Dünyadaki su dağılımı - Water distribution on Earth

Dünyadaki su konumlarının grafiksel dağılımı

Çoğu Su içinde Dünya atmosferi ve kabuk geliyor Dünya Okyanusu salin deniz suyu, süre temiz su toplamın yaklaşık% 1'ini oluşturmaktadır. Dünya'nın kabaca% 71'ini kaplayan okyanuslar mavi ışığı yansıttığı için, Dünya uzaydan mavi görünür ve genellikle mavi gezegen ve Soluk Mavi Nokta. Okyanuslardaki su miktarının tahmini 1,5 ila 11 katı, sıvı halde olmasa da Dünya'nın iç kısmında yüzlerce kilometre derinlikte bulunabilir.

okyanus kabuğu genç, ince ve yoğundur, içindeki kayaların hiçbiri, dağılmasından daha yaşlı değildir. Pangea. Çünkü su herhangi birinden çok daha yoğun gaz Bu, suyun okyanus kabuğunun yüksek yoğunluğunun bir sonucu olarak oluşan "çöküntülere" akacağı anlamına gelir (benzeri bir gezegende Venüs Su olmadan, çöküntüler, üzerinde platoların yükseldiği geniş bir düzlük oluşturuyor gibi görünüyor. Düşük yoğunluklu kayalar kıtasal kabuk büyük miktarlarda kolayca aşınan tuzları içerir. alkali ve alkali toprak metalleri, tuz bitti milyarlarca yıl sonucunda okyanuslarda biriken buharlaşma tatlı suyu karaya geri döndürmek yağmur ve kar.

Sonuç olarak, yeryüzündeki suyun büyük bir kısmı şu şekilde kabul edilir: tuzlu su veya tuzlu suortalama ile tuzluluk 35 ‰ (veya% 4,5, kabaca 1 kg deniz suyundaki 34 gram tuza eşdeğer), ancak bu miktarın miktarına göre biraz değişiklik gösterebilir. akış çevreleyen araziden alındı. Toplamda, okyanuslardan ve marjinal denizlerden gelen su, tuzlu su yeraltı suyu ve tuzlu su kapalı göller kapalı olmasa da dünyadaki suyun% 97'sinden fazlasını oluşturuyor göl dünya çapında önemli miktarda su depolar. Tuzlu kurak bölgelerde su kalitesinin değerlendirilmesi haricinde yeraltı suyu nadiren dikkate alınır.

Dünya suyunun geri kalan kısmı gezegenin su temiz su kaynak. Tipik olarak tatlı su, tuzluluk oranı yüksek su olarak tanımlanır. okyanusların yüzde 1'inden daha azı - yani yaklaşık 0,35 ‰ altında. Bu seviye ile 1 ‰ arasında tuzluluğa sahip su tipik olarak şu şekilde adlandırılır: marjinal su çünkü insanlar ve hayvanlar tarafından birçok kullanım için marjinaldir. Dünyadaki tuzlu suyun tatlı suya oranı 50'ye 1 civarındadır.

Gezegenin tatlı suyu da çok eşit olmayan bir şekilde dağıtılıyor. Gibi sıcak dönemlerde olmasına rağmen Mesozoik ve Paleojen gezegenin hiçbir yerinde buzul olmadığında, tatlı suların tamamı nehirlerde ve akarsularda bulunurken, bugün tatlı suyun çoğu buz, kar, yeraltı suyu ve toprak nemi şeklinde mevcut olup, yüzeyde sadece% 0,3 sıvı halde bulunmaktadır. Yüzeydeki sıvı tatlı suyun% 87'si göllerde,% 11'i bataklıklarda ve sadece% 2'si nehirlerde bulunmaktadır. Atmosferde ve canlılarda küçük miktarlarda su da mevcuttur. Bu kaynaklardan sadece nehir suyu genellikle değerlidir.

Göllerin çoğu, buzul gölleri gibi çok misafirperver olmayan bölgelerdedir. Kanada, Baykal Gölü içinde Rusya, Khövsgöl Gölü içinde Moğolistan, ve Afrika Büyük Gölleri. Kuzey Amerikalı Büyük Göller Hacim olarak dünya tatlı suyunun% 21'ini içeren,[2][3][4] istisnadır. Nüfusun yoğun olduğu misafirperver bir bölgede bulunurlar. Büyük Göller Havzası 33 milyon kişiye ev sahipliği yapıyor.[5] Kanadalı şehirler Toronto, Hamilton, St. Catharines, Niagara, Oshawa, Windsor, ve Barrie, ve BİZE. şehirler Duluth, Milwaukee, Chicago, Gary, Detroit, Cleveland, Buffalo, ve Rochester, hepsi Büyük Göllerin kıyılarında yer almaktadır.

Yeraltı suyunun toplam hacminin nehir akışından çok daha büyük olduğu bilinmesine rağmen, bu yeraltı suyunun büyük bir kısmı tuzludur ve bu nedenle yukarıdaki tuzlu su ile sınıflandırılmalıdır. Ayrıca çok şey var fosil yeraltı suyu binlerce yıldır yenilenmemiş kurak bölgelerde; bu yenilenebilir su olarak görülmemelidir.

Bununla birlikte, tatlı yeraltı suyu, özellikle Hindistan gibi kurak ülkelerde çok değerlidir. Dağılımı büyük ölçüde yüzey nehir suyuna benzer, ancak sıcak ve kuru iklimlerde depolanması daha kolaydır çünkü yeraltı suyu depoları buharlaşmaya karşı olduğundan çok daha korumalıdır. barajlar. Gibi ülkelerde Yemen, yağmur mevsimi boyunca düzensiz yağışlardan kaynaklanan yeraltı sularının başlıca kaynağı sulama Su.

Çünkü yenilenebilir yeraltı suları doğru ölçmek çok daha zordur yüzeysel akış yeraltı suyu genellikle oldukça sınırlı seviyelerde yüzey suyunun bile mevcut olduğu alanlarda kullanılmaz. Bugün bile, toplam yeraltı suyu şarjı tahminleri, hangi kaynağın kullanıldığına ve fosil yeraltı suyunun olduğu durumlara bağlı olarak aynı bölge için büyük farklılıklar gösteriyor. sömürülen şarj oranının ötesinde (dahil Ogallala Akiferi[6]) çok sıktır ve ilk geliştirildiklerinde hemen hemen her zaman ciddi olarak düşünülmez.

Tuzlu ve tatlı su dağıtımı

Dünyadaki toplam su hacminin 1.386 milyar km³ (333 milyon kübik mil) olduğu tahmin edilmektedir,% 97.5 tuzlu su ve% 2.5 tatlı su. Tatlı suyun sadece% 0,3'ü yüzeyde sıvı haldedir.[7][8][9]Ek olarak, iç toprağın alt örtüsü, tüm yüzey sularının (tüm okyanuslar, tüm göller, tüm nehirler) toplamından 5 kat daha fazla su tutabilir.[10]

Suyun kaynağıSu hacmi
km³ (cu mi) cinsinden		% Toplam
Su		% tuz
Su		% taze
Su		% sıvı yüzey
temiz su
Okyanuslar1,338,000,000 (321,000,000)96.599.0
Pasifik Okyanusu669,880,000 (160,710,000)48.349.6
Atlantik Okyanusu310,410,900 (74,471,500)22.423.0
Hint Okyanusu264,000,000 (63,000,000)19.019.5
Güney okyanus71,800,000 (17,200,000)5.185.31
Kuzey Buz Denizi18,750,000 (4,500,000)1.351.39
buz ve kar24,364,000 (5,845,000)1.7669.6
Buzullar24,064,000 (5,773,000)1.7468.7
Antarktika buz tabakası21,600,000 (5,200,000)1.5661.7
Grönland buz tabakası2,340,000 (560,000)0.176.68
Arktik adaları83,500 (20,000)0.0060.24
dağ40,600 (9,700)0.0030.12
Toz buz ve permafrost300,000 (72,000)0.0220.86
Yeraltı suyu23,400,000 (5,600,000)1.69
Tuzlu yeraltı suyu12,870,000 (3,090,000)0.930.95
Tatlı yeraltı suyu10,530,000 (2,530,000)0.7630.1
Toprak nem16,500 (4,000)0.00120.047
Göller176,400 (42,300)0.013
Tuzlu göller85,400 (20,500)0.00620.0063
Hazar Denizi78,200 (18,800)0.00560.0058
Diğer tuzlu göller7,200 (1,700)0.000520.00053
Tatlı su gölleri91,000 (22,000)0.00660.2687.0
Afrika Büyük Gölleri30,070 (7,210)0.00220.08628.8
Baykal Gölü23,615 (5,666)0.00170.06722.6
Kuzey Amerika Büyük Gölleri22,115 (5,306)0.00160.06321.1
Diğer tatlı su gölleri15,200 (3,600)0.00110.04314.5
Atmosfer12,900 (3,100)0.000930.037
Bataklıklar11,470 (2,750)0.000830.03311.0
Nehirler2,120 (510)0.000150.00612.03
Biyolojik su1,120 (270)0.0000810.0032

Nehir suyunun dağılımı

Nehirlerdeki toplam su hacminin 2.120 km³ (510 mil küp) veya Dünya üzerindeki yüzey tatlı sularının% 0.49'u olduğu tahmin edilmektedir.[7] Nehirler ve havzalar genellikle statik hacimlerine göre değil, su akışlarına veya yüzeysel akış. Nehir akışının Dünya yüzeyindeki dağılımı çok düzensizdir.

Kıta veya bölgeNehir akışı (km³ / yıl)Dünya toplamının yüzdesi
Asya (Orta Doğu hariç)13,30030.6
Güney Amerika12,00027.6
Kuzey Amerika7,80017.9
Okyanusya6,50014.9
Sahra-altı Afrika4,0009.2
Avrupa2,9006.7
Avustralya4401.0
Orta Doğu ve Kuzey Afrika1400.3

Bu bölgeler içinde çok büyük farklılıklar olabilir. Örneğin, Avustralya'nın sınırlı yenilenebilir tatlı su kaynağının dörtte biri neredeyse ıssız bölgelerde bulunuyor. Cape York Yarımadası.[11] Ayrıca, iyi sulanan kıtalarda bile, aşırı derecede su sıkıntısı olan alanlar vardır. Teksas 695.622 km²'lik bir alanda yenilenebilir su tedariği yalnızca 26 km³ / yıl olan Kuzey Amerika'da veya Güney Afrika 1,221,037 km²'de sadece 44 km³ / yıl ile.[11] Yenilenebilir suyun en yoğun olduğu alanlar şunlardır:

Dünya okyanusunun alanı, hacmi ve derinliği

Su kütlesiAlan (106 km2)Hacim (106 km3)Ortalama Derinlik (m)
Pasifik Okyanusu165.2707.64,282
Atlantik Okyanusu82.4323.63,926
Hint Okyanusu73.4291.03,963
Tüm okyanuslar ve denizler3611,3703,796

Su mevcudiyetinin değişkenliği

Su mevcudiyetinin değişkenliği, hem suda yaşayan türlerin işleyişi hem de insan kullanımı için suyun mevcudiyeti açısından önemlidir: sadece birkaç ıslak yıl içinde mevcut olan su yenilenebilir olarak kabul edilmemelidir. Küresel yüzey akışının çoğu, çok düşük iklim değişkenliğine sahip alanlardan geldiğinden, toplam küresel akış genellikle düşük değişkenliğe sahiptir.

Aslında, çoğu kurak bölgelerde bile, akış değişkenliği ile ilgili çok az sorun olma eğilimindedir, çünkü kullanılabilir su kaynaklarının çoğu, ana su kaynağı olarak son derece güvenilir buzul erimesi sağlayan yüksek dağ bölgelerinden gelir ve bu da yazın en yoğun döneminde gelir. yüksek su talebi. Bu, tarihsel olarak büyük medeniyetler antik tarihin ve hatta bugün bile böyle üretken alanlarda tarıma izin veriyor. San Joaquin Vadisi.

Ancak Avustralya ve Güney Afrika hikaye farklı. Burada akış değişkenliği, benzer iklime sahip dünyanın diğer kıta bölgelerine göre çok daha yüksektir.[12] Tipik olarak ılıman (Köppen iklim sınıflandırması C) ve kurak (Köppen iklim sınıflandırması B) Avustralya ve Güney Afrika'daki iklim nehirleri, diğer kıta bölgelerindekilere göre akış değişim katsayısının üç katına kadar daha fazla sahiptir.[13] Bunun nedeni, diğer tüm kıtaların topraklarının büyük ölçüde Kuvaterner buzullaşma ve dağ yapımı Avustralya ve Güney Afrika toprakları, en azından erken dönemlerden bu yana büyük ölçüde değişmedi. Kretase ve genellikle öncekinden beri buz Devri içinde Karbonifer. Sonuç olarak, Avustralya ve Güney Afrika topraklarındaki mevcut besin seviyeleri, diğer kıtalardaki benzer iklimlere göre daha düşük seviyelerde olma eğilimindedir ve doğal bitki örtüsü bunu çok daha yüksek köklenme yoğunluklarıyla telafi eder (örn. proteoid kökler ) minimal absorbe etmek fosfor ve diğer besinler. Bu kökler çok fazla su emdiğinden, tipik Avustralya ve Güney Afrika nehirlerindeki akış, yaklaşık 300 mm (12 inç) veya daha fazla yağış meydana gelene kadar gerçekleşmez. Diğer kıtalarda, düşük köklenme yoğunlukları nedeniyle oldukça hafif yağışlardan sonra yüzey akışı meydana gelecektir.

İklim tipi (Köppen[14])Ortalama yıllık yağış miktarıTipik akış oranı
Avustralya ve Güney Afrika için		Tipik akış oranı
dünyanın geri kalanı için
BWh250 mm (10 inç)Yüzde 1 (2,5 mm)Yüzde 10 (25 mm)
BSh (açık Akdeniz saçak)350 mm (14 inç)Yüzde 3 (12 mm)Yüzde 20 (80 mm)
Csa500 mm (20 inç)Yüzde 5 (25 mm)Yüzde 35 (175 mm)
Kafeterya900 mm (36 inç)Yüzde 15 (150 mm)Yüzde 45 (400 mm)
Cb1100 mm (43 inç)Yüzde 25 (275 mm)Yüzde 70 (770 mm)

Bunun sonucu, Avustralya ve Güney Afrika'daki birçok nehrin ( son derece az diğer kıtalarda) düzenleme yapmak teorik olarak imkansızdır çünkü barajlardan buharlaşma oranları, nehri teorik olarak belirli bir seviyeye düzenlemek için yeterince büyük bir depolama, aslında çok az su çekiminin kullanılmasına izin vereceği anlamına gelir. Bu tür nehirlerin örnekleri arasında Eyre Gölü Havzası. Diğer Avustralya nehirleri için bile, Güneydoğu Kuzey Amerika veya Güney Çin'deki benzer bir iklimin üçte birine tedarik sağlamak için üç kat daha büyük bir depoya ihtiyaç vardır. Aynı zamanda su yaşamını da etkiler ve yüksek seviyelerden sonra hızla çoğalabilen türleri kuvvetle destekler. sel böylece bazıları bir sonraki kuraklıkta hayatta kalacak.

Avustralya ve Güney Afrika'daki tropikal (Köppen iklim sınıflandırması A) iklim nehirleri, aksine, dünyanın diğer bölgelerindeki benzer iklimlere göre belirgin şekilde daha düşük akış oranlarına sahip değildir. Tropikal Avustralya ve Güney Afrika'daki topraklar bu kıtaların kurak ve ılıman bölgelerindekinden bile daha fakir olsa da, bitki örtüsü organik fosfor veya yağmur suyunda çözünmüş fosfatı besin kaynağı olarak kullanabilir. Daha soğuk ve daha kuru iklimlerde, bu iki ilgili kaynak neredeyse yararsız olma eğilimindedir, bu nedenle en az fosforu çıkarmak için bu kadar özel araçlara ihtiyaç vardır.

Yüksek akış değişkenliğine sahip izole edilmiş başka alanlar da vardır, ancak bunlar temelde farklı hidrolojiden ziyade düzensiz yağışlardan kaynaklanmaktadır. Bunlar şunları içerir:[13]

Dünyanın mantosundaki su

Dünya'nın mantosundaki su miktarı tüm okyanuslarınkine eşittir,[15] ve bazı bilim adamları mantodaki suyun bir "tüm Dünya su döngüsü ".[16]Mantodaki su, etrafındaki çeşitli minerallerde çözülür. geçiş bölgesi Dünya'nın üst ve alt mantosu arasında. 1,100 ° C (2,010 ° F) sıcaklıklarda ve yeraltının derinliklerinde bulunan aşırı basınçlarda, su hidroksillere ve oksijene ayrılır.[17] Suyun varlığı 2002'de deneysel olarak tahmin edildi,[18] ve suyun doğrudan kanıtı, bir örneklem üzerinde yapılan testlere dayanarak 2014 yılında bulundu. Ringwoodit.[19] Mantodaki büyük miktarlarda su olduğuna dair daha fazla kanıt, geçiş bölgesindeki erime gözlemlerinde bulundu. USArray proje.[20] Ringwoodit içinde sıvı su mevcut değildir, bunun yerine suyun bileşenleri (hidrojen ve oksijen) hidroksit iyonlar.[19]

Ayrıca bakınız

Referanslar

  1. ^ USGS - Dünyanın su dağıtımı
  2. ^ "Büyük Göller - ABD Çevre Koruma Dairesi". Epa.gov. 2006-06-28. Alındı 2011-02-19.
  3. ^ "LUHNA Bölüm 6: Büyük Göller Bölgesi'ndeki Tarihi Arazi Örtüsü Değişiklikleri". Biology.usgs.gov. 2003-11-20. Arşivlenen orijinal 2012-01-11 tarihinde. Alındı 2011-02-19.
  4. ^ Ghassemi, Fereidoun (2007). Havzalar arası su transferi. Cambridge, Cambridge University Press. ISBN  978-0-521-86969-0.
  5. ^ "Arşivlenmiş kopya". Arşivlenen orijinal 2015-11-01 tarihinde. Alındı 2015-10-29.CS1 Maint: başlık olarak arşivlenmiş kopya (bağlantı)
  6. ^ Reisner, Marc; Cadillac Çölü: Amerikan Batı ve Kaybolan Suyu; sayfa 438-442. ISBN  0-14-017824-4
  7. ^ a b Dünyanın suyu nerede?, Amerika Birleşik Devletleri Jeolojik Araştırması.
  8. ^ Eakins, B.W. ve G.F. Sharman, ETOPO1'den Dünya Okyanuslarının Hacimleri, NOAA Ulusal Jeofizik Veri Merkezi, Boulder, CO, 2010.
  9. ^ Su Krizi: Bölüm 2, Peter H. Gleick, Oxford University Press, 1993.
  10. ^ Daha sert, Ben. "İç Dünya Denizlerden Daha Fazla Su Tutabilir". National Geographic. Alındı 14 Kasım 2013.
  11. ^ a b Brown, J.A. H .; Avustralya'nın yüzey su kaynakları. ISBN  978-0-644-02617-8.
  12. ^ McMahon, T.A. ve Finlayson, B.L .; Küresel Akış: Yıllık Akışların ve Tepe Deşarjlarının Kıta Karşılaştırmaları. ISBN  3-923381-27-1.
  13. ^ a b Peel, Murray C .; McMahon, Thomas A. ve Finlayson, Brian L. (2004). "Yıllık akış değişkenliğinde kıtasal farklılıklar: güncelleme ve yeniden değerlendirme". Hidroloji Dergisi. 295 (1–4): 185–197. Bibcode:2004JHyd..295..185P. doi:10.1016 / j.jhydrol.2004.03.004.
  14. ^ Bu bölüm, içinde bulunan Köppen sisteminin biraz değiştirilmiş bir sürümünü kullanır. Dünyanın Times Atlası, 7. baskı. ISBN  0-7230-0265-7
  15. ^ Coghlan, Andy (7 Haziran 2017). "Dünyanın mantosunda tüm okyanuslarda olduğu kadar su var". Yeni Bilim Adamı. Alındı 25 Mayıs 2020.
  16. ^ Melissa Davey (12 Haziran 2014). "Dünya, yüzeydekinden üç kat daha fazla yeraltı okyanusuna sahip olabilir". Gardiyan. Alındı 13 Mart 2015.
  17. ^ "Dünya, 400 mil aşağıda devasa su rezervuarlarını saklarken bulundu ... ama bildiğimiz kadarıyla su değil: BİLİM: Tech Times". Tech Times. 16 Haziran 1015. Alındı 13 Ekim 2015.
  18. ^ Ben Harder (7 Mart 2002). "İç Dünya Denizlerden Daha Fazla Su Tutabilir". National Geographic. Alındı 13 Mart 2015.
  19. ^ a b Becky Oskin (12 Mar 2014). "Nadir Elmas, Dünya Mantosunun Okyanusun Su Değerini Tuttuğunu Onaylıyor". Bilimsel amerikalı. Alındı 13 Mart 2015.
  20. ^ HENRY FOUNTAIN (6 Haziran 2014). "Dünyanın Gizli Okyanusu". New York Times. Alındı 13 Mart 2015.