Юрий Новиков - Внимание: вода!

Таким образом, прав Б. Драверт, написавший в 1921 году стихи об извечно носящихся в пространстве глыбах льда, которые падают, «скрестя свои пути с орбитою земною», в результате чего

По расчетам В. Дерпгольца, за время существования Земли на нее из космоса упало такое количество воды, которое могло бы укрыть ее всю слоем высотой как минимум два метра. Так что поставка воды кометами — факт бесспорный. Вот только И. Ньютон не учел, что всегда, когда есть «приход», бывает и «расход»…

Водяные пары, попавшие в верхние слои атмосферы, подвергаются разрушению — так называемой фотодиссоциации. Подсчитано, что скорость движения образующихся вследствие этого процесса атомов водорода превышает вторую космическую. В результате Земля «пылит» в космосе хвостом из водорода наподобие все той же кометы. Расчеты показывают, что за время ее жизни она таким способом потеряла ни много ни мало 6,5 10 25молекул водорода, что соответствует столбу воды высотою 25 метров над каждым квадратным сантиметром поверхности.

Положителен или отрицателен баланс водообмена Земли с космосом, сказать пока трудно. В. Вернадский, например, склонялся к тезису постоянства количества воды на планете. Он отвергал все космогонические гипотезы, предвещавшие либо полное иссушение Земли, либо превращение ее во вселенский океан — «Панталассу».

В. Дерпгольц полагает, что, напротив, воды на Земле становится больше, но не за счет космоса, а за счет недр, откуда она непрерывно выделяется, превращаясь из химически связанной с минералами в свободную. Существует мнение, что именно эта сильно минерализованная вода и образовала когда-то Мировой океан, а последний — жизнь (кстати говоря, химический состав вод этого океана к нашей крови очень близок).

Не будем обсуждать далее «космический баланс» земных вод. Для нашей темы более существен баланс земной. Нам ведь труднее, чем первооткрывателю тяготения: мы точно знаем, что воды на Земле предостаточно, чтобы побороть наступающий мезозой. И в то же время наши опасения, что ее не хватит, куда более основательны.

Как писал В. Чивилихин, «вода, истинное чудо земной природы, заслуживает, быть может, великой поэмы — так велика ее роль в нашей жизни, так драматична и сложна судьба этого жидкого минерала».

Сколько же воды на Земле и какова ее судьба?

Общий объем гидросферы немногим превышает 1,4 миллиарда кубических километров. Число весьма внушительное. Правда, 94 процента от нее приходится на 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 менее…

1 миллиард 370 миллионов кубических километров «с хвостиком», составляющие полный объем Мирового океана, — это всего-навсего 1/ 4500часть массы Земли. Что касается указанной средней его глубины, то она составляет лишь 1/ 1600часть 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 1/ 15его 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 1/ 50из 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 объем 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».