big-archive.ru

Большой информационный архив

                       

Изменение объема и массы воды гидросферы

Вопрос об изменении массы воды гидросферы в геологическом аспекте давно привлекает внимание многих исследователей. Это не трудно понять, если иметь в виду повсеместное участие воды во всех природных явлениях и процессах и огромное значение ее в хозяйственной деятельности человеческого общества.

Выше мы попутно касались этого вопроса в плане возможного наращивания объема гидросферы. Здесь будет сделана попытка рассмотреть его подробно, чтобы осветить влияние массы гидросферы на ускорение или замедление влагооборота, а также интенсивность происходящих на Земле естественных процессов, связанных с преобразующей деятельностью человека.

Исходя из общей концепции развития природы, предполагающей неизбежное ее изменение с течением времени, можно представить себе три возможных пути развития массы гидросферы: а) общая масса гидросферы остается стабильной в геологическое время и развитие ее заключается в основном в изменении качественного состава (физико-химического и биологического) и трансформации одного вида воды гидросферы в другой, например переход связанной воды в гравитационное состояние, воды кристаллических пород в воду осадочных толщ, твердой ледяной массы воды в жидкое или парообразное состояние, и обратно; б) общая масса гидросферы Земли непрерывно увеличивается от одного геологического периода к другому, что, однако, не исключает возможности временного убывания ее массы в результате преобладания деструктивных процессов, затрагивающих гидросферу, например, преобладания разложения воды в процессе интенсивного фотосинтеза над поступлением ее из глубоких недр Земли. При длительном направленном развитии этого процесса возможно значительное наращивание объема гидросферы и появление «всемирного потопа» или затопление локальных территорий за счет сокращения площади суши; в) общая масса гидросферы Земли непрерывно убывает в геологическом аспекте при наличии временного наращивания ее в случае развития конструктивных процессов, обогащающих планету водой; одним из возможных явлений при этом направлении развития гидросферы может быть в отдаленном будущем образование «всемирной пустыни» на Земле или значительное расширение в перспективе аридных территорий.

Два последних пути развития гидросферы не могут продолжаться бесконечно, так как запас исходных элементов, из которых образуется вода земной планеты, представляет собой в пределах Земли конечную величину. Пополнение его возможно только из межпланетного пространства.

Переходя к характеристике первого возможного пути развития гидросферы, который предполагает массу ее неизменной в течение геологического времени, следует остановиться в первую очередь на взглядах В. И. Вернадского.

В. И. Вернадский (1954, 1960), рассматривая роль воды в развитии природы Земли, неоднократно подчеркивает неизменность массы воды в пределах нашей планеты. Эту мысль он развивает в отношении как Всемирного океана, так и разнообразных подземных вод. Концепцию постоянства общей массы гидросферы он в одинаковой степени распространяет на свободную и связанную воду земной планеты. «Постоянство количества воды, т. е. водных природных растворов в сущности является основной чертой планетного строения» (Вернадский, 1954, стр. 111). Признавая единство всех вод гидросферы от стратосферы до магмосферы, он придавал большое значение процессам трансформации гидросферы — переходу одного ее вида в другой. Именно в этом аспекте он рассматривал трансгрессии и регрессии Всемирного океана. Согласно его взглядам, уровень океана в период оттаивания материкового льда повышается, в период же увеличения оледенения опускается, но среднее количество общей массы воды от этого не меняется, так как изменяется только весовое соотношение жидкой и твердой фаз воды. Обобщая свои взгляды и взгляды своих предшественников по проблеме изменения массы гидросферы в геологическом времени, Вернадский пишет (1954, стр. 110): «Таким образом, количество свободной воды неизменно в течение геологического времени, подвергается лишь вековым колебаниям, которые опять компенсируются». Несколькими строками ниже он вновь возвращается к этому выводу, отмечая, что «подобно массе кислорода, масса воды есть характерная постоянная нашей планеты».

Идею В. И. Вернадского о неизменности массы свободной воды в течение геологического времени разделяет И. А. Федосеев (1967).

В свете общей концепции развития в природе и современных представлений о взаимосвязях между Землей и Космосом идея постоянства объема и массы воды на Земле должна быть признана несостоятельной (Дерпгольц, 1963; Алпатьев, 1963).

Если считать, что количество атомов водорода и кислорода, из которых образуются молекулы воды, представляет собой в геологическом времени постоянную величину в пределах Земли как планеты, в этом случае можно было бы оправдать идею постоянства массы воды на Земле, независимо от вида гидросферы. Однако этому противоречат два веских довода: а) непрерывный взаимный обмен веществом и энергией между Землей и Космосом, в процессе которого из Космоса на Землю поступают водород, кислород и частично вода, а также постоянный процесс диссипации легких газов в Космос; б) постоянно совершающийся в недрах Земли процесс распада радиоактивных элементов, изменяющий первоначальный химический состав Земли. Эти два крупных процесса наряду с разложением воды фотосинтезом и выделением ее в результате дыхания, гниения и брожения противоречат идее постоянства массы воды гидросферы.

Генезис воды и обратный ему процесс диссипации воды находятся в единстве и происходят непрерывно в процессе развития природы Земли. Но это не является постоянным и неизменным круговоротом воды на Земле. Процесс развития гидросферы, как и другие процессы в природе, имеет направленный характер, о чем свидетельствует общепланетарная динамика накопления кислорода во внешних геосферах Земли в течение геологического времени. Накопление кислорода при разложении Н2О в процессе фотосинтеза в свою очередь означает частичное связывание водорода воды в органических соединениях живого вещества с последующим его высвобождением, о чем уже говорилось выше.

Таким образом, идея постоянства объема и массы воды гидросферы находится в противоречии с твердо установленными фактами, существование которых стало известно после запуска спутников и космических ракет в межпланетное пространство.

Остается рассмотреть два других аспекта возможного изменения массы гидросферы в геологическом времени.

Предварительно уместно остановиться на характеристике гидрократических и теократических движений уровня океана и других более мелких водоемов как возможных показателей изменения массы гидросферы.

 

Предыдущая глава ::: К содержанию ::: Следующая глава

 

                       

  Рейтинг@Mail.ru    

Внимание! При копировании материалов ссылка на авторов книги обязательна.