ЭКиП № 9. ЗЕМЛЯ – ПЛАНЕТА ВОДЫ
Жизнь на Земле появилась из гидросферы. С этим соглашается большинство людей. Уже из школьных учебников мы знаем, что водная поверхность (океаны, моря, озера, реки) составляет 70 % общей поверхности планеты, а тела живых существ на Земле на 75 % состоят из воды. Какая-то удивительная близость этих цифр!
Можно задаться немного наивным вопросом – откуда на Земле появилось такое количество воды? Сейчас общепринята гипотеза об образовании воды при дегазации внутренних твердых пород мантии Земли. Процесс дегазации относится к первоначальному периоду развития нашей планеты. Это было до[1]статочно давно – 4–5 млрд лет назад. На таких длительных периодах невозможно доказать справедливость утверждений. Можно только сформулировать гипотезу и пытаться научными фактами убеждать людей поверить в нее.
Почти все водные ресурсы сосредоточены в морях и океанах (около 94 %) и в подземных горизонтах (4,4 %). На всю оставшуюся воду планеты (ледники, озера, реки, газообразная вода в атмосфере) остается всего около 1,5 %. Океаны представляют собой колоссальную кладовую всевозможных химических соединений – от солей металлов до растворенного углекислого газа и кислорода. Эти запасы весьма велики и исчисляются десятками триллионов тонн.
Конечно, приятно отдыхать на берегах морей и океанов (за исключением Северного Ледовитого океана!), но для жизни человека нужна только пресная вода. Ее доля не превышает 2,5 % от всей гидросферы. И еще меньше (0,03 %) пресной воды на поверхности и пригодно для жизнедеятельности человечества. Остальная пресная вода запасена в ледяных шапках Земли.
Ежегодно человечество потребляет для своих нужд примерно 1/1000 всех запасов пресной воды. После использования человек возвращает назад толь[1]ко половину в очищенном состоянии. Больше всего пресной воды использует сельское хозяйство – 60–65 %. Нужды промышленности в воде оцениваются на уровне 25–30 % общегодового расхода. Самому человечеству приходится обходиться оставшимися 10 %. Эти пропорции приводят к тому, что 2 млрд людей на Земле живут при постоянном дефиците воды. Для граждан нашей страны это кажется чем-то почти нереальным, потому что ежегодно на каждого жителя России приходится в 3 раза больше пресной воды, чем на жителя Китая. Сейчас уже никто не спорит, что к середине XXI в. половина жителей Земли (около 4 млрд чел.) будет жить при недостатке воды.
В настоящее время основные источники пресной воды – реки и озера, а большая часть ее запасов находится под землей. Человечество с давних пор было озабочено поиском воды. Вспомним те народные приметы, которыми пользовались еще в древности. Например, принято считать, что на грунтовые воды указывает в летнее время туман – где он гуще, там вода. Можно приме[1]нить и другой подход – лозоходство. Этот способ восходит еще к древним грекам. Кочевые народы искренне верили в прогнозы на основе поведения животных: если лошадь бьет копытом, то это место указывает на присутствие под[1]земных вод. Однако надежность таких примет весьма невелика. Современные методы поиска воды базируются на данных сейсморазведки. Именно с помо[1]щью данных геологоразведочных работ удалось установить наличие колос[1]сальных запасов подземной воды под пустыней Сахара. Этот так называемый Нубийский водоносный слой содержит такое количество воды, что его хватит для Африки больше чем на 200 лет. Однако глубина залегания водяного богатства превышает 500 м. Для того, чтобы жители Африки могли пользоваться та[1]кой водой, их доход должен быть сопоставим с доходом граждан Западной Европы и США. Не исключено, что к середине XXI в. на мировом рынке стоимость воды будет близка к стоимости нефти. Даже уже сейчас бутилированная вода в России зачастую стоит дороже высокооктанового бензина.
Рост стоимости воды неизбежно приведет к повышению цен на продукты и промышленные товары. Скорее всего в ближайшие десятилетия у людей не будет более важной задачи, как научиться рационально использовать водяные ресурсы. Все больше и больше от промышленности требуется переход на оборотное водоснабжение. В сельском хозяйстве это сделать гораздо сложнее.
Наверное, у человечества есть два пути решения проблем водообеспечения. Это либо переход на использование воды из подземных месторождений, либо массовое применение систем опреснения морской воды до приемлемого уровня. Пожалуй, для большинства беднейшего населения Земли проблема водоснабжения гораздо значимей, чем декарбонизация экономики (в развитых странах).
А.С. Носков
Зам. директора по научной работе
ФИЦ "Институт катализа
им. Г.К. Борескова СО РАН",
член-корр. РАН, главный редактор
журнала ЭКиП