เรื่องระบบน้ำของโลก [หน้า 1/3]

เรื่องระบบน้ำของโลก [หน้า 1/3]

ช่วงชีวิตของมนุษย์ เริ่มใช้น้ำตั้งแต่อยู่ในครรภ์มารดา อย่างไม่มีเว้นว่างจนวันจบ สิ้นชีวิต แต่เรากลับรู้จักน้ำน้อยมาก ทั้งที่หากเราขาดน้ำเพียงไม่กี่วันทำให้เสียชีวิต ได้ เราเคยทราบหรือไม่ว่า น้ำบนโลกซ่อนตัวอยู่ที่ไหนบ้าง น้ำที่เราดื่มขณะนี้ได้ แสดงตัวเกิดขึ้น เมื่อใด นับแต่วันนี้น้ำจะเปลี่ยนไปอย่างไร เราจะผจญชาตะกรรม ของน้ำในรูปแบบใด ในอนาคตต่อไป

แสดงกลุ่มค่า pH ของน้ำ ในสิ่งต่างๆที่เราคุ้นเคย

คุณสมบัติของน้ำ H2O คือสมการทางเคมี ซึ่งประกอบด้วยมี นั่นคือ น้ำ 1 โมเลกุลจะมี Hydrogen (H) 2 อะตอม และมี Oxygen (O) 1 อะตอม ผูกมัดด้วยกันโดย Hydrogen จึง เรียกน้ำว่า Universal solvent (สารละลาย สากล) เพราะมีความสามารถเป็นตัว การละลายสิ่งต่างๆได้ทั่วไปที่น้ำไปถึง ในร่างกายเราน้ำ เป็นตัวละลายแร่ธาตุสาร อาหารเพื่อการดูดซึมของน้ำ เพื่อไปใช้ประโยชน์ให้พลังงานต่อชีวิต ส่วน pH เป็นหน่วยวัดค่า ความเป็นกรดเป็นด่างของน้ำ จาก Free hydrogen และ Hydroxyl ions สามารถทราบถึงคุณภาพน้ำ ที่จะเอื้อให้สิ่งมีชีวิตอาศัยอยู่ได้หรือ ไม่ ในสภาพแวดล้อมต่างๆ โดยมีหน่วยค่าระดับกำหนดไว้ระหว่าง 0-14 pH ปกติน้ำจากฝนตกจะมีค่า ระดับ 6 pH ส่วนน้ำในธรรมชาติทั่วไปมีค่าระดับ 7 pH และค่าจากฝนกรด (Acid rain) อยู่ระหว่าง 1-5 pH โดยน้ำที่มีค่าต่ำกว่า 7 pH จะมีรสเฝื่อเปรี้ยวแสดงความ เป็นกรด ตามลำดับ ส่วนค่าที่แสดง มากกว่า 7 pH แสดงความเป็นด่าง

ปริมาตรน้ำที่อยู่ในร่างกายเรา โดยเฉลี่ย ผู้หญิง มี 50-55% ผู้ชาย 60-65%

Terrarium การปลูกพืชในโดมแก้ว เช่นเดียวกับโลกที่ถูกห่อหุ้มด้วยชั้นบรรยากาศ

20 ต้นตอของน้ำ น้ำมีอยู่ทั่วไป ตั้งแต่ในร่างกายเรา รอบๆตัวเราและ รอบๆโลกมีสถานะที่ต่างกันไป คือ ไอน้ำ (ก๊าซ) ของเหลว (น้ำ) ของแข็ง (น้ำแข็ง) ทั้งหมดมีความเพียงพอใช้ บนโลก เพราะไม่มีการหายไปไหน ด้วยเป็นลักษณะ Closed system (ระบบปิด) เหมือนกับการการปลูกต้นไม้ไว้ในโดมแก้วที่ปิดสนิท (Terrarium) ในทางตรงกัน ข้ามกลับมีปริมาณเพิ่มมากขึ้นได้ การสูญเสียน้ำของโลกโดยการหลุดออกไปสู่ใน อวกาศเหมือนสะเก็ดดาว ที่กระเด็นออกไปพร้อมน้ำ จากโลกแทบไม่มีหลักฐาน ปรากฎ อย่างไรก็ตาม โลกมีน้ำที่ข้ามจักรวาลมาพร้อมกับดาวหาง สู่โลก มากกว่าพันล้าน มาแล้วจำนวนนวนหนึ่ง แต่มีจำนวนน้อยมากๆ ตั้งแต่ดึกดำบรรพ์ กำเนิดโลกยุคแรก วัฐจักรของน้ำ (Water cycle) การแสดงตัวของน้ำ เรียกว่า Hydrologic cycle บางครั้งอยู่ด้านบนพื้นโลก(ในชั้น อากาศ) บางครั้งอยู่ด้านล่างพื้นโลก (ในชั้นใต้ดิน) เป็นเหมือนวงจรไม่มีจุดเริ่มต้น และจุดจบ เพรา มีความสามารถอยู่ในสถานะ ของเหลว ของแข็ง และก๊าซ ด้วยความหลากหลายที่กล่าวมาแล้วข้างต้น เพราะฉะนั้นน้ำบนโลกมีอายุยาวต่อ เนื่องมานับล้านปี กระทั่งเกิดความสมดุลย์ของน้ำบนโลก ต่อมามีความมั่นคงลด น้อยลง ด้วยจำนวนโมเลกุลเกิดขึ้นอย่างไม่หยุด น้ำแก้วที่เรากำลังดื่มในขณะนี้ อาจเป็นน้ำจากฝนเมื่อปีที่แล้วได้เดินทางมาครึ่งโลก สู่ระบบประปา หรืออาจเป็นน้ำที่ไดโนเสาร์เคยใช้อาบมาก่อนเมื่อ 100 ล้านปีที่แล้ว

น้ำเป็นสิ่งเก่าแก่ หมุนเวียนไปมาในสถานะต่างๆ นับล้านปี

Hydrologic cycle

สัดส่วนน้ำที่มีอยู่บนโลก รวมทั้งน้ำจืดและน้ำเค็ม

ภาพรวมปริมาตรน้ำบนโลก จำนวน 96.5% อยู่ในมหาสุมทร ทะเล และอ่าว ส่วนใหญ่เป็นน้ำเค็ม โดยที่เหลือ เพียง 3% ทั้งโลกที่เป็นน้ำจืด โดยใน 3 % ดังกล่าว เป็นภูเขาน้ำแข็ง ธารน้ำแข็ง 1.74% ในน้ำใต้ดิน 1.70% เป็นส่วนใหญ่ ดังนั้นโดยภาพรวม น้ำบนโลก 100% เป็นน้ำเค็ม 97% น้ำจืด 3% โดยใน 3% ดังกล่าว เมื่อเทียบเป็น 100% ของน้ำจืดทั้งหมดบนโลก พบว่ามีน้ำอยู่บนพื้นโลก ในแม่น้ำ ลำธาร 0.3% ในใต้ดิน 30.1% ในธารน้ำแข็ง ภูเขาน้ำแข็ง 68.7% และ แหล่งอื่นๆ 0.9% จำนวนน้ำจืดบนพื้นโลกที่ปรากฎ 0.3% เมื่อเทียบเป็น 100% จะพบว่าไหลอยู่ใน แม่น้ำ 2% ในปลักโคลนตม 11% และในทะเลสาบน้ำจืด 87% เพราะฉะนั้นหากเทียบปริมาตรทั้งโลก ที่มีน้ำเค็มและน้ำจืด 100% มนุษย์นำมาใช้ จริงประมาณ 1% ของน้ำทั้งโลก (จากแหล่งน้ำจืดบนผิวโลก)เท่านั้น โดยคิดเป็น สัดส่วนจากทะเลสาบน้ำจืด 0.86% จากแม่น้ำ 0.02% เป็นปริมาตรเฉลี่ย 1,386 ลบ.กม.ต่อวัน ระบบน้ำจืดของโลกเป็นเรื่องใหญ่ซึ่งเรามักไม่ใคร่สนใจนัก เนื่องจากเรายังไม่พบ กับผลกระทบที่สาหัส เหมือนบางประเทศที่ขาดแคลน หากมองภาครวมทั้งหมด ไม่ใช่เรื่องเล็กที่จะทำให้น้ำจืด และมีความสะอาดเพียงพอต่อการปริโภค โดยไม่มี สารปนเปื้อนได้ในอนาคต ตัวเลขการปริโภคน้ำของประชากรโลก 40% ได้น้ำจืด จากแม่น้ำ จากธารน้ำแข็งและภูเขาน้ำแข็ง ที่ค่อยๆละลายออกมา หากละลายออก มาอย่างรวดเร็วและหายไปจากสภาวะโลกร้อน แหล่งน้ำจืดนี้มีโอกาสสูญหาย

แสดงแหล่งน้ำจืดบนโลก จากภาพรวมน้ำจืดบนโลก 3%

มนุษย์ใช้น้ำจืด เฉพาะบนพื้นผิวโลก จากทะเลสาบน้ำจืดและแม่น้ำ ราว 1% ของน้ำทั้งโลก

แหล่งน้ำจืดบนโลกมนุษย์นำมาใช้นั้น เปรียบเหมือนสต็อกถูกเก็บสะสมไว้ ในที่ ต่างๆบนโลก โดยแต่ละแหล่งมีลักษณะเฉพาะต่างกันไป หากการสะสมหมุนเวียน เกิดผลกระทบ ของระบบส่วนหนึ่งส่วนใด ปฎิกิริยานั้นย่อมส่งต่อไปยังระบบน้ำจืด ในเรื่องปริมาณสำรองขาดแคลน และความสะอาดปราศจากมลพิษจากเชื้อโรคได้ ดังนั้นมีความจำเป็นที่ต้องเข้าใจถึง แหล่งน้ำสำรองบนโลกว่ามีลักษณะเช่นใด ซ่อนตัวอยู่อย่างไร เพื่อรอนำมาใช้อีกนับหลายร้อย หลายพันปีอนาคตข้างหน้า

น้ำจากธารน้ำแข็ง

น้ำจากธารน้ำแข็ง

น้ำจากธารน้ำแข็ง

น้ำที่ซ่อนอยู่ในธารน้ำแข็ง แหล่งปกคลุมน้ำแข็ง (Glaciers and icecaps) แหล่งใหญ่ของน้ำจืดของโลก ส่วนใหญ่อยู่บริเวณ Greenland และ Antarctica มีข้อสำคัญเพราะเป็นแหล่งวงจรของน้ำ (Hydrologic cycle) สามารถสร้างความ กระทบต่อระบบน้ำทั้งโลกได้ ด้วยขนาดการเปลี่ยนแปลงที่ไม่เสถียร และเป็น แหล่งสะสมน้ำจืดบนโลกราว 70% ของโลก ธารน้ำแข็งเกิดจากเกล็ดหิมะทับถมกัน เมื่อหิมะตกทับถมเพิ่มพูนเป็นขนาดใหญ่ขึ้น เรื่อยๆ ครั้นเข้าฤดูร้อนจะละลายตัว เกิดเป็นรูปลำธารน้ำแข็งขึ้นจากแรงกดของหิมะ หากเกิดบนเนินเขาลาดชันจะไหลเลื่อนไหลจากที่สูงลงสู่ที่ต่ำ ตามแรงดึงดูดของ โลก โดยลำธารนั้นมีความใหญ่โต มีน้ำหนักของน้ำแข็งมหาศาล มีขนาดกว้างใหญ่มากกว่าสนามฟุตบอล ไหลผ่านเป็นระยะทางนับร้อยกิโลเมตร ธารน้ำแข็งมีผลกระทบต่อสภาพภูมิประเทศ ด้วยน้ำหนักนับพันล้านตันของปริมาตร น้ำแข็ง ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของพื้นผิว ที่มีแรงกระทำต่อพื้นกดลงเทียบเท่า ความกดดันที่ต่ำกว่าระดับน้ำทะเล ธารน้ำแข็งที่ปกคลุมเก่าแก่ ที่สุดอยู่บริเวณ Canadian Arctic icecaps มีอายุราว 100,000 ปี และบริเวณ Bering Glacier ใน Alaska เป็นธารน้ำแข็งยาวที่สุด 204 กิโลเมตร ส่วน West Antarctic ice sheet เป็นแผ่นน้ำแข็ง ลอยอยู่โดยชั้นด้าน ใต้ลึกลงไป 2.5 กิโลเมตร และ Antarctic ice shelves หน้าผาน้ำแข็งมีความยาว กว่า 80 กิโลเมตร ลักษณะเฉพาะของธารน้ำแข็ง มีลักษณะสีน้ำเงินแสดงถึงความหนาแน่นเป็นการ อัดแน่นด้วย น้ำแข็งที่ละน้อยยาวนานเป็นผลึกตลอดเวลา ด้วยอิทธิพลความเบา บางของอากาศ เมื่อเกิดความหนาแน่นอย่างสุดขั้ว น้ำแข็งจึงดูดกลืนสีอื่นไว้ และ สะท้อนออกมาเฉพาะสีน้ำเงิน หากมองเห็นธาร น้ำแข็งเป็นสีขาว แสดงว่ามีฟอง อากาศฝังอยู่ในก้อนน้ำแข็ง

ใต้แผ่นน้ำแข็ง Antarctica เต็มไปด้วย แม่น้ำ ธารน้ำแข็ง และทะเลสาบ

Canadian Arctic icecaps มีอายุราว 100,000 ปี

West Antarctic ice sheet แผ่นน้ำแข็งลอยอยู่โดยชั้นด้านใต้ลึกลงไป 2.5 กิโลเมตร

Bering Glacier ใน Alaska เป็นธารน้ำแข็งยาวที่สุด 204 กิโลเมตร

Antarctic ice shelves หน้าผาน้ำแข็งมีความยาว กว่า 80 กิโลเมตร

การเปลี่ยนแปลงสภาพน้ำแข็งที่ปกคลุม บริเวณ Greenland

นอกเหนือจากการละลายของน้ำแข็ง ที่ปกคลุมบนภูเขาอย่างรวดเร็วในขณะนี้แล้ว ยังสำรวจพบว่า มีการแตกออกของน้ำแข็งเป็นจำนวนมาก สู่ทะเลและมหาสมุทร ยังให้ปริมาณน้ำทะเลเพิ่มขึ้นกระทบต่อชายฝั่งทั่วไป และยังสูญสิ้นระบบน้ำจืดจาก การสำรองของน้ำแข็งบางแห่ง ไปพร้อมๆกันด้วยอย่างน่าเสียดาย และกระทบถึง อุณหภูมิความร้อน ด้วยการเปลี่ยนแปลงสภาพอากาศโลก อย่างหลีกเหลี่ยงไม่ได้