طبقات الغلاف المائي واهميتة

مفهوم الغلاف المائي

يُعرَّف الغلاف المائي بأنه طبقة المياه السائلة الموجودة على الأرض، إنه موجود في ثلاث حالات فيزيائية (الصلبة والسائلة والغازية) والغلاف المائي في الأرض جزء أساسي وتنظمي للمناخ.

وهو عنصر أساسي يجعل

الحياة

ممكنة على الكوكب، والذي بسببه نشأت الحياة، يدور

الماء

باستمرار في جميع أنحاء الكوكب ليكمل سلسلة من العمليات التي نسميها دورة المياه أو الدورة الهيدرولوجية.

طبقات الغلاف المائي

يتميز الغلاف المائي بأنواع المياه التالية:

• 
  Lotics:
  
  الأنهار والجداول التي تتحرك دائمًا على السطح القاري.
• 
  Lentic:
  
  المياه التي تقع في أعماق الكوكب (أعماق المحيطات).
• 
  المياه الجوفية:
  
  المياه الموجودة التي تحت الأرض في جوفها أو تسمى المياه الجوفية والتي تخزن من الأنهار وغالبًا تكون صالحة للشرب..
• 
  الغلاف الجوي:
  
  المياه المتكونة من بخار الماء (العكر).
• 
  الجليد:
  
  المياه الصلبة الموجودة في القطبين الشمالي والجنوبي وفوق الجبال العالية.

مكونات الغلاف المائي

يتم توزيعه بشكل أساسي على سطح الأرض، ويغطي ما يقرب من ثلاثة أرباع سطح الأرض و97٪ منها عبارة عن مياه مالحة في البحار والمحيطات، والباقي بشكل عام يتكون من المياه العذبة في الغلاف الجوي وفي القارات على شكل (الجليد والمياه الجوفية والبحيرات والخزانات والمستنقعات والأنهار والكائنات الحية).

على الأرض يمكننا أن نرى أن الماء موجود في ثلاثة أرباع السطح تقريبًا.ولكن توزيعها غير متكافئ والغالبية من المياه بنسبة (97٪) عبارة عن مياه مالحة تشكل البحار والمحيطات، أما الكمية المتبقية (3٪) فتتوزع في الغلاف الجوي وفي القارات (الأنهار والبحيرات والمياه الجوفية وما إلى ذلك) وهذا عادة شكل الماء العذب.

نشأة الغلاف المائي

تقول النظريات أن هذا الجزيء المهم نشأ منذ ملايين السنين عندما لم تكن الكائنات الحية موجودة بعد كانت الأرض مثل كتلة صخرية عند درجة حرارة عالية جدًا تسببت في تطاير العديد من المواد إلى حالة غازية.

وبدأت في تكوين غلاف جوي بدائي مع تبريد الأرض وتصلبها تكثفت بعض المواد مثل بخار الماء، مما تسبب في هطول الأمطار الأولى (والتي لن تكون مشابهة مثلما التي لدينا اليوم)، بهذه الطريقة بدأت الأرض في تجميع المياه على سطحها مما تسبب في تكون الغلاف المائي .

من المهم ملاحظة أن الأرض ليست الكوكب الوحيد في النظام الشمسي الذي تم اكتشاف وجود الماء فيه، حيث أظهرت الدراسات والتحليلات أن هناك بخار ماء على كوكب الزهرة (وإن كان بكميات صغيرة)، وكلا من الجليد والماء السائل على كوكب المريخ وكواكب قريبة من الأرض.

أهمية الغلاف المائي

• 
  تنظيم درجة حرارة الأرض
  

يساعد الغلاف المائي على ذلك بفضل قدرة الماء على التخزين المؤقت يسخن الماء ويبرد بشكل أبطأ بكثير من الهواء، ويمكنك التحقق مما إذا كنت تذهب إلى حمام سباحة وتلقى الضوء والحرارة من الشمس وتذهب إليه عندما يبدأ في البرودة ليلاً.

بهذه الطريقة عندما تكون خارج المسبح يكون الجو باردًا ولكن إذا دخلت في الماء سيكون الجو دافئًا، يحدث هذا على نطاق واسع على الشواطئ حيث تتراكم الحرارة في الماء أثناء النهار وعند حلول الليل يتم إطلاق هذه الحرارة، مما يضمن عدم حدوث تغيرات مفاجئة في درجة الحرارة في المناطق القريبة من الماء.

• 
  ضروري لحياة جميع الكائنات الحية
  

بدونه لن تستطيع الكائنات العيش حرفيًا لإن جميع الكائنات الحية تحتاج إلى الماء لأداء وظائفها الحيوية، حتى نبات

الصبار

في الصحراء لديه أنظمة لتخزين القليل من الماء المتساقط، بالإضافة إلى تخصصات مثل الأشواك لتجنب فقدانه من خلال البخر.

• 
  تشكل البيئات وتحولها بفضل التعرية
  

على سبيل المثال المنحدرات والرمال على الشواطئ هي (جزئيًا) نتيجة للتأثير المستمر للمياه على الصخور، ففي المناطق الباردة يخترق الماء شقوقًا صغيرة قد تكون بها الصخور وعندما يتجمد ينمو حجم الماء ويكسر الصخور من خلال عملية تسمى التبلور.

يمكنك التحقق من هذا الضغط عن طريق ملء زجاجة ماء إلى الأعلى وإغلاقها ووضعها في الفريزر، وبعد

ساعات

قليلة سوف تنفجر الزجاجة أو تنتفخ وهذا بسبب “تمدد” الماء عند التحول إلى الحالة الصلبة.

ونظرًا لأن الجليد أقل كثافة من الماء السائل فإنه يطفو، وبفضل هذا يمكن أن تعمل البقاع القطبية كنظام بيئي للحيوانات والنباتات.

• 
  التفاعلات الحيوية
  

تحدث العديد من التفاعلات الكيميائية التي كان من المستحيل أن يحدث خلاف ذلك، نظرًا لأن الماء يعتبر مذيبًا عالميًا فإن العديد من الجزيئات تنفصل مما يسمح لها بالتفاعل مع بعضها البعض.

الماء المالح

هو الماء الموجود في الغلاف المائي بأعلى نسبة والشيء الأبرز وأصل اسمه هو الملوحة، والملوحة تعني التركيز الكلي للمواد المذابة الموجودة في الماء، ومن بينها كلوريد الصوديوم (الملح الشائع الذي نستخدمه في الطهي).

على الرغم من وجود العديد من الأملاح الأخرى مثل

المغنيسيوم

أو البوتاسيوم أو الكالسيوم، يتراوح متوسط ​​ملوحة المحيطات بين 35 و40 جرامًا لكل لتر من الماء، لا توجد جميع المياه المالحة في

البحر

أو المحيطات، فهناك أيضًا تكوينات مختلفة داخل القارات يمكن اعتبارها مالحة، مثل البحيرات (البحر الميت) أو مصبات الأنهار.

المياه العذبة

الماء العذب هو جزء من الغلاف المائي يمكننا أن نجده في القارات، وعادة ما يحتوي على كمية أقل بكثير من الأملاح الذائبة من الماء المالح، ففي الواقع يوجد ضمن هذه المجموعة الماء الذي يمكننا شربه على الرغم من أنه يتبع سلسلة من العمليات الإضافية منذ أن نأخذه من الأنهار أو البحيرات حتى تنقيته.

يمكن العثور عليها في حالة سائلة (أنهار، بحيرات، مياه جوفية، إلخ) وفي حالة صلبة لأنه على الرغم من أننا نجدها في المياه المالحة التي تشكل القمم القطبية، فإن الماء المالح عندما يبدأ في التجمد “يفصل” من الأملاح لأنها تحتوي على درجة تجمد أعلى.

لنفترض أن الماء العذب يتجمد عند 0 درجة مئوية بينما الماء المالح عند -2 درجة مئوية، وفي الثانية توجد جزيئات ماء لا تتفاعل مع الأملاح لذلك ستبدأ هذه الجزيئات في التجمع والتجميد قبل تلك التي تتفاعل، مما يشكل طبقة من الجليد منخفضة جدًا في الأملاح.

هذا يعزز تأثير الكثافة فالمياه المالحة على وجه التحديد لأنها تحتوي على أملاح أكثر كثافة من الماء العذب، مما يتسبب في استمرار تطفو الجليد.

باختصار:

• يحتل الغلاف المائي ما يقرب من ثلاثة أرباع سطح الأرض يعني نسبة تصل إلى 97٪ من المياه المالحة.
• كوكب الأرض ليس الكوكب الوحيد الذي يحتوي على الماء فقد تم اكتشاف ماء سائل أو ماء صلب محتمل على كواكب أخرى في النظام الشمسي مثل المريخ أو الزهرة.
• يؤدي الغلاف المائي وظائف مثل تنظيم درجة الحرارة، ويسمح بتفاعلات كيميائية حيوية للكائنات الحية، ويشكل الأرض عن طريق التعرية.
• عندما يتجمد الماء تقل ملوحته عن الحالة السائلة، مما يجعله أقل كثافة ويسمح له بالطفو على الماء السائل.
• يتم تجميد معظم المياه العذبة في الغلاف المائي في الأنهار الجليدية.[1][2]