Su, dünyanın hidrosferi boyunca dağılmıştır . Çoğu su Earth 'ın atmosfer ve kabuk gelen tuzlu deniz suyu ve küresel okyanus tatlı su toplamın sadece% 2.5 olarak hesaplanıyor, . Dünya yüzeyinin yaklaşık %70.8'ini kaplayan okyanuslar mavi ışığı yansıttığından , Dünya uzaydan mavi görünür ve genellikle Mavi Gezegen ve Soluk Mavi Nokta olarak adlandırılır . Okyanuslardaki su miktarının 1,5 ila 11 katının Dünya'nın yüzlerce kilometre derinliklerinde bulunduğu, ancak sıvı halde olmadığı tahmin edilmektedir . Dış çekirdek da (erimiş demir içinde çözülmüş) su içeren ve hatta karasal ana su deposunu teşkil edebilir.
Okyanus litosfer ayrışması daha eski kayaların hiçbiri ile genç ince ve yoğun Pangea'nın . Su herhangi bir gazdan çok daha yoğun olduğu için , su okyanus kabuğunun yüksek yoğunluğunun oluşturduğu "çöküntüler" içinde akar. (Venüs gibi susuz bir gezegende, çöküntüler, üzerinde platoların yükseldiği geniş bir ova oluşturuyor gibi görünüyor). Kıta kabuğunun düşük yoğunluklu kayaları , alkali ve toprak alkali metallerin kolayca aşınabilen tuzlarını büyük miktarlarda içerdiğinden, okyanuslarda tatlı suyu geri getiren 1 litre suyun buharlaşması sonucunda milyarlarca yıl boyunca okyanuslarda tuz birikmiştir . yağmur ve kar şeklinde.
Sonuç olarak, Dünya'daki suyun çoğu tuzlu su olarak kabul edilir, ortalama tuzluluk 35 ‰ (veya 1 kg deniz suyunda yaklaşık %3,5 veya yaklaşık 34 gram tuz ), ancak bu, akış miktarına bağlı olarak biraz değişir. çevre araziden alınmıştır. Toplamda, okyanuslardan ve marjinal denizlerden gelen su, tuzlu yeraltı suyu ve tuzlu çözelti içeren kapalı göllerden gelen su, hiçbir kapalı göl büyük miktarda su içermemesine rağmen, Dünya'daki suyun %97'sinden fazlasını oluşturur . Kurak bölgelerdeki su kalitesinin değerlendirilmesi dışında tuzlu yeraltı suyu nadiren dikkate alınır.
Dünyanın sularının geri kalanı gezegenin tatlı su kaynağını oluşturur. Genel olarak tatlı su, tuzluluğu okyanuslarınkinin %1'inden daha az - yani yaklaşık 0.35 ‰' den az olan su olarak tanımlanır . Tuzluluğu bu seviye ile 1 sal arasında olan su, insanlar ve hayvanlar tarafından birçok kullanım için marjinal olduğu için genellikle marjinal su olarak adlandırılır. Dünyadaki tuzlu suyun tatlı suya oranı yaklaşık 40'a 1'dir .
Gezegenin tatlı suyu da çok eşit olmayan bir şekilde dağılmıştır. Mezozoik ve Paleojen gibi sıcak dönemlerde , gezegende buzulların olmadığı, tüm tatlı suların nehirlerde ve akarsularda bulunmasına rağmen, bugün tatlı suların çoğu buz, kar, yeraltı suyu ve toprak neminden oluşmaktadır. yüzey . Taze sıvı yüzey suyunun %87'si göllerde, %11'i bataklıklarda ve sadece %2'si nehirlerde bulunur . Atmosferde ve canlılarda da az miktarda su bulunur. Bu kaynaklar arasında yalnızca nehir suyu genellikle geri kazanılabilir niteliktedir.
Göllerin çoğu böyle bir buzul göller gibi çok daralan bölgelerde bulunurlar Kanada , Baykal Gölü Rusya'da, Göl Khovsgol Moğolistan ve Afrika Büyük Göller . Kuzey Amerika'nın Büyük Göller hacme göre dünyanın tatlı suyun% 21'ini içerir, istisnadır. Çok kalabalık, misafirperver bir bölgede bulunurlar. Great Lakes Havza olan 33 milyon kişiye ev. Kanada'nın Toronto , Hamilton , Ontario, St. Catharines , Niagara , Oshawa , Windsor ve Barrie şehirleri ve Amerikan şehirleri Duluth , Milwaukee , Chicago , Gary , Detroit , Cleveland , Buffalo ve Rochester , hepsi kıyılarında yer almaktadır. Büyük Göller.
Toplam yeraltı suyu hacminin yüzey akışından çok daha büyük olduğu bilinmesine rağmen, bu yeraltı suyunun çoğu tuzludur ve bu nedenle yukarıdaki tuzlu su ile sınıflandırılmalıdır. Ayrıca kurak bölgelerde binlerce yıldır yenilenmeyen çok sayıda fosil yeraltı suyu var. Yenilenebilir su olarak kabul edilemez.
Bununla birlikte, özellikle Hindistan gibi kurak ülkelerde tatlı yeraltı suyu çok değerlidir. Dağılımları büyük ölçüde yüzey suyuna benzer, ancak sıcak ve kuru iklimlerde depolanması daha kolaydır çünkü yeraltı suyu rezervuarları buharlaşmaya karşı barajlardan çok daha fazla korunur . Yemen gibi ülkelerde yağışlı mevsimlerde düzensiz yağışlardan kaynaklanan yeraltı suları, sulama suyunun ana kaynağıdır.
Çünkü beslenimin daha fazla ölçülmesi zor olan yüzeysel akış , yeraltı suyu genel olarak da, nispeten sınırlı bir yüzey su seviyeleri olduğu bölgelerde kullanılmaz. Bugün bile, toplam yeraltı şarj tahminleri fosil yeraltı ediliyor kullanılan bilgiler ve vakaların kaynağına bağlı olarak aynı bölge için çok büyük değişiklik sömürülen ( 'l dahil boşaltım oranlarının üzerinde Ogallala akiferinin )) çok sık ve hemen hemen her zaman ciddiye kabul edilmez ilk gelişimleri sırasında.
Yeryüzündeki suyun toplam hacmi 1386000000 olduğu tahmin ediliyor km 3 (333.000.000 metreküp mil ), 97.5% tuzlu su ve% 2.5 tatlı sudur. Dünya yüzeyindeki tatlı suyun sadece %0,3'ü sıvı haldedir. Ek olarak, dünyanın iç kısmının alt mantosu, tüm yüzey sularının (okyanuslar, göller ve nehirler) toplamından beş kat daha fazla su tutabilir.
| Su kaynağı | Su hacmi ( km 3 ) |
% toplam su |
% tuzlu su |
% tatlı su |
% taze sıvı yüzey suyu |
|---|---|---|---|---|---|
| küresel okyanus | 1.338.000.000 | 96.5 | 99.0 | ||
| Pasifik Okyanusu | 669.880.000 | 48,3 | 49.6 | ||
| Atlantik Okyanusu | 310 410 900 | 22.4 | 23.0 | ||
| Hint Okyanusu | 264.000.000 | 19.0 | 19.5 | ||
| Güney okyanus | 71.800.000 | 5.18 | 5.31 | ||
| Kuzey Buz Denizi | 18.750.000 | 1.35 | 1.39 | ||
| Buz ve kar | 24.364.000 | 1.76 | 69.6 | ||
| Buzul | 24.064,000 | 1.74 | 68.7 | ||
| Antarktika buz tabakası | 21.600.000 | 1.56 | 61.7 | ||
| Grönland buz tabakası | 2.340.000 | 0.17 | 6.68 | ||
| Arktik Okyanusu Adaları | 83.500 | 0.006 | 0.24 | ||
| Sıra dağlar | 40.600 | 0.003 | 0.12 | ||
| Zemin buz ve permafrost | 300.000 | 0.022 | 0.86 | ||
| Yeraltı suları | 23.400.000 | 1.69 | |||
| tuzlu yeraltı suyu | 12.870.000 | 0.93 | 0.95 | ||
| taze yeraltı suyu | 10.530.000 | 0.76 | 30.1 | ||
| Nem ve toprak | 16.500 | 0.0012 | 0.047 | ||
| Göller | 176.400 | 0.013 | |||
| Tuz Gölü | 85.400 | 0.0062 | 0.0063 | ||
| Hazar Denizi | 78.200 | 0.0056 | 0.0058 | ||
| Diğer tuz gölleri | 7.200 | 0.00052 | 0.00053 | ||
| tatlı su gölleri | 91.000 | 0.0066 | 0.26 | 87.0 | |
| Afrika'nın Büyük Gölleri | 30.070 | 0.0022 | 0.086 | 28.8 | |
| Baykal gölü | 23.615 | 0.0017 | 0.067 | 22.6 | |
| Kuzey Amerika'nın Büyük Gölleri | 22 115 | 0,0016 | 0.063 | 21.1 | |
| Diğer tatlı su gölleri | 15.200 | 0,0011 | 0.043 | 14.5 | |
| Dünya atmosferi | 12.900 | 0.00093 | 0.037 | ||
| Bataklık | 11.470 | 0.00083 | 0.033 | 11.0 | |
| nehirler | 2 120 | 0.00015 | 0.0061 | 2.03 | |
| organik su | 1120 | 0.000081 | 0.0032 |
Nehirlerdeki suyun toplam hacmi 2120 olduğu tahmin ediliyor km 3 ( 510 kübik mil ) veya yeryüzünde yüzey temiz su% 2. Nehirler ve havzalar genellikle statik hacimlerine göre değil, su veya yüzey akışlarına göre karşılaştırılır . Akışın Dünya yüzeyindeki dağılımı çok düzensizdir.
| Kıta veya bölge | Nehir akışı ( km 3 / yıl ) | Dünya toplamının yüzdesi |
|---|---|---|
| Kuzey Amerika | 7.800 | 17.9 |
| Güney Amerika | 12.000 | 27.6 |
| Avrupa | 2.900 | 6.7 |
| Orta Doğu ve Kuzey Afrika | 140 | 0,3 |
| Sahra-altı Afrika | 4000 | 9.2 |
| Asya (Orta Doğu hariç) | 13.300 | 30.6 |
| Avustralya | 440 | 1.0 |
| Okyanusya | 6500 | 14.9 |
Bu bölgelerde büyük farklılıklar olabilir. Örneğin, Avustralya'nın sınırlı yenilenebilir tatlı su kaynağının dörtte biri, neredeyse ıssız Cape York Yarımadası'ndadır . Buna ek olarak, hatta sulak kıtada gibi aşırı su yoksun alanlar vardır Texas sadece 26 yenilenebilir su kaynağı ile Kuzey Amerika'da, Km 3 / yıl 695.622 bir alan üzerinde Km 2 veya Güney Afrika ile, 1.221.037 km 2'de sadece 44 km 3 /yıl . Yenilenebilir suda en çok yoğunlaşan alanlar şunlardır:
| su kütlesi | Bölge (10 6 km 2 ) | Hacim (10 6 km 3 ) | Ortalama derinlik (m) |
|---|---|---|---|
| Atlantik Okyanusu | 82.4 | 323.6 | 3 926 |
| Pasifik Okyanusu | 165.2 | 707.6 | 4 282 |
| Hint Okyanusu | 73.4 | 291.0 | 3 963 |
| Tüm okyanuslar ve denizler | 361 | 1370 | 3 796 |
Su mevcudiyetinin değişkenliği, hem suda yaşayan türlerin işleyişi hem de suyun insan kullanımı için önemlidir : sadece birkaç ıslak yıl boyunca mevcut olan su, yenilenebilir olarak kabul edilmemelidir. Çoğu küresel akış, iklim değişkenliğinin çok düşük olduğu bölgelerden kaynaklandığından, genel akış genellikle çok değişken değildir.
Aslında, çoğu kurak alanda bile, en kullanışlı su kaynakları, ana su kaynağı olarak buzullardan çok güvenilir erime sağlayan yüksek dağlık bölgelerden geldiğinden, akış değişkenliği ile ilgili çok az sorun vardır. Bu , antik tarihte birçok büyük uygarlığın gelişimine tarihsel olarak yardımcı oldu ve bugün hala San Joaquin Vadisi gibi üretken alanlarda tarıma izin veriyor .
Ancak Avustralya ve Güney Afrika'da hikaye farklıdır. Burada, akış değişkenliği, dünyanın benzer iklimlere sahip diğer kıta bölgelerinden çok daha yüksektir. Avustralya ve Güney Afrika'daki tipik olarak ılıman ( Köppen C iklim sınıflandırması ) ve kurak (Köppen B iklim sınıflandırması) iklimleri, diğer kıta bölgelerindekilerin akış değişim katsayısının üç katına kadar sahiptir. Bunun nedeni, diğer tüm kıtaların büyük ölçüde toprak buzullaşması ve Kuvaterner dağlarının şekillendirilmesiyle şekillenmesine rağmen , Avustralya ve Güney Afrika topraklarının en azından Kretase'den ve genel olarak daha düşük olan buzul çağından beri kapsamlı bir şekilde değişmiş olmasıdır . Karbonifer . Bu nedenle, Avustralya ve Güney Afrika topraklarında mevcut olan besin seviyeleri, diğer kıtalardaki benzer iklimlerde bulunanlardan genellikle daha düşüktür ve doğal flora bunu çok daha yüksek köklenme yoğunlukları ( örneğin, kök proteoidi) ile telafi eder . Bu kökler, Avustralya ve Güney Afrika'nın tipik nehirlerinde çok fazla su akışı emdiği için, yalnızca yaklaşık 300 mm ( 12 inç ) yağmur yağar . Diğer kıtalarda, düşük köklenme yoğunlukları nedeniyle nispeten hafif yağışlardan sonra yüzey akışı meydana gelecektir.
| İklim tipi (Köppen) | Yıllık yağış ( mm ) | Avustralya ve Güney Afrika için tipik akış oranı |
Dünyanın geri kalanı için tipik akış oranı |
|---|---|---|---|
| BWh | 250 | %1 (2,5 mm) | %10 (25 mm) |
| BSh ( Akdeniz kıyısında ) | 350 | %3 (12 mm) | %20 (80 mm) |
| Bu kadar | 500 | %5 (25 mm) | %35 (175 mm) |
| kafe | 900 | %15 (150 mm) | %45 (400 mm) |
| Cb | 1100 | %25 (275 mm) | %70 (770 mm) |
Sonuç olarak, Avustralya ve Güney Afrika'daki birçok nehir (diğer kıtalardaki çok küçük bir sayıya kıyasla) teorik olarak düzenlenmesi imkansızdır, çünkü barajlardan kaynaklanan buharlaşma oranları, yani nehri teorik olarak belirli bir seviyede düzenlemek için yeterince büyük bir depolama, aslında çok az taslağın tahsis edilmesine izin verir. Bu nehirler, Eyre Gölü Havzası'ndakileri içerir . Diğer Avustralya nehirleri için bile, güneydoğu Kuzey Amerika veya güney Çin'de karşılaştırılabilir bir iklim için arzın üçte birini sağlamak için üç kat depolama gereklidir. Aynı zamanda sudaki yaşamı da etkiler, bazılarının bir sonraki kuraklıkta hayatta kalabilmesi için yüksek selden sonra hızla çoğalabilen türleri güçlü bir şekilde tercih eder.
Buna karşılık, Avustralya ve Güney Afrika'daki tropikal iklim nehirleri (Köppen iklim sınıflandırması A), dünyanın diğer bölgelerindeki benzer iklimlerden önemli ölçüde daha düşük akış oranları sergilememektedir. Tropikal Avustralya ve Güney Afrika'nın toprakları bu kıtaların kurak ve ılıman bölgelerinden bile daha fakir olmasına rağmen, bitki örtüsü besin kaynağı olarak yağmur suyunda çözünmüş fosfor veya organik fosfat kullanabilir. Daha soğuk, daha kuru iklimlerde, bu kaynakların her ikisi de neredeyse gereksiz olma eğilimindedir, bu nedenle mümkün olan minimum fosforu çıkarmak için bu tür özel araçlara ihtiyaç vardır.
Akışta yüksek değişkenlik gösteren başka izole alanlar da vardır, ancak bunlar esas olarak farklı hidrolojilerden ziyade düzensiz yağışlardan kaynaklanmaktadır. Bunlar şunları içerir:
Dünya'nın iç kısmının okyanuslarda 1,5 ila 11 kat daha fazla su içerdiği tahmin ediliyor ve bazı bilim adamları manto suyunun tüm Dünya'nın "su döngüsünün" bir parçası olduğunu tahmin ediyor. Mantodaki su , Dünya'nın üst ve alt mantosu arasındaki geçiş bölgesine yakın çeşitli minerallerde çözülür . Sıcaklıklarda 1,100 ° C ve aşırı basınç derin yer altı, hidroksillerin ve oksijen içine su bozulur. Suyun varlığı 2002 yılında deneysel olarak tahmin edildi ve 2014 yılında bir ringwoodit numunesinin test edilmesine dayalı olarak suya ilişkin doğrudan kanıt bulundu . USArray projesi geçiş bölgesindeki birleşme gözlemlerinde büyük miktarda manto suyunun ek kanıtı bulundu . Ringwooditte sıvı su bulunmaz, ancak su bileşenleri (hidrojen ve oksijen) hidroksit iyonları olarak tutulur.