地球の水はどこにあるか

大気中の水が一度にすべて雨として降っても、地球全体を覆う深さは約2.5 cmにすぎません。

水をたどる前に量を知る

コップに水を注ぎ、それまでどこにあったのか考えてみましょう。数日前には雲の一部だったかもしれません。数千年前には、氷河に閉じ込められていたかもしれません。この絶え間ない移動を水の循環と呼びます。移動をたどる前に、ある瞬間に水がどこに蓄えられているかを知っておくと役立ちます。貯蔵場所によって量が大きく違うからです。

米国地質調査所は、広く使われている推定値の一つを公表しています。海や湾には約13億3800万 km³があり、地球の水全体の96.54%を占めます。淡水は約2.5%だけです。その淡水のうち、68.7%は氷帽、氷河、万年雪として凍り、さらに30.1%は地下にあります。湖、川、沼地、土壌水分、地中の氷、大気をすべて合わせても、淡水の約1.2%しか残りません。

少ない蓄え、活発な移動

大気は最も小さな貯蔵場所の一つで、約1万2900 km³、地球の水の0.001%です。河川はさらに少なく、約2,120 km³です。それでも、この二つの小さな貯蔵場所は、私たちに関わる水の移動の大部分を担っています。USGSは大気を高速道路にたとえています。水は水蒸気として入り、風に乗り、雨や雪として出ていきます。NASAの推定では、水蒸気の分子が大気中にとどまる期間は平均約9日間です。したがって、大気の小さな蓄えは年におよそ40回入れ替わります。

大きな貯蔵場所では動きが遅くなります。深海の海盆や氷床では水が数千年間とどまることがあり、地下水の中には非常に長い間地下にあるものもあります。水を再生可能な資源というとき、通常は循環の速い部分を指します。雨で補われるより速く古い地下水をくみ上げると、貯金を使うように蓄えを減らしてしまいます。

貯蔵場所と流れ

NOAAは、二つの言葉で循環を説明しています。プールは水が蓄えられる場所で、海、氷、地下水、湖、大気、さらには生物も含みます。フラックスは貯蔵場所の間を水が移動する過程で、蒸発、蒸散、凝結、降水、地表流、浸透、地下水の流れなどです。液体の段階を飛ばすこともあります。雪は直接水蒸気になる昇華を起こし、水蒸気は直接氷になる凝華を起こします。寒い夜に霜ができるのは凝華です。

よくある図では、循環は整った一つの輪で描かれますが、NOAAは、実際はもっと複雑だと注意しています。雨粒は落ちる途中で蒸発することがあります。川の水は地中にしみ込み、泉から再び出てくることもあります。USGSによると、海から蒸発した水の大部分は海へ戻り、陸へ運ばれるのは約10%だけです。モデルの点は典型的な経路のいくつかをたどります。以降の各単元で、それぞれを詳しく見ます。