Гідросфера

 

 Гідросфера – водна оболонка земної кори, яка представлена сукупністю океанів, морів і водних об’єктів суші (річок, озер, боліт, підземних вод), включаючи накопичення води в кріофазі (вічні сніги та льодовики).

Гідросфера тісно пов’язана з іншими геосферами Землі – атмосферою і літосферою. Вода на Землі знаходиться в безперервному русі. Кругообіг води об’єднує всі частини гідросфери, утворюючи в цілому замкнену систему: океан – атмосфера-суша. Він забезпечує активність водообміну, яка змінюється в силу неоднорідності різних частин гідросфери.

 Вода –найбільш розповсюджена неорганічна сполука на нашій планеті. Вода – основа всіх життєвих процесів. Живі організми містять до 80-90% води у своїй біомасі і втрата ними 10-20% води приводить до їх загибелі. Організм людини приблизно на 70% складається з води. Для нормального здійснення функцій організму необхідно близько 2 літрів води на добу. Вода була оптимальним середовищем для виникнення і розвитку перших найпростіших живих організмів. Вчений Дж.Бернал зробив припущення, що життя зародилося в зоні морського прибою – межі трьох сфер (літосфери, гідросфери і атмосфери).

З підрахунками акад. Л.О.Зенкевича, у морських водоймах зустрічаються представники 90% всіх класів тварин, що тепер живуть, у прісних водоймах 42% і на суші лише 24%.

Виникнення первинної гідросфери на Землі датується не пізніше 4 млрд. років тому. По мірі розвитку життя вода збагачувалася киснем. Сучасний вміст розчинених твердих речовин і газів у воді -– результат тривалої еволюції гідросфери.

Головною складовою гідросфери є Світовий океан – сукупність океанів і морів. Океанічна вода складає 98% всієї маси гідросфери і займає більше 70% всієї земної поверхні. Роль океану в житті біосфери величезна: в ньому протікає основна кількість хімічних реакцій, які зумовлюють виробництво біомаси і хімічне очищення біосфери.

З поверхні Світового океану щорічно випаровується біля 5х10 куб.км води, що складає 86% всієї вологи, яка поступає в атмосферу. Клімат на Землі залежить від водних просторів і вмісту водяної пари в атмосфері. Навесні і взимку в океанах здійснюється значне перенесення тепла, запасеного влітку – до полюсів, а взимку – до екватора. Це обумовлює ослаблення широтних контрастів температури. А швидкі перепади температури, які за різних причин виникають в атмосфері, Світовий океан згладжує, спричиняючи в цілому стабілізуючу дію на глобальний клімат.

Загальний діапазон солоності водойм земної кулі дуже великий. Звичайно солоність визначається кількістю грамів солі на 1000 мл води і позначається знаком %_о, тобто солоність на тисячу – проміле.

Залежно від кількості солей, розчинених у воді, відрізняють такі категорії водойм: прісні, або олігогалінні, з солоністю 3%_о; солонуваті, або мезогалінні, з солоністю до 16-30%_о; солоні, або пірогалінні, солоність яких коливається від 30 до 70%_о; пересолені, або ультрагалінні, з солоністю від 70 до 280 %_о.

Концентрація розчинених в морській воді солей складає близько 35%₀ і більше_, причому за хімічним складом на 99,9% це десять іонів: натрій (близько 11 г на 1 л), калій, хлор (близько 20 г на 1 л), бром, фтор, магній та ін. Співвідношення головних іонів впродовж мільйонів років залишається постійним, незважаючи на безперервний обмін речовин між океаном і сушею.

Відомі водойми, які за вмістом солей можуть майже дорівнювати дистильованій воді. Такими є, зокрема, сфагнові болота, вода яких має солоність не більше 0,01-0,02 %_о. Поряд з цим зустрічаються внутрішні водойми, солоність яких значно перевищує солоність морської води. Прикладом таких водойм є озера Ельтон і Баскунчак. Солоність цих озер дорівнює 210-250 %_о. Солоність Мертвого моря – 260 %_о. В Тамбуканському озері на Кавказі солоність досягає навіть 347 %_о. Це максимальна  відома цифра солоності внутрішніх водойм земної кулі. Ці дві крайні величини – 0,01 %_о та 347 %_о і визначають собою загальний діапазон солоності природних водойм, в межах якої можливе життя. Ступінь солоності визначає видовий склад живого населення водойм.

Зі збільшенням вуглекислого газу в атмосфері збільшується його вміст у воді океану, що сприяє розчиненню карбонату кальцію і збільшенню вмісту гідрокарбонатних іонів. При зменшенні вмісту вуглекислого газу зменшується концентрація водневих іонів. Це сприяє більш інтенсивному утворенню карбонату кальцію, який осаджується. Таким чином забезпечується постійність іонів вуглецю в океанічний воді і відбувається поглинання певного надлишку вуглекислого газу, обумовленого антропогенними викидами в атмосферу.

В Північній півкулі в акваторії Північного льодовитого океану морський льод зберігається влітку на площі 8 млн. кв.км, взимку він розповсюджується на територію майже 18 млн. кв.км, що в 2 рази більше площі Австралії. В Південній півкулі навколо Антарктиди морський льод взимку покриває 20 млн. кв.км. В Антарктиді зосереджено приблизно 2,4х1019 кг води.

Сніги і льоди затримують розчинні речовини, змінюють газообмін між грунтом, підземними, поверхневими водами і атмосферою. Наприклад, при утворенні льоду на поверхні океанів, морів і річок перехід гідрокарбонату кальцію у важкорозчинний карбонат кальцію супроводжується виділенням в атмосферу приблизно 100 млн. тонн вуглекислого газу.

 Велика роль льодовиків в кругообігу води. 

Гірські льодовики – джерело живлення багатьох річок. Такі річки мають великий запас гідравлічної енергії.

Акумульовані в льодовиках води є потенційним ресурсом прісної води.

З малих складових поверхневих вод найбільша маса води зосереджена в озерах.