Вода покрывает почти три четверти поверхности Земли. Но сколько воды скрыто под землёй, в коре планеты?
Исследование, проведённое и опубликованное в журнале Geophysical Research Letters в 2021 году, показало, что больше всего земной воды содержится под землей, в почве или в порах в горных породах— известных как грунтовые воды, чем в ледяных шапках Земли и ледниках.
«В земной коре содержится около 43,9 миллиона кубических километров (10,5 миллионов кубических миль) воды», — сказал в интервью Live Science Грант Фергюсон (Grant Ferguson), гидрогеолог из Университета Саскачевана и ведущий автор исследования 2021 года.
Для сравнения, лёд в Антарктиде содержит около 6,5 миллионов кубических миль (27 миллионов кубических км) воды; в Гренландии — около 720 тыс. кубических миль (3 миллиона кубических км); а в ледниках за пределами Антарктиды и Гренландии — 38 тыс. кубических миль (158 тыс. кубических км), отмечается в исследовании 2021 года.
Согласно исследованию 2021 года, океаны Земли остаются крупнейшим резервуаром воды на планете, вмещающим около 312 миллионов кубических миль (1,3 миллиарда кубических км). Тем не менее, помимо океанов, ещё крупнейшим резервуаром воды в мире являются подземные воды, отмечается в исследовании.
Исследование, проведённое и опубликованное в журнале Nature Geoscience в 2015 году, подсчитало, что в верхних слоях земной коры насчитывается 5,4 миллиона кубических миль (22,6 миллиона кубических км) неглубоких подземных вод — 1,2 мили (2 километра). Напротив, по словам Фергюсона, в исследовании 2021 года подземные воды рассматривались в пределах верхних 6,2 миль (10 км) земной коры.
Это несоответствие было связано с тем, что предыдущие оценки глубинных подземных вод — ниже верхних 2 км земной коры — фокусировались только на кристаллических породах с низкой пористостью, таких как гранит. В исследование же 2021 года были включены осадочные породы, которые более пористые, чем кристаллические породы.
В целом, исследование 2021 года более чем вдвое увеличило объём подземных вод, которые, как считается, существуют на глубине от 2 до 10 км под поверхностью Земли, — с примерно 2 миллионов кубических миль (8,5 миллионов кубических километров) до 4,9 миллионов кубических миль (20,3 миллиона кубических километров). Эта новая оценка почти равна 5,7 миллионам кубических миль (23,6 миллиона кубических километров), которые они рассчитали для неглубоких грунтовых вод.
Фергюсон отметил, что толщина коры обычно составляет от 19 до 31 мили (от 30 до 50 км) — значительно толще, чем глубина в 10 км, рассматриваемая в исследовании 2021 года. Они сосредоточились на верхней части коры, поскольку она относительно хрупкая и содержит трещиноватую породу, которая, в свою очередь, может удерживать воду. По его словам, на глубине примерно 10 км кора становится гораздо менее пористой и, вероятно, содержит воду.
Неглубокие водоносные горизонты подземных вод, которые в основном представляют собой пресную воду, используются для питья и орошения. Напротив, глубокие грунтовые воды солёные и не могут легко циркулировать или вытекать на поверхность, что в значительной степени отрезает их от остальной воды планеты, отметил Фергюсон.
Однако относительная изоляция глубоких грунтовых вод означает, что в некоторых местах этот рассол удерживался в течение чрезвычайно длительного периода времени. Это означает, что он может дать ценное представление о прошлом Земли, отмечается в исследовании 2021 года.
«Мы очень мало знаем об этих водах на глубинах более нескольких километров, что делает их передовой областью для науки», — сказал Фергюсон.
Кроме того, эти древние воды могут поддерживать микробные экосистемы, которые всё ещё активны и сегодня. Такие глубокие биологические сообщества могут пролить свет на то, как развивалась жизнь на нашей планете и как она могла бы развиваться в других мирах, которые, вероятно, содержат воду глубоко под своей поверхностью.
«Нам предстоит еще многое изучить о воде на километровой глубине на Земле и других планетах», — сказала в интервью Live Science Дженнифер Макинтош (Jennifer McIntosh), гидрогеохимик Аризонского университета в Тусоне и соавтор исследования 2021 года.
