vízcsere a köpeny két része között). Ez alapján egyes kutatók azt feltételezik, hogy mintegy 3 óceántömegnyi (OT, ami egyenlő a mai óceánokban található vízmennyiséggel) található az alsó köpenyben és 0,2 OT a felső köpenyben. Így a Föld teljes tömegének mintegy 0,1%-a víz.

158. ábra A Földi vízkészlet aránya az egyes víztározókban

10. Táblázat A hidroszféra vízkészleteinek eloszlása és aránya