مخزن عظیم آب زیر سطح زمین؛ سه برابر تمام اقیانوسها

دانشمندان اخیراً موفق به کشف مخزنی عظیم از آب در عمق حدود ۶۴۰ کیلومتری زیر سطح زمین شدهاند. این آب درون سنگی، رینگوودایت (Ringwoodite) نامیده میشود و حجم آن سه برابر کل اقیانوسهای زمین تخمین زده شده. این کشف حیرتانگیز، دانش ما از چرخه آب جهانی و فرآیندهای زمینشناسی را بهطور بنیادین تغییر داده و نشان میدهد که آبهای سطحی تنها بخش کوچکی از منابع آبی زمین هستند.
آب در حالت چهارم؛ ناشناختهای شگفتانگیز
این آب، برخلاف آبهایی که میشناسیم، نه مایع است، نه جامد و نه گاز. در عوض، در حالتی شبیه به آب جذبشده در اسفنج وجود دارد. این حالت خاص نتیجه فشار و دمای بسیار بالا در اعماق گوشته زمین است و رینگوودایت با ساختار کریستالی منحصربهفرد خود این آب را به دام میاندازد. این کشف نشان میدهد که آب در زمین میتواند در اشکال و حالتهایی وجود داشته باشد که پیشتر تصور نمیشد.
نقش رینگوودایت در ذخیره آب
رینگوودایت، نوعی سنگ معدنی که در لایه انتقالی (Transition Zone) بین ۵۲۰ تا ۶۶۰ کیلومتری زیر سطح زمین یافت میشود، به دلیل ساختار خاص خود توانایی نگهداری مقادیر زیادی آب را دارد. این سنگ میتواند تا ۱ درصد وزن خود را بهصورت آب ذخیره کند. اگر این میزان اندک آب را در مقیاس گوشته زمین در نظر بگیریم، حجم آن بهطور چشمگیری بزرگتر از اقیانوسهای سطح زمین خواهد بود.
استیو جیکوبسن (Steve Jacobsen)، زمینشناس و یکی از اعضای تیم تحقیقاتی، توضیح میدهد که ساختار کریستالی رینگوودایت مانند یک آهنربا عمل میکند و هیدروژن را به خود جذب کرده و آب را در خود نگه میدارد. این ویژگی به ما نشان میدهد که چرخه آب زمین بسیار پیچیدهتر و گستردهتر از آن چیزی است که قبلاً تصور میکردیم.
زلزلهها و کشف این مخزن عظیم
دانشمندان برای کشف این مخزن عظیم از دادههای لرزهای (Seismic Data) استفاده کردند. امواج زلزله که از عمق زمین عبور میکنند، رفتار متفاوتی در مواجهه با آب درون رینگوودایت از خود نشان میدهند. با تحلیل این امواج، پژوهشگران توانستند وجود آب در اعماق زمین را تأیید کنند. این یافته نشاندهنده تعامل مستقیم آب با فرآیندهای زمینساختی (Tectonic Processes) و اهمیت آن در پایداری پوسته و گوشته زمین است.
چرخه جهانی آب؛ پیچیدگیهایی فراتر از تصور
پیش از این کشف، دانش ما از چرخه آب محدود به آبهای سطحی، زیرزمینی نزدیک به سطح و اتمسفر بود. اما این مخزن عظیم نشان میدهد که چرخه آب زمین شامل لایههای عمیقتر نیز میشود. این آب نهتنها در فرآیندهای زمینساختی نقش دارد، بلکه ممکن است به حفظ تعادل آبهای سطحی نیز کمک کند. این یافتهها چشمانداز ما از پایداری زمین و منابع طبیعی آن را گسترش داده است.
منابع پنهان آب در پوسته زمین
علاوه بر مخزن عظیم کشفشده، منابع دیگری از آب در لایههای عمیق زمین وجود دارند که در فرآیندهای زمینشناختی و اکوسیستم جهانی تأثیرگذارند. برخی از این منابع عبارتند از:
- آب درون کانیها (Mineral-Bound Water):
سنگهایی مانند الیوین (Olivine)، سرپانتین (Serpentine) و میکا (Mica) توانایی نگهداری آب در ساختار کریستالی خود را دارند. این آبها میتوانند در شرایط خاص آزاد شوند و به چرخه آب زمین بپیوندند. - سفرههای آب زیرزمینی عمیق (Deep Aquifers):
این سفرهها در اعماق چند کیلومتری زمین قرار دارند و آبهای ذخیرهشده در آنها ممکن است میلیونها سال قدمت داشته باشند. استخراج آب از این منابع به دلیل فشار و دمای بالا بسیار دشوار است، اما نشاندهنده ظرفیت عظیم آب درون زمین است. - منطقههای فرورانش (Subduction Zones):
در این مناطق، آب از صفحات اقیانوسی به داخل گوشته زمین کشیده میشود. بخشی از این آب به سطح بازمیگردد و بخشی دیگر در ساختارهای معدنی ذخیره میشود. - منافذ و شکافهای سنگها (Pore Spaces):
آب در منافذ و شکافهای سنگها ذخیره میشود و ممکن است طی رویدادهای زمینساختی مانند زلزله آزاد شود.
اهمیت این کشف در علوم و فناوری
این کشف علاوه بر افزایش دانش ما از زمین، کاربردهای گستردهای در علوم زمینشناسی، مدیریت منابع آب و پیشبینی زلزله دارد. درک بهتر از چرخه آب در لایههای عمیق زمین میتواند به ما در شناسایی منابع جدید آب، مدیریت بهتر منابع موجود و حتی درک تأثیرات تغییرات اقلیمی کمک کند.
چشمانداز آینده؛ اکتشافات بیشتر
این کشف تنها گامی اولیه در مسیر شناخت بهتر از اعماق زمین است. دانشمندان امیدوارند با تحقیقات بیشتر، اطلاعات دقیقتری درباره تأثیر این آبها بر فرآیندهای زمینساختی و نقش آنها در حفظ تعادل آبهای سطحی به دست آورند. همچنین، این یافتهها نشاندهنده وجود منابع پنهانی از آب است که میتواند در زمانهای بحران آبی، اهمیتی حیاتی پیدا کند.
زمین و رازهای پنهانش
کشف مخزن عظیم آب در اعماق زمین نهتنها دیدگاه ما از چرخه آب جهانی را تغییر داده است، بلکه نشان میدهد که زمین همچنان پر از رازهای ناشناخته است. این اکتشافات نهتنها ما را به درک بهتری از سیارهمان میرسانند، بلکه ما را به یاد پیچیدگیها و زیباییهای طبیعت و نیاز به حفظ آن میاندازند.
این نوشتهها را هم بخوانید