تغطي المياه ما يقرب من ثلاثة أرباع سطح الأرض. ولكن ما هي كمية المياه المخبأة تحت الأرض في قشرة الكوكب (المياه الجوفية العميقة)؟
وجدت دراسة أجريت عام 2021 في مجلة Geophysical Research Letters أن المزيد من مياه الأرض محتجزة تحت الأرض في التربة أو في المسام في الصخور – المعروفة باسم المياه الجوفية – أكثر من القمم الجليدية والأنهار الجليدية على الأرض.
“هناك ما يقرب من 43.9 مليون كيلومتر مكعب (10.5 مليون ميل مكعب) من المياه في قشرة الأرض”؛ قال جرانت فيرجسون، عالم الهيدروجيولوجيا في جامعة ساسكاتشوان والمؤلف الرئيسي لدراسة 2021، لـ “Live Science“.
وبالمقارنة، فإن الجليد في القارة القطبية الجنوبية يحمل حوالي 6.5 مليون ميل مكعب (27 مليون كيلومتر مكعب) من المياه. في غرينلاند ، حوالي 720،000 ميل مكعب (3 ملايين كيلومتر مكعب)؛ وفي الأنهار الجليدية خارج القارة القطبية الجنوبية وغرينلاند، 38,000 ميل مكعب (158,000 كيلومتر مكعب)، لاحظت دراسة 2021.
ولا تزال محيطات الأرض أكبر خزان للمياه على كوكب الأرض، حيث تحتوي على حوالي 312 مليون ميل مكعب (1.3 مليار كيلومتر مكعب)، وفقًا للدراسة.
ومع ذلك، وبصرف النظر عن المحيطات، فإن المياه الجوفية هي أكبر خزان للمياه على مستوى العالم، كما أشارت الدراسة.
وقد قدرت دراسة أجريت عام 2015 في مجلة Nature Geoscience أن هناك 5.4 مليون ميل مكعب (22.6 مليون كيلومتر مكعب) من المياه الجوفية الضحلة – المياه في الجزء العلوي من 1.2 ميل (2 كيلومتر) من قشرة الأرض.
وفي المقابل، نظرت دراسة 2021 في المياه الجوفية داخل 6.2 ميل (10 كم) من قشرة الأرض، كما قال فيرغسون.
كان هذا التناقض بسبب كيفية تركيز التقديرات السابقة للمياه الجوفية العميقة – التي تقل عن 1.2 ميل من قشرة الأرض – فقط على الصخور البلورية ذات المسامية المنخفضة، مثل الجرانيت.
وشملت دراسة عام 2021 الصخور الرسوبية، وهي أكثر مسامية من الصخور البلورية.
وبشكل عام، ضاعفت دراسة 2021 كمية المياه الجوفية التي يعتقد أنها موجودة على عمق 1.2 إلى 6.2 ميل تحت سطح الأرض – من حوالي مليوني ميل مكعب (8.5 مليون كيلومتر مكعب) إلى 4.9 مليون ميل مكعب (20.3 مليون كيلومتر مكعب).
هذا التقدير الجديد هو تقريبًا كبير مثل 5.7 مليون ميل مكعب (23.6 مليون كيلومتر مكعب) حسبوا للمياه الجوفية الضحلة.
أشار فيرغسون إلى أن القشرة عادة ما يتراوح سمكها بين 19 و 31 ميلا (30 إلى 50 كم) – أكثر سمكا بكثير من عمق 6.2 ميل الذي نظرت فيه دراسة عام 2021. ركزوا على القشرة العليا لأنها هشة نسبيا وبالتالي تمتلك صخورًا مكسورة يمكنها بدورها الاحتفاظ بالماء. وقال إنه تحت حوالي 6.2 ميل، تصبح القشرة أقل مسامية ومن المحتمل أن تحتوي على الماء.
تستخدم طبقات المياه الجوفية الضحلة، والتي هي في الغالب مياه عذبة، للشرب والري. وعلى النقيض من ذلك، فإن المياه الجوفية العميقة مالحة ولا يمكن أن تنتشر أو تتدفق بسهولة إلى السطح، مما يعزلها إلى حد كبير عن بقية مياه الكوكب، كما أشار فيرغسون.
ومع ذلك، فإن العزلة النسبية للمياه الجوفية العميقة تعني أنه في بعض الأماكن، تم احتجاز هذا المحلول الملحي لفترات طويلة بشكل غير عادي من الزمن. هذا يعني أنه يمكن أن يقدم نظرة ثاقبة قيمة لماضي الأرض، كما أشارت دراسة 2021.
وقال فيرغسون: “نحن نعرف القليل جدًا عن هذه المياه على أعماق أكبر من بضعة كيلومترات، مما يجعلها منطقة حدودية للعلم”.
وبالإضافة إلى ذلك، قد تدعم هذه المياه القديمة النظم البيئية الميكروبية التي لا تزال نشطة حتى اليوم. قد تلقي هذه المجتمعات البيولوجية العميقة الضوء على كيفية تطور الحياة على كوكبنا وكيف يمكن أن تتطور في عوالم أخرى من المحتمل أن تستضيف المياه العميقة تحت أسطحها.
“هناك الكثير لاستكشافه حول المياه على عمق كيلومترات على الأرض والكواكب الأخرى” ، جينيفر ماكنتوش ، عالمة الكيمياء الهيدروجيولوجية في جامعة أريزونا في توكسون والمؤلفة المشاركة في دراسة 2021، أخبرت موقع “Live Science”.