poniedziałek, 14 maja 2012

Ile wody jest na Ziemi?

Wydawać by się mogło, że Ziemia - Błękitna Planeta ma nieprzebrane zasoby wody. Ale.. ile wody jest na Ziemi naprawdę? Przyznam, że kiedy dowiedziałem się, nie mogłem uwierzyć i moje myśli długo powracały do tych wyliczeń. Chodzi oczywiście o całkowite zasoby wody - tej słonej w morzach i oceanach; tej słodkiej, płynącej w rzekach, jeziorach i zamarzniętej w lodowcach; tej podziemnej, krążącej w skałach podłoża oraz tej występującej w postaci pary wodnej.

Służba Geologiczna Stanów Zjednoczonych (USGS) obrazowo przekonuje nas, że gdybyśmy zebrali całą tę wodę do jednego naczynia w kształcie kuli, to miałaby ona.... no właśnie, jak myślicie? Jakaż może być średnica takiej kuli? Dla przypomnienia dodam, że prawie 71% powierzchni Ziemi znajduje się pod wodą, a ok. 96.54% tej wody, to woda słona.
Kula, w której zmieści się cała woda na Ziemi (rys. Jack Cook, Woods Hole Oceanographic Institute)
Otóż kula, w której zmieści się cała woda na Ziemi ma średnicę 1385 km. Tak, ja też się zdziwiłem. Mała ta kula. Wierzyć się nie chce. A może pomylili się w obliczeniach? W Europie zmieściłoby się kilka takich kul... Podobno, jest to mniej niż trzecia część kuli wielkości Księżyca (to porównanie akurat nie przemawia do mnie). W każdym razie, gdyby taką kulę zrobić tylko ze słodkiej wody, to byłoby to maleństwo o średnicy 160 km.
[Edit] (Dodam, że dokładnie nie wiem, o jaką wodę słodką chodzi. USGS podaje 'available fresh water' a wymiary kuli sugerują, że nie wchodzi w nią woda uwięziona w lodowcach czy też podziemna. Kula o średnicy 160 km ma objętość około 2 145 280 km3 (4,19 x 803). Podziękowania dla Michała Łaszczyka za uwagi).
Duża kula, to całkowita ilość wody ziemskiej, malutka, z prawej strony, to woda słodka
(rys. Jack Cook, Woods Hole Oceanographic Institute)
Większość wody słodkiej w stanie płynnym znajduje się pod ziemią - jest to około 8.4 mln km3. Znacznie więcej wody zamrożonej jest w lądolodach Antarktydy i Grenlandii - 29.2 mln km3.

12900 kmwody występuje w atmosferze w postaci pary wodnej. Gdyby nagle cała ta para wodna skropliła się i spadła na Ziemię, to ulewa ta pokryłaby powierzchnię lądów ok. 3 cm warstwą wody. Do atmosfery każdego dnia odparowuje jej ok. 1170 km3.

We wspomnianej na wstępie kuli łącznie mieści się 1386 milionów km3 wody. To bardzo dużo litrów - 1 386 000 000 000 000 000 000. Liczba jest na tyle abstrakcyjna, że nic nie mówi. Z bardziej obrazowych porównań, i to w amerykańskim stylu, można sobie wyobrazić Ziemię wielkości piłki do koszykówki. Wtedy cała woda na Ziemi będzie wielkości piłki do ping-ponga, a słodka woda wielkości ziarna kukurydzy. Na koniec warto zajrzeć do poniższej tabeli - bardzo pouczająca lektura.

Ile wody jest na Ziemi - udział procentowy

Źródło wody
Objętość w km3
Udział %
Oceany i morza
1,338,000,000
96.54
Lodowce
24,064,000
1.74
Wody podziemne
23,400,000
1.69
    - słodkie
10,530,000
0.76
    - słone
12,870,000
0.93
Para wodna w glebie
16,500
0.001
Wieczna zmarzlina
300,000
0.022
Jeziora
176,400
0.013
    - słodkie
91,000
0.007
    - słone
85,400
0.007
Atmosfera
12,900
0.001
Bagna
11,470
0.0008
Rzeki
2,120
0.0002
Woda w organizmach
1,120
0.0001

Źródła:
fot. w nagłówku: jjjohn CC-BY-SA (flickr.com)

37 komentarze:

Jestem ciekawy jakiej gróbości była by warstwa wody, gdyby pokryć wodą z tej kuli cały glob:)

Do objętości Ziemi trzeba dodać objętość tej kuli z wodą i wyliczyć jaki będzie promień tak powiększonej kuli ziemskiej :) Różnica tych promieni to będzie rozwiązanie..

Z jednej strony trochę to oszałamiające, ale z drugiej, po chwili namysłu, nie jestem specjalnie zaskoczony.

Bo weźmy takie oceany i ich bezmiar wód. Średnia głębokość oceanu to mniej niż 4km. Promień Ziemi zaś to blisko 6400km. Bez wdawania się w skomplikowane obliczenia: gdyby cała powierzchnia Ziemi była pokryta oceanem, to i tak jego objętość stanowiłaby promil promila objętości całej planety. Wiem oczywiście, że to duże uproszczenie, ale powinno dać jakieś wyobrażenie o tym, jak mało tej wody jest w istocie.

J jak mało w ogóle jest życia i wszystkiego innego także. Nam się zawsze wydaje, że życie jest wyjątkowe i dlatego ważne dla naszej planety. A prawda jest taka, że życie zawiera się w przedziale jej promienia, który jest ułamkiem ułamka ułamka całości, co oznacza, że objętościowo w porównaniu z całą planetą jej biosfera nie jest nawet pryszczem. Dlatego trudno nam takie porównania dobrze ogarnąć...

Masz rację. Gdyby się nad tym zadumać głębiej, nie byłoby to zaskoczeniem. Jednak bardzo sugestywny jest obraz kuli z wodą, która obejmuje zaledwie kilka stanów USA.
To o czym piszesz można fajnie zobaczyć na zdjęciach Ziemi z kosmosu, gdzie cała atmosfera ziemska stanowi ledwo zauważalną powłoczkę na tle ogromnej krzywizny Ziemi. A przecież jej grubość jest znacznie większa od średniej głębokości oceanów.
Tak czy siak, uległem magii obrazków zamieszczonych w poście.

Przepraszam, czy ja źle czytam? Skoro "...kula, w której zmieści się cała woda na Ziemi ma średnicę 1385 km..." to jej objętość nie może być równa "...1386 milionów km3 wody..." no bo przecież pidekwadratnacztery. "1386 milionów km3" to nie może być 1 402 632 000 000 litrów - cyfry powinny być takie same. Jakieś wyjaśnienie poproszę.

Oczywiście miałem napisać"4/3"pi"r^3". Późna pora była. W każdym bądź razie, o sześcianie mowa czy o kuli?

Coś nie tak jest z tymi obliczeniami. Jak w kuli o średnicy 160 km (promieniu 80) może zmieścić się cała słodka woda, jeśli tylko w lodowcach jest jej ponad 20 mln km3? To nawet bez liczenia widać, że nie wejdzie. W sześcianie o boku 160 km, zmieściłyby się tylko 4 mln km3 wody, a tu jeszcze mamy do czynienia z kulą, czyli pewnie z połowę tego. Widzę też mały błąd w tekście. 1 402 mln km3 to nie jest 1402 000 mln litrów. Kilometr sześcienny nie mieści tysiąca, tylko bilion litrów wody.

Z nudów sprawdziłem też, czy cała woda na ziemi rzeczywiście weszłaby do kropli o średnicy 1300 km. Zgadza się :)

Tez mi się nie widzą te wyliczenia, na pewno źle wpisałem litry.. Później to sprawdzę, przepraszam, ale to z powodu zabiegania przepisałem żywcem ze strony USGS te liczby i nie sprawdziłem.

Poprawiłem litry całej wody na Ziemi i dalej nie zgadza mi się średnica małej kuli - 160 km. USGS podaje, że jest to dostępna dla nas woda słodka (available fresh water), więc nie wiem co się kryje pod pojęciem 'available' (nie już tak zostanie). Dzięki za uwagi!

Jak wszystkie przypadki mane takel fares - także i ten buzi niepokój, lubimy tę nieodgadnioną, nieprzejrzaną ....wielkość. Nie przeraża nas ogrom i zakrzywiona nieskończoność Kosmosu, ale niepokoi myśl że na głowie mamy skończona ilość włosów i z każdym dniem jest ich mniej ;-) ...

A przykład z kula wody "położoną na Europie" - owszem robi wrażenia, ale trzeba też pamiętać iż na wysokość sięgała by ona wysoko poza orbity wielu satelitów.

Poza tym i tak chyba właśnie woda jest najpospolitszym na Ziemi związkiem chemicznym?

Fantastyczny post. Zaciekawił mnie bardzo. A co do obliczeń - to faktycznie wierzyć się w tą małą wodną kulkę nie chce...

Ciekawe i rzeczywiście na pierwszy rzut oka objętość "nie robi wrażenia". Ale gdyby spojrzeć na to w innej płaszczyźnie, to średnica 1300 kilometrów całkiem zgrabnie wychodzi w kosmos, a sam promień utopiłby niejednego satelitę.

Naszą planetę można porownać do... JAJKA kurzego - skorupka to litosfera czyli skorupa ziemska, a białko i żółtko to wnętrze z płynnego żelaza i niklu. Jeśli dodać oceany to było by to jajko wyjęte właśnie z wody i wilgotne. Tak tak, żyjemy na takiej kruchej planecie. Zaskoczenie bierze się stąd, że zawsze pokazuje nam się mocno-schematyczne przekroje Ziemi, gdzie skorupa jest specjalnie powiększona, a przecież to tylko... 1% promienia!

suma % wody = 101,712 chyba coś nie gra

Wszystko gra, tylko trzeba dobrze dodać: 96.54 + 1.74 + 1.69 = 99.97% (w tym są słodkie i słone wody podziemne oraz jeziora, których już nie dodajemy). Jeśli ktoś doda wszystkie wartości po kolei, podwójnie doda jeziora i wody podziemne, które są rozbite na wody słone i słodkie. Oryginalna tabelka jest tutaj → USGS

Wydaje mi się, że tej naszej wody w końcu zbraknie i będziemy, że tak powiem "na lodzie".

Problemy z erekcją mogą spotkać każdego mężczyznę. Nigdy nie warto się ich wstydzić, jednak zawsze dobrze jest poszukać odpowiedniej pomocy. Sprawdzą się tu odpowiednie środki.
problemy z erekcją

Rzeczywiście strasznie się zdziwiłem i równie się przeraziłem. Ludzie koniecznie muszą zacząć być bardziej oszczędni.

Coś mi się nie zgadza. Weźmy szklankę i 200 ml wody, dodajmy ok. 2% (4 ml) to poziom wody w szklance się zwiększy. Ale weźmy wannę, nalejmy do niej 20 l wody i dodajmy 0,4 l wody (znów ok 2%) to o ile wzrośnie poziom wody w wannie? A nam się mówi, że stopnienie lodowców podniesie poziom wody o ponad 60 m. Nonijak mi nie styka ;)

@Unknown Po pierwsze to ten eksperyment powinieneś przeprowadzić inaczej - poprzez nalanie wody do wanny absolutnie po pełna i potem dolanie 2%, żeby zaobserwować jak wielką powódź w łazience wywoła taka niby niewielka ilość, ale jak chcesz na liczbach - dla uproszczenia obliczeń wymiary wanny przymniemy jako 70cmx130cm - taka przeciętna i przedstawimy je w dm, bo 1l=1dm3 - czyli powierzchnia wanny to 7*13=91dm2, prostopadłościan o objętości 0,4dm3 i tej powierzchni to wysokość 0,0044dm=0,44mm. Niby nic, ale przypominam, że nalazłeś tylko 50 razy więcej wody na wstępie, czyli jakieś 22cm. Teraz przyjmij odpowiednia skalę - jak przy 22cm podniosło się o mniej, niż pół milimetra, to co powiesz o średniej głębokości oceanów wynoszącej powyżej 4km? jedziemy... najpierw zamiana na metry:
głębokość wody w wannie: 0,22
podniosła się o: 0,00044
średnia głębokość oceanów: 4000
podniesienie poziomu: 4000*0,00044/0,22=8m
Przy czym to jest strasznie uproszczone obliczenie - a wynik wyszedł o wiele za niski głownie dlatego, że 2% liczyliśmy z całości wody na Ziemi, a nie z objętości oceanów, nie braliśmy ukształtowania terenu itd. Poza tym tak czy inaczej chodzi tylko o sam fakt, że roztopiony lodowiec nie trafia do jakiegoś głębokiego pustego basenu, czy wanny, ale już i tak przepełnionego - i musi wylać na ląd... a tu każdy centymetr ma znaczenie.

@Anonimowy z maja 2012Nie wiem jak 4028m to dla Ciebie niecałe 4km, ale mniejsza - z racji na to, ze powierzchnia planety nie jest płaska to równej warstwy nie może mieć, ale jakby na chwilę przyjąć, że to idealna kula o promieniu 6371 km to objętość wyniesie ponad bilion (jeśli dobrze nazywam tą jednostkę - jedynka i 12 zer, tysiąc miliardów), ale mniejsza z tym - w skrócie od objętości Ziemi jako idealnej kuli odjąłem objętość wody na jej powierzchni i obliczyłem jaki promień miałaby idealna kula o tej objętości i różnica wynosi w przybliżeniu 2,73km - także to jest Twoja odpowiedź. Gdyby Ziemia była pokryta idealnie równą warstwą wody, to jej grubość miałaby około 2,73km.

Jedno mnie nurtuje... Skoro w atmosferze jest tylko płaszcz o grubości 3 cm i jakimś cudem to wszystko spadło na Ziemię, to po kiego diabła w wielu religiach czy też wierzeniach budowano arki dla ratowania istot z królestwa ludzi i zwierząt, ktore ratowały się dobijając do szczytów gór??? Jaka woda wyniosła ich tak wysoko???

Nieporozumienia dotyczące wartości w tabeli wynikają z zastosowania tzw. separatorów tysięcznych. W Polsce jeśli trzeba stosujemy spację co trzy pozycje, Amerykanie wstawiają przecinki. Stąd pewne nieścisłości.

oceany, morza........1337986366...96,54
lodowce, stały śnieg...24062914...1,736
wody podziemne........23400173...1,688
słodkie........................10528827...0,760
słone...........................12871345...0,929
woda w glebie...................16502...0,0012
wieczna zmarzlina..........299984...0,0216
jeziora.............................176397...0,0127
słodkie..............................90991...0,0066
słone.................................85406...0,0062
atmosfera.........................12901...0,00093
bagna...............................11471...0,00083
rzeki...................................2122...0,00015
życie biologiczne…….........1121...0,00008


pozdrawiam wszystkich dociekliwych.

PS. Z tabeli USGS przeliczyłem mile3 na km3 bez zaokrągleń, aby sprawdzić czy wyjdzie 100% (i wyszło)

Super temat i wspaniałe wypowiedzi

Wiele osób musi być zaskoczonych ilością wody pitnej na Ziemi.

Bardzo ciekawe,
czytałem jednym tchem.

No, ale jaki i na czym polega ten problem z wodą? Bo nie bardzo rozumiem. Wody ile jest już wiemy, wiemy jakiej wielkości można by z niej zdobić kulę itd. A problem? Czy ta nasza woda gdzieś znika, wylewa się, odparowuje, odlatuje w kosmos? Straszy się ludzi, że wody zabraknie, bo jest jej mało, ale dlaczego? Ktoś powie, że kłopoty są z dystrybucją. Woda istnieje w obiegu. Ciągle paruje, skrapla i opada, tworząc rzeki, jeziora, wsiąka, opada jako śnieg i zalega na biegunach i kilku innych miejscach. Zatem W CZYM PROBLEM? Problem w tym, że klimat Ziemi ulega przemianom wynikającym z naturalnych przyczyn. A przyczyny? Począwszy od ruchu Ziemi, księżyca i innych planet, a skończywszy na obiegu Ziemi wokół Słońca oraz ZWŁASZCZA jego aktywności. To Słońce dostarcza energię która wprawia w ruch wodę, to stamtąd przychodzą decydujące o klimacie, pogodzie i intensywności tych zjawisk, różne rodzaje promieniowania. RÓŻNE RODZAJE. Każdy zakres promieniowania oddziałuje na inne elementy tego obiegu, ale też na gazy w atmosferze, temperaturę (chwilową i średnią) powierzchni wód i ziemi, na intensywność i tempo parowania i pochłaniania. By wymiwnić tylko kilka. To bardzo skomplikowany system wzajemnego oddziaływania, ciągle poddawanego cyklicznym czynnikom pozaziemskim. Zarówno tym krótko i długo okresowym. Na to nakładają się skutki tych oddziaływań, które mają różną długość. Ilość zmiennych rośnie WYKŁADNICZO wraz z próbą powiązania wszystkich tych czynników. Wody na planecie NIE UBYWA. Ona nadal krąży w swoim obiegu, a jedyna różnica, ważna z punktu widzenia człowieka, patrzącego globalnie to, że w pewnych okresach, pojawia się ona w większej lub mniejszej ilości w pewnych obszarach. Z ludzkiego punktu widzenia, wygląda jakby człowiek zaklócał ten obieg. Człowiek nie jest w stanie zakłócić tego obiegu, bo decydują znacznie większe porcje energii niezbędne do utrzymania jej w obiegu. Zakłócenie może być jedynie BARDZO lokalne, np tama na rzece. Albo w systemie wodociągów i kanalizacji. Wraz z zamarzaniem/topnieniem wody na biegunach i lodowcach może, okresowo tej wody w obiegu być odrobinę mniej albo więcej. Natomiast na to GDZIE oraz KIEDY pada, nie mamy żadnego wpływu. Wystarczy policzyć ile energii trzeba na proces naturalnego obiegu wody, aby przekonać się. Nasze działania mogą mieć znaczenie bardzo lokalne i w ograniczonym zakresie. Epatowanie sibie i innych skalą w jakiej ujęto "problem" wody którego tak naprawdę nie ma, jest pozbawione sensu. To jak oglądanie atrakcyjnie wyglądających towarów na wystawie, bez znajomości ich funcji, jakości i wzajemnej zależności oraz ceny. Prawdziwy problem to jakość wody pitnej w warunkach zmiennej dystrybucji. Tylko proszę nie myśleć, że człowiek może wpływać na jej naturalną dystrybucję. Ilość energii niezbędnej do strowania tym procesem przekracza wielokrotnie to, co człowiek jest w stanie samodzielnie wyprodukować przy pomocy istniejących techmologii, nie mówiąc już o samym procesie sterowania, który ucieka człowiekowi w science fiction. Zmiany klimatu, skutkiem czego obserwujemy krótkookresowe fluktuacje pogody w niektórych miejscach, to kwestia czynników pozaziemskich, aktywności slonecznej i podobnych. Na to nie mamy wpływu i nigdy mieć nie będziemy. Mam ponad trzydzieści lat pracy w służbie meteorologicznej. Znam się tylko na tych zagadnieniach. Proszę uprzejmie, nie wmawiac ludziom, że istnieje problem ilości wody na Ziemi, albo problem wpływu człowieka na klimat Ziemi, jej ocieplenie lub oziębienie. To są medialne bałamuctwa, które są tworzone do celów politycznych. Do sterowania opinią publiczną w jakimś określonym celu. Jako klimatolog dystansuję się od tego i jestem temu przeciwny. Jedyne co naprawdę możemy efektywnie robić to, dbać o zapewnienie wody w wystarczającej ilości, jej jakość i wykorzystanie. Jeśli natura zdecydowała o chwilowym ograniczeniu wody w jakimś rejonie, nie jesteśmy w stanie nic zrobić. Walka z poziomem CO2 jest skazana na porażkę. Ale to inny temat.

Super artykuł. Bez wody nie ma życia.

Przyda się nawet w 2021.
Pozdrawiam ze przyszłości!!

Ciekawe spostrzeżenia

Bardzo ciekawe informacje, które przydadzą mi sie. Nie wiedziałem zbyt wiele na ten temat.
____
koszulka z gołębiem

Nigdy się nad tym nie zastanawiałam, ciekawy temat

Według dzisiejszego stanu wiedzy piętnaście tysięcy lat temu poziom oceanu był o dwadzieścia metrów niższy, niż obecnie, mnóstwo starożytnych miast znajduje się dziś pod wodą, skoro mit o potopie występuje na całym świecie, to co jeśli tak na prawdę nie jest mitem? Może jakiś rozbłysk słoneczny stopił lodowce, może przebiegunowanie namieszało, może duży kosmiczny kamień upadł w oceanie wywołując tsunami, może anomalia w jądrze planety wyrzuciła podziemne wody gruntowe na powierzchnię, co by to nie było, raczej nie chcę doczekać zdarzenia, które spowoduje nieustanny opad deszczu przez czterdzieści dni i nocy;D

Prześlij komentarz

Szanowni Czytelnicy!
Zachęcam Was gorąco do komentowania wpisów na blogu i jednocześnie zachęcam równie gorąco do korzystania z tagów HTML, szczególnie przy wklejaniu linków do stron internetowych.

Oto kilka przykładów tagów HTML obsługiwanych przez bloggera:
link - a href=
wytłuszczenie - b
kursywa - i