«Вода! У тебя нет ни вкуса, ни цвета, ни запаха, тебя невозможно описать, тобою наслаждаются, не ведая, что ты такое. Нельзя сказать, что ты необходима для жизни, ты – сама жизнь… Ты самое большое богатство на свете…» – так пишет о воде французский писатель Антуан де Сент-Экзюпери, описывая свои приключения в Сахаре. Всем известно, что вода – активный творец нашей планеты. Водой покрыто три четверти поверхности Земли. Происхождение жизни на Земле обязано тоже воде, которая с древности считалась одним из основных четырех элементов, наряду с воздухом, землей и огнем.
Рис. 1. В алхимии крылатые драконы символизировали летучие вещества (например, пар), а бескрылые – лед или воду
При средней глубине 4 км Мировой океан содержит 97,6 % известных нам мировых запасов свободной воды, а реки и озера – 0,3 %. Однако основные запасы воды нельзя использовать ни в промышленности, ни в сельском хозяйстве, ни в быту. 97,75 % – это соленые воды океанов и морей. Остальные 2,25 % – пресные воды, правда, и тут где-то половина приходится на льды Антарктиды, Арктики, Гренландии и высокогорные ледники. Если бы все ледники растаяли, то уровень воды на Земле поднялся бы на 64 м и около 1/8 поверхности суши ушло бы под воду.
Вода – очень подвижная жидкость. В земных условиях она легко переходит из одного состояния в другое: испаряется, замерзает, тает. Если хотите, ее можно назвать вечным путешественником.
С поверхности водоемов, почвы, растений, вследствие дыхательного процесса всех живых организмов в любое время года, в воздух непрерывно поднимаются невидимые водяные пары, конденсация которых приводит к образованию облаков.
Капельки воды, образующие облака, очень малы – их диаметр не превышает и тысячной доли сантиметра. Поэтому-то они и легко удерживаются в воздухе.
Глядя на облака, мы представляем, что они легкие и воздушные, однако это впечатление обманчиво – в 1 м2 облака содержится от 10 до 0,1 г воды. Сами же облака могут достигать десятков кубических километров. Поэтому даже крохотное облачко, которым мы любуемся с земли, вмещает в себя сотни тонн воды в виде капель и кристалликов льда.
Иногда облако поднимается на такую высоту, что капли замерзают, а образовавшиеся кристаллики льда легко обволакиваются другими капельками и становятся такими тяжелыми, что уже не могут держаться в воздухе и падают вниз. Если на их пути встречаются теплые слои воздуха, кристаллики тают – так образуются дождевые капли. Если же температура воздуха низкая, то идет снег.
Выпавший снег лежит до весны, до тех пор, пока яркие солнечные лучи не превратят его в журчащие ручейки, которые, собираясь вместе, побегут к реке – и начнется весенний паводок. Бывают годы, когда снег может растаять за несколько дней. Тогда реки разливаются, превращаясь в бурные, разрушительные потоки. Они выходят из берегов и разливаются на десятки кило метров.
Часть влаги просачивается в почву и, достигая водонепроницаемого слоя, например глины, гранита и мрамора, течет по его скату. Подземные воды снова быстро находят выход на поверхность земли, превращаясь в холодные ключи. Они в свою очередь вливаются в ручьи и реки и заново начинают свой путь по земле, а затем, испаряясь, и в атмосфере.
Часть влаги, просочившейся в почву, проникает по трещинам пород все глубже и глубже в недра земли. Достигнув слоев с высокой температурой, вода превращается в пар, который поднимается вверх, снова превращаясь в жидкость, чтобы опять начать свой подземный путь, или же выходит на поверхность в виде горячих источников.
Таким образом, количество воды на Земле не изменяется, она только меняет свои формы. Полное обновление состава воды в атмосфере происходит за 9– 10 дней.
Если реки непрерывно пополняются водой за счет дождей, тающего снега и ледников, подземных источников, то большинство озер зависят от смываемых с полей удобрений, сточных вод, содержащих вредные вещества, также в них часто попадают останки животных и засохшие или сгнившие растения. В результате всего этого озера загрязняются и их биологическая продуктивность падает. Такие озера либо превращаются в болота, либо погибают.
