Глава 2. Гидросфера – вместилище основного элемента аристотеля

И вблизи, и вдали все вода, да вода…

А.М. Городницкий

Вода! Ты просто необходима для жизни,

ты есть жизнь!

А. Сент-Жзюпери

2.1. Гидросфера как природная система

Аристотель считал воду одним из основных элементов мироздания. Трудно не согласиться с ним. Земля почти на три четверти покрыта водой. Объем гидросферы (от греч. hydor – вода, влага) составляет почти 1,5 млрд км³. Гидросфера – колыбель жизни на нашей планете [10, 48].

Океаны (их четыре) в целом составляют Мировой океан, занимающий почти 70% поверхности Земли и содержащий 96,5% от общих запасов воды (табл. 4).

Таблица 4

Мировые запасы воды

Наименование объектов	Объем, тыс. км^3	Доля мировых запасов, %
		от общих запасов	от запасов пресной воды
Мировой океан	1338000	96,5	–
Подземные воды	23400	1,7	–
В том числе: Подземные пресные воды Почвенная влага Ледники и постоянные снега Подземные льды	10530 16,5 24064 300	0,76 0,001 1,74 0,022	30,1 0,05 68,7 0,86
Воды озер: Пресных Соленых Воды болот	91,0 85,4 11,5	0,007 0,006 0,0008	0,26 – 0,03
Воды рек	2,1	0,002	0,006
Воды в организмах	12,9	0,001	0,04
Общие запасы воды Общие запасы пресной воды	1385984,6 35029,2	100,0 2,53	– 100,0

Вода является одним из факторов формирования физической и химической среды, климата и погоды на нашей планете, возникновения жизни на Земле.

Всемирный океан с проникающей его водной тропосферой играет исключительную роль в биосфере. В океане – гидросфере – громадная масса воды сама по себе безжизненна, но переполнена вечно двигающимися живыми существами, являющимися центрами химических реакций.

Важнейшее свойство гидросферы – единство всех видов природных вод (Мирового океана, вод суши, водяного пара в атмосфере, подземных вод), которое проявляется в процессе круговорота воды в природе. Вся вода планеты – единая водная оболочка.

Одним из основных свойств воды как компонента эколого-географической среды является ее незаменимость. Из многочисленных видов минерально-сырьевых ресурсов большинство взаимозаменяемо. В топливно-энергетическом цикле каменный уголь заменяется нефтью, нефть – газом, многие виды цветных металлов в ряде случаев взаимозаменяемы, например: никель – хромом, медь – алюминием и т.д.

Мировой океан является коллектором речных вод суши, ежегодно принимая около 39 тыс. км³ воды. Состав океанических вод очень часто ошибочно рассматривают как результат накопления речных вод. Однако В.И. Вернадский указывает, что это два разных типа вод. Порядок распространенности химических элементов в речной и океанических водах и их процентное увеличение и уменьшение прямо противоположны. В.И. Вернадский пишет [4], что, по-видимому, главная масса солей океанических и морских вод создавалась и продолжает создаваться из наземных вулканических извержений или выходами вулканов на морском дне (табл. 5).

Таблица 5

Элементный химический состав океанических и морских вод

Элемент	Содержание		Элемент	Содержание
	океан	море		океан	море
Cl	2,1–1,7	2,2–1,5^-1	Ca	6,410^-2–3,810^-2	6,610^-2–3,510^-3
Na	1,7–9,1^-1	1,8–1,5^-1	Br	7,110^-3–4,210^-3	5,310^-2–2,210^-4
O	2,0^-1–1,1^-1	3,1^-1–2,11^-1	C	4,810^-3–2,610^-4	6,610^-3–1,610^-4
Mg	1,5^-1–9,1^-2	2,2^-1–1,6^-2	N	2,310^-3–1,010^-5	2,310^-3–1,010^-3
S	1,0^-1–6,8^-2	1,5^-1–1,2^-2	Rb	1,410^-3–2,010^-5	1,610^-3–2,910^-4
K	1,0^-1–6,8^-2	8,6^-2–5,9^-3	Sr	1,410^-3–1,310^-3	9,410^-4–1,310^-6

Основные характеристики водной среды, имеющие наибольшее значение для понимания особенностей экосистемы Мирового океана:

– глобальность размеров и огромные глубины, освоенные жизнью;

– непрерывность, поскольку все океаны связаны друг с другом;

– постоянная циркуляция воды (наличие сильных ветров, дующих на протяжении всего года в одном и том же направлении, наличие глубинных течений);

– господство разных волн и приливов, которые вызваны притяжением Луны и Солнца и обусловливают заметную периодичность жизни сообществ;

– наличие растворенных биогенных элементов, которые являясь лимитирующими факторами, определяют размеры популяций;

– соленость и буферность.

Океаническая вода принадлежит к группе соленых вод, в то время как морские воды иногда являются рассолами (Красное море, Мертвое море) или полупресными (Азовское море), т.е. имеют иную концентрацию, чем мало меняющаяся в среднем составе океаническая вода.

Большое разнообразие вод по химическому составу требует их систематизации.

Уточните данные простейшей классификации по солености (г/л)…

[1] пресные … до 0,5; солоноватые … 1–10; морской солености … 11–15; рассолы > 15;

[2] пресные… 0,2; солоноватые … 0,5–10; морской солености … 11–20; рассолы > 20;

[3] пресные … до 1; солоноватые 1–25; морской солености … 26–50; рассолы> 50;

[4] пресные … до 5; солоноватые 5–40; морской солености … 40–70; рассолы>70.