Грунтовые воды, а не ледяные покровы, являются крупнейшим водным резервуаром Земли

Новое исследование удваивает объем соленой воды на глубине от двух до 10 километров под поверхностью, которая может хранить отработанные жидкости, связывать углерод и направлять наши поиски внеземной жизни.

Новое исследование более чем вдвое увеличивает предполагаемый объем древних соленых грунтовых вод, хранящихся глубоко в земной коре.

Глубокая соленая вода

Около 24 миллионов кубических километров подземных вод находятся в верхних двух километрах земной коры. Эти неглубокие грунтовые воды используются для питья и орошения, и в основном это пресная вода. Но ниже находятся огромные резервуары рассола, некоторым из которых от сотен миллионов до более чем миллиарда лет, запертые в скалах. Вопрос был: сколько их там?

Подписывайтесь на наш youtube канал!

Согласно новому исследованию, существует около 20 миллионов кубических километров глубоких подземных вод, которых достаточно, чтобы заполнить около 4800 Больших каньонов. В сочетании с предыдущими оценками более мелководных грунтовых вод новое исследование показывает, что подземные воды являются крупнейшим резервуаром воды на суше, размером 44 миллиона кубических километров и превосходящим объем ледяных щитов Земли.

«Эта оценка расширяет наше концептуальное и практическое понимание количества воды, удерживаемой Землей, и добавляет совершенно другое измерение в гидрологический цикл», - сказал Грант Фергюсон, гидрогеолог из Университета Саскачевана, который был ведущим автором нового исследования в журнале AGU Geophysical Research Letters, который публикует высокоэффективные краткие отчеты с непосредственными последствиями, охватывающими все науки о Земле и космосе.

Хотя эти глубокие подземные воды нельзя использовать для питья или орошения, точные оценки объема глубоких подземных вод и связности необходимы для безопасного планирования других подземных работ, таких как производство водорода, хранение ядерных отходов и связывание углерода. Возможные места хранения должны быть достаточно большими и изолированными от поверхностных водоносных горизонтов, чтобы избежать загрязнения пригодных для использования неглубоких грунтовых вод.

Поскольку эти глубокие резервуары могут быть отсоединены от неглубоких водоносных горизонтов, в некоторых местах рассол оставался в ловушке на геологические промежутки времени. Эти древние воды не только дают представление о прошлых условиях на поверхности Земли, но и могут поддерживать микробные экосистемы, которые все еще активны сегодня. Такие глубокие подповерхностные биологические сообщества используются при планировании миссий по исследованию потенциальных обитаемых зон в других частях Солнечной системы.

Ученые могут оценить объем глубинных подземных вод, рассчитав, сколько воды могут удерживать различные типы горных пород, которые имеют разную пористость (количество пустого пространства). Предыдущие оценки глубинных подземных вод на расстоянии от двух до 10 километров были сосредоточены только на кристаллических породах с низкой пористостью, таких как гранит. Новое исследование добавило объем погребенных осадочных пород, которые более пористые, чем кристаллические породы, который, по их оценкам, составляет около 8 миллионов кубических километров. Это примерно в 339 раз больше объема озера Байкал.

Поскольку большая часть этих подземных вод находится очень глубоко и часто в породах с очень низкой проницаемостью, вода не может легко циркулировать или течь на поверхность, в значительной степени отрезая ее от гидрологического цикла планеты. Соленая вода может быть примерно на 25% плотнее морской, что очень затрудняет «промывку» системы. Но области с большой высотой около низкой высоты могут иметь перепады давления, которые позволяют воде течь на большую глубину, например давление воды, создаваемое хранением воды в водонапорной башне. Поверхностные воды, вероятно, циркулировавшие на глубине более 2 километров, были зарегистрированы только в нескольких местах в Северной Америке, с самой глубокой циркуляцией около Скалистых гор в северо-западном Вайоминге и южной Альберте.

Несмотря на то, что эти глубокие подземные воды огромны, они не решат проблему нехватки воды в мире. По мнению авторов исследования, невозможно полагаться на опреснение этого рассола и использование его в качестве источника воды для питья или орошения.

«У нас все еще есть этот драгоценный и конечный объем подземных вод на планете Земля, который нам необходимо защитить», - сказал гидролог Скотт Ясечко из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре, который не участвовал в новом исследовании.

Глубокие подземные воды важны для хранения отработанных жидкостей при добыче нефти и газа и для связывания углерода. Путем более точной количественной оценки размеров этих глубоких резервуаров, а также того, насколько они ограничены от более мелких подземных вод, ученые могут определить, какие из них наиболее безопасны для долгосрочного подземного хранения.

Новые результаты могут также помочь в поисках внеземной жизни, позволяя ученым изучать среду, аналогичную той, в которой могут существовать микробные сообщества на других планетах. Микробная жизнь может выжить в самых разных сложных средах, от чрезвычайно кислых условий до высоких температур, и глубокие слои земной коры не являются исключением: микробы были обнаружены на глубине до 3,6 км в континентальной коре.

Для Дженнифер Биддл, микробиолога из Университета Делавэра, которая не принимала участия в исследовании, удвоение оценок глубоких подземных вод означает удвоение потенциального размера загадочной глубокой микробной биосферы.

«Если у вас жидкая вода, велика вероятность, что там есть микробы», - сказал Биддл. Подземные организмы, по сути, выживают в воде и на камнях, а не в воде и солнечном свете. «В этих микробных системах они могут жить за счет химикатов. Пока вокруг есть химические вещества, которые они могут соединить таким образом, чтобы произвести энергию, микробы могут использовать это для жизни».

Эта гибкость означает, что марсианские микробы могут скрываться в собственных глубоких грунтовых водах красной планеты, если они там.

«Если на Марсе есть глубокие грунтовые воды , вполне возможно, что если бы Марс был населен в прошлом, в этих глубоких грунтовых водах потенциально могли бы быть остатки микробов», - сказал Биддл. «Так что места обитания в глубоких грунтовых водах могут быть отличными аналогами для других планетных тел, таких как Марс или Энцелад - спутник Сатурна, - которые определенно имеют глубокую воду». опубликовано econet.ru по материалам scitechdaily.com

Лучшие публикации в Telegram-канале Econet.ru. Подписывайтесь!

P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление - мы вместе изменяем мир! © econet