Trái đất được bao phủ bởi nước, nhưng có bao nhiêu nước ẩn trong lớp vỏ hành tinh của chúng ta?
Nước bao phủ gần 3/4 bề mặt Trái đất. Nhưng có bao nhiêu nước ẩn dưới lớp vỏ hành tinh?
Một nghiên cứu năm 2021 trên tạp chí Thư nghiên cứu địa vật lý cho thấy lượng nước trên Trái đất được giữ dưới lòng đất hoặc trong các lỗ rỗng trong đá - được gọi là nước ngầm - nhiều hơn ở các chỏm băng và sông băng của Trái đất.
Grant Ferguson, nhà địa chất thủy văn tại Đại học Saskatchewan và là tác giả chính của nghiên cứu năm 2021, nói với Live Science: “Có khoảng 43,9 triệu km khối [10,5 triệu dặm khối] nước trong lớp vỏ Trái đất” .
Để so sánh, băng ở Nam Cực chứa khoảng 6,5 triệu dặm khối (27 triệu km khối) nước; ở Greenland , khoảng 720.000 dặm khối (3 triệu km khối); và ở các sông băng bên ngoài Nam Cực và Greenland, 38.000 dặm khối (158.000 km khối), nghiên cứu năm 2021 lưu ý.
Theo nghiên cứu năm 2021, các đại dương trên trái đất vẫn là hồ chứa nước lớn nhất hành tinh, chứa khoảng 312 triệu dặm khối (1,3 tỷ km khối). Tuy nhiên, nghiên cứu lưu ý rằng, ngoài các đại dương, nước ngầm là nguồn chứa nước lớn nhất trên toàn cầu.
Một nghiên cứu năm 2015 trên tạp chí Nature Geoscience đã ước tính có 5,4 triệu dặm khối (22,6 triệu km khối) nước ngầm nông - nước ở phía trên 1,2 dặm (2 km) của lớp vỏ Trái đất. Ngược lại, nghiên cứu năm 2021 đã xem xét nước ngầm trong phạm vi 6,2 dặm (10 km) phía trên của lớp vỏ Trái đất, Ferguson cho biết.
Sự khác biệt này là do các ước tính trước đây về nước ngầm sâu – nằm dưới 1,2 dặm phía trên của lớp vỏ Trái đất – chỉ tập trung vào các loại đá kết tinh có độ xốp thấp, chẳng hạn như đá granit. Nghiên cứu năm 2021 bao gồm đá trầm tích, xốp hơn đá kết tinh.
Nhìn chung, nghiên cứu năm 2021 đã tăng hơn gấp đôi lượng nước ngầm được cho là tồn tại ở độ sâu 1,2 đến 6,2 dặm bên dưới bề mặt Trái đất - từ khoảng 2 triệu dặm khối (8,5 triệu km khối) lên 4,9 triệu dặm khối (20,3 triệu km khối). Ước tính mới này gần như lớn bằng 5,7 triệu dặm khối (23,6 triệu km khối) mà họ tính toán cho nước ngầm nông.
Ferguson lưu ý rằng lớp vỏ thường dày từ 19 đến 31 dặm (30 đến 50 km) – dày hơn đáng kể so với độ sâu 6,2 dặm mà nghiên cứu năm 2021 đã xem xét. Họ tập trung vào lớp vỏ phía trên vì nó tương đối giòn và do đó có đá nứt nẻ có thể giữ nước. Ông nói: Dưới độ sâu khoảng 6,2 dặm, lớp vỏ trở nên ít xốp hơn nhiều và có khả năng chứa nước.
Các tầng chứa nước ngầm nông, chủ yếu là nước ngọt, được sử dụng để uống và tưới tiêu. Ngược lại, nước ngầm ở sâu có vị mặn và không thể dễ dàng lưu thông hoặc chảy lên bề mặt, phần lớn bị cắt đứt khỏi phần còn lại của nước trên hành tinh, Ferguson lưu ý.
Tuy nhiên, sự cô lập tương đối của nước ngầm sâu có nghĩa là ở một số nơi, lượng nước muối này đã bị giữ lại trong một khoảng thời gian cực kỳ dài. Điều này có nghĩa là nó có thể cung cấp cái nhìn sâu sắc có giá trị về quá khứ của Trái đất, nghiên cứu năm 2021 lưu ý.
Ferguson nói: “Chúng tôi biết rất ít về những vùng nước có độ sâu hơn vài km này, khiến nó trở thành khu vực biên giới cho khoa học”.
Ngoài ra, những vùng nước cổ xưa này có thể hỗ trợ hệ sinh thái vi sinh vật vẫn còn hoạt động cho đến ngày nay. Các cộng đồng sinh học sâu như vậy có thể làm sáng tỏ sự sống phát triển như thế nào trên hành tinh của chúng ta và nó có thể phát triển như thế nào trên các thế giới khác có khả năng chứa nước sâu bên dưới bề mặt của chúng.
Jennifer McIntosh , nhà hóa học thủy văn tại Đại học Arizona ở Tucson và đồng tác giả của nghiên cứu năm 2021, nói với Live Science : “Còn rất nhiều điều cần khám phá về nước ở độ sâu hàng km trên Trái đất và các hành tinh khác”.
