Вчені розповили, cкільки води міститься в земній корі

Вода покриває майже три чверті поверхні Землі. Але скільки води приховано під землею в корі планети? Дослідження 2021 року в журналі Geophysical Research Letters показало, що більше земної води утримується під землею в ґрунті або в порах у скелі — відомих як підземні води — ніж у льодових шапках і льодовиках Землі.

«У земній корі приблизно 43,9 мільйона кубічних кілометрів [10,5 мільйонів кубічних миль] води», — сказав Live Science Грант Фергюсон, гідрогеолог з Університету Саскачевану та провідний автор дослідження 2021 року.

Для порівняння, лід в Антарктиді містить близько 6,5 мільйонів кубічних миль (27 мільйонів кубічних кілометрів) води; у Гренландії близько 720 000 кубічних миль (3 мільйони кубічних кілометрів); а в льодовиках за межами Антарктиди та Гренландії – 38 000 кубічних миль (158 000 кубічних кілометрів), зазначається в дослідженні 2021 року.

Згідно з дослідженням 2021 року, океани Землі залишаються найбільшим резервуаром води на планеті, вміщуючи близько 312 мільйонів кубічних миль (1,3 мільярда кубічних кілометрів). Проте, окрім океанів, підземні води є найбільшим резервуаром води у світі, зазначається в дослідженні.

Дослідження 2015 року в журналі Nature Geoscience підрахувало, що 5,4 мільйона кубічних миль (22,6 мільйона кубічних кілометрів) мілководних підземних вод — води у верхніх 1,2 милі (2 кілометрах) земної кори. Навпаки, у дослідженні 2021 року розглядалися підземні води в межах верхніх 6,2 милі (10 км) земної кори, сказав Фергюсон.

Ця розбіжність була пов’язана з тим, що попередні оцінки глибоких ґрунтових вод — тих, що знаходяться нижче верхньої 1,2 милі земної кори — були зосереджені лише на кристалічних породах з низькою пористістю, таких як граніт. Дослідження 2021 року включало осадові породи, які є більш пористими, ніж кристалічні.

Загалом, дослідження 2021 року більш ніж подвоїло кількість підземних вод, які, як вважають, існують на глибині від 1,2 до 6,2 милі під поверхнею Землі — з приблизно 2 мільйонів кубічних миль (8,5 мільйонів кубічних кілометрів) до 4,9 мільйона кубічних миль (20,3 мільйона кубічних кілометрів). Ця нова оцінка майже така ж велика, як 5,7 мільйона кубічних миль (23,6 мільйона кубічних кілометрів), які вони розрахували для мілководних ґрунтових вод.

Фергюсон зазначив, що кора зазвичай має товщину від 19 до 31 милі (30 до 50 км), що значно товщі, ніж глибина 6,2 милі, яку враховували дослідження 2021 року. Вони зосередилися на верхній частині земної кори, тому що вона є відносно крихкою і тому має тріщинувату породу, яка, своєю чергою, може утримувати воду. Нижче приблизно 6,2 милі земна кора стає набагато менш пористою і, ймовірно, містить воду, сказав він.

Для пиття та зрошення використовуються неглибокі водоносні горизонти підземних вод, переважно прісні. На відміну від цього, глибокі ґрунтові води солоні і не можуть легко циркулювати або витікати на поверхню, значною мірою відрізаючи їх від решти води планети, зазначив Фергюсон.

Однак відносна ізоляція глибоких підземних вод означає, що в деяких місцях цей розсіл був ув’язнений протягом надзвичайно довгих проміжків часу. Це означає, що він може запропонувати цінне розуміння минулого Землі, зазначається в дослідженні 2021 року.

«Ми дуже мало знаємо про ці води на глибинах понад кілька кілометрів, що робить їх прикордонною зоною для науки», — сказав Фергюсон.

Крім того, ці стародавні води можуть підтримувати мікробні екосистеми, які все ще активні сьогодні. Такі глибокі біологічні спільноти можуть пролити світло на те, як розвивалося життя на нашій планеті та як воно могло розвиватися в інших світах, які, ймовірно, містять воду глибоко під своєю поверхнею.

«Про воду на глибині кілометрів на Землі та інших планетах можна ще багато чого дослідити», — сказала Дженніфер Макінтош, гідрогеохімік з Університету Арізони в Тусоні та співавтор дослідження 2021 року, для Live Science.