Гідросфера — склад, структура і роль в житті людини

Земля складається з декількох геосфер, без яких її існування було б неможливим. Кожна з географічних оболонок нашої планети має певний склад і особливе значення для людини і світу в цілому.

Одну з першорядних ролей для підтримки життя організмів грають різні водойми, що входять в гідросферу.

Історія походження

З грецької мови гідросфера перекладається як»водний куля”. Вона пронизує всі геосфери планети. Саме у воді зародилося перше життя.

Вчені все ще не можуть прийти до остаточного твердження про походження водної оболонки Землі. Сьогодні фахівці висувають два припущення виникнення гідросфери:

  • Гіпотеза “холодного” початку. Якщо вірити цій версії, на самому початку часів була первинна холодна хмара з пилу. Воно регулярно нагрівалося, змінювало агрегатний стан і через якийсь період сформувалося в рідину.
  • Гіпотеза “гарячого” початку. Ця теорія передбачає схему, за якою наша планета спочатку представляла суміш хімічних елементів, нагріту до високих температур. Згодом вона стала охолоджуватися і розділятися на газ і рідину, які сформували атмосферу і гідросферу.

Фахівці наводять різні аргументи, щоб довести одну з цих гіпотез, але поки складно сказати, яка теорія ближче до істини. Останні дослідження в геохімії вказують на те, що вода і гідросфера могли утворитися коштом дегазації оболонки Землі.

Складові водної оболонки

Дізнатися про склад водної оболонки Землі можна вже з її визначення. Гідросфера являє собою сукупність всієї рідини в будь-яких її агрегатних станах, яка розташована між атмосферою і твердою земною оболонкою. Вона входить в зовнішню оболонку планети (біосферу). Ця геосфера включає води на поверхні і під землею, а також всередині живих організмів. Підземні водойми просочуються до нижньої частини земної кори. Основна кількість водяної пари виявлено в тропосфері.

Загальний обсяг рідини на Землі становить близько 1,39 млрд км3. За масою гідросфера перевищує атмосферу в 275 разів і займає 71% від всієї площі планети. Найбільша частина вод припадає на океани. Вони складають 96% водної оболонки планети.

Зазвичай вчені виділяють 3 основні групи в складі гідросфери:

  • Світовий океан. Становить основну частину всієї рідини на Землі. Він включає 4 океани: Тихий, Атлантичний, Індійський і Північний Льодовитий. Сукупність цих рідин не є цілісною. Її поділяють материки і острови. Основною характеристикою Світового океану виступає постійний сольовий склад. У цю частину гідросфери надходять річкові стоки, атмосферні опади, а також прісна вода, яка не впливає на концентрацію солей через низький вміст в своєму складі цієї речовини.
  • Континентальні поверхневі води. У цей сегмент гідросфери входять водні басейни, що знаходяться на поверхні Землі. Вони представлені морями, річками, озерами, водосховищами і болотами, обсяг яких досягає всього 0,02% від гідросфери. Рідини можуть бути прісними або солоними, природними або штучними. Моря діляться на внутрішні і окраїнні. Вони можуть розташовуватися всередині або між материками і островами.
  • Підземні води. Ці рідини знаходяться під землею і складають 2% від водної оболонки. Концентрація солей підземних вод нерідко досягає великих показників. У них можуть міститися різні хімічні елементи і гази. За глибиною залягання води ділять на мінеральні, артезіанські, грунтові і міжпластові.

При описі будови гідросфери слід враховувати її агрегатний стан. У природі вода зустрічається в трьох видах: газоподібному, рідкому і твердому. Останній стан характерний для льодовиків, які складають 1,65% від усього обсягу гідросфери. У них міститься велика частина прісних вод. У газоподібному стані речовина зустрічається в атмосферній волозі, що утворює хмари.

Властивості гідросфери

Попри відмінності в складі, стані і місці знаходження, всі частини гідросфери на Землі взаємопов’язані і представляють єдине ціле. Їх взаємодія в колообігу води представлено безперервним процесом переміщення водних мас вод впливом сонячної енергії. Ця умова обов’язково для існування життя на Землі. Крім того, водні маси взаємодіють з іншими геосферами, обумовлюючи єдність природної системи.

Гідрологічний цикл характеризується переміщенням рідини з океанів в атмосферу, через яку вони переміщаються над літосферою і потрапляють назад в поверхневі і підземні води. Колообіг речовини включає кілька стадій:

  • осадження;
  • випаровування;
  • транспірація;
  • інфільтрація;
  • перколяція (просочування);
  • стік.

Ці процеси відбуваються на відстанях 15 км в атмосферу і до 5 км вглиб земної кори. Приблизно одна третя частина сонячної енергії, що досягає поверхні Землі, бере участь у випаровуванні рідини з океанів. Сформована пароподібна волога конденсується в хмарах, дощі та снігу.

Вологість виступає головним фактором у визначенні погоди. Це рушійна сила штормів, яка розділяє електричний заряд і сприяє утворенню блискавок. Опади у вигляді дощів живлять ґрунт, збільшують обсяг підземних вод, служать їжею для живих організмів і поповнюють річки, через які розчинені хімічні елементи і відкладення переносяться в Світовий океан.

Водні маси беруть участь і в колообігу вуглецю. Під впливом рідини і розчиненого вуглекислого газу з континентальних порід вивітрюється кальцій, який потім переноситься через атмосферу в океани. Там речовина утворює карбонат кальцію. З’єднання осідає на дні водойми і з часом перетворюється на вапняки. Деякі карбонати потім переходять в надра планети. Цей процес відбувається через тектоніки плит. Потім вони розплавляються і виділяють в атмосферу вуглекислий газ.

Значення для людини

При вивченні геосфер фахівці намагаються розкрити всі їх властивості, щоб люди могли використовувати дари планети для різних потреб. Важливо визначити, яка роль гідросфери в життєдіяльності людини.

Жоден живий організм на Землі не може існувати без води. Речовина створює умови для зародження життя. Тому дослідження інших планет зводиться до пошуку цієї рідини, яка може підтвердити можливе на них існування живих організмів.

Сьогодні біологи стверджують, що тіло людини складається на 75-80% з води і її розчинів. Речовина допомагає реалізовувати необхідні функції обміну речовин та інших процесів в організмі. Одне з головних властивостей води – транспортна функція. Рідина доставляє до всіх органів кисень і корисні мікроелементи. Також вода вважається відмінним помічником в боротьбі із зайвою вагою. Вона значно знижує калорійність споживаних продуктів і відбиває бажання з’їсти що-небудь солодке.

Якщо людина втрачає хоча б 2-3% води від своєї маси, то його починає мучити спрага. Якщо її вчасно не вгамувати, рівень рідини продовжить стрімко зменшуватися, а це може привести до галюцинацій. Якщо організм втратить понад 20% важливої речовини, тоді можливий летальний результат.

Хоча гідросфера вважається основою всього живого на Землі, людина поки нездатний дбайливо до неї ставитися. Численні фактори змушують водну оболонку змінювати свою структуру і ставати неприйнятною для нормальної життєдіяльності. Діяльність людей викликала безліч екологічних проблем, які призвели до того, що гідросфера стала відчувати негативні впливи:

  • забруднення водойм хімічними і фізичними речовинами, що погіршують умови життя флори і фауни;
  • зменшення та виснаження водних ресурсів, які неможливо відновити;
  • втрата водою її природних якостей і властивостей.

Вплив людини на гідросферу стрімко збільшується за рахунок розвитку науки і техніки. Тільки нещодавно деякі підприємства почали застосовувати нові різновиди захисту, завдяки яким водойми не будуть забруднюватися відходами виробництва.

Небезпечні явища

Сьогодні існує багато проблем, безпосередньо пов’язаних з водною оболонкою нашої планети. Одна з них — підвищення рівня моря. Ця проблема може торкнутися як людства, так і всіх існуючих екосистем. Вчені вважають, що збільшення рівня моря пояснюється розширенням океанічних вод через підвищені показники температури і танучих льодовиків.

За останні кілька десять років зменшився в розмірах арктичний морський лід. З недавніх досліджень NASA відомо, що він виснажується зі швидкістю 9,5% за десятиліття. Це негативно впливає на концентрацію солей в океані, температуру і місце проживання тварин. Наприклад, через розрив льодів білі ведмеді не можуть доплисти до суші і тонуть. Тому кількість цих звірів стрімко зменшується. Крім того, втрата льодів позначається і на відбивної здатності поверхонь планети: темні води океанів починають поглинати багато тепла.

Також змінюється кількість опадів. Їх збільшення може призвести до повеней і зсувів. Зниження обсягу опадів викликає посухи і пожежі. Урагани і феномен Ель-Ніньо теж впливають на погодні умови. Зміна характеру мусонів може викликати посухи на великих територіях, на які впливають сезонні вітри.

Оскільки глобальна температура постійно підвищується, вічна мерзлота в тундрі тане. Це призводить до нестабільності грунту, на якій розташовуються будинки. Крім того, фахівці вважають, що танення вічної мерзлоти може сформувати великий обсяг двоокису вуглецю і метану в повітря. Вивільнені парникові гази потім сприятимуть глобальному потеплінню через виділення тепла в атмосферу.

Цікаві факти

У школі зазвичай дають тільки основну інформацію про гідросферу. Однак про океанах, річках, озерах та інших водних джерелах є безліч цікавих фактів, про які буде корисно дізнатися будь-якій людині:

  • Гідрологи виділяють 5 різних агрегатних станів води в рідкому вигляді і 14 видів льоду.
    Середня глибина поверхневих водних об’єктів становить 3,8 км.
  • Воду, яка міститься в льодовиках, снігах і вічній мерзлоті, зазвичай виділяють в окремий клас — кріосферу.
  • Амазонка-найбільша і повноводна річка на Землі. Майже 15% всієї річкової води на планеті зосереджено в ній. Також цікавий факт, що через річку довжиною 7000 км не існує жодного моста.
  • Здебільшого всіх озер на планеті покрита територія Швеції.
  • Сама каламутна річка в світі-Хуанхе. Це пояснюється безліччю зруйнованих гірських порід, які потрапляють в неї і переносяться в Жовте море.
  • У занадто солоній воді не можуть існувати живі організми. Яскравим прикладом виступає Мертве море.
  • Найглибша Річка на планеті називається Конго. Її максимальна глибина становить 230 м.
  • Близько 20% всієї прісної води на планеті зосереджено в озері Байкал.
  • У Польщі є дві пересічні річки Велна і Нельба. Їх води не змішуються через різних показників температури і швидкості течії.
  • Влітку озеро Синевир настільки прозоре, що його дно і камінчики видно на глибині 20 м.
  • Прісна вода становить невеликий відсоток в порівнянні з солоною. Крім того, її обсяг регулярно зменшується. Вчені стверджують, що через кілька років людство зіткнеться з проблемою нестачі прісної води.

Без гідросфери не представляється життя на землі і існування всіх інших геосфер. Фахівці вважають, що вивчені ще не всі властивості водної оболонки планети. Вода служить джерелом життя для різних організмів, включаючи людину. Але негативний вплив на гідросферу може порушити її баланс. Людям необхідно дбайливо ставитися до гідросфери і намагатися зберегти водойми чистими.

Посилання на основну публікацію