Lớp vỏ Trái Đất chứa bao nhiêu nước?

Nghiên cứu năm 2021 đã phát hiện ra rằng phần lớn nước trên Trái Đất được cất giữ dưới lòng đất, trong đất hoặc trong các lỗ đá nhiều hơn hẳn lượng nước trong các núi băng và sông băng trên bề mặt mà chúng ta nhìn thấy được.

Nhà địa chất thủy văn Grant Ferguson ở Trường đại học Sasatchewan, Canada, và là tác giả chính của nghiên cứu nói trên, cho biết có khoảng 43,9 triệu km3 nước nằm trong lớp vỏ Trái Đất.

Bạn có thể hình dung như sau, ở Nam Cực có khoảng 27 triệu km3 nước đóng băng, ở Greenland là khoảng 3 triệu km3, và ở các sông băng ngoài Nam Cực và Greenland là 158.000 km3.

Các đại dương trên bề mặt Trái Đất là những bể chứa nước lớn nhất với khoảng 1,3 tỷ km3. Mặc dù vậy, ngoài lượng nước chứa trong các đại dương, nước ngầm mới là nguồn nước dồi dào nhất trên toàn cầu.

Một nghiên cứu đăng trên tạp chí Khoa học địa chất Tự nhiên vào năm 2015 đã ước tính có 22,6 triệu km3 nước ngầm nông, tức là nước ngầm chứa trong 2km sâu đầu tiên của lớp vỏ Trái Đất. Ngược lại, nghiên cứu năm 2021 cho rằng nước ngầm là toàn bộ lượng nước tới tận độ sâu 10km.

Có sự thiếu nhất quán như vậy là do cách ước tính trước đây chỉ lấy độ sâu 2km, tức là chỉ tập trung vào lớp đất đá kết tinh có độ xốp thấp, như đá granite chẳng hạn, còn nghiên cứu năm 2021 tính đến cả lớp đá trầm tích. Đá này xốp hơn đá kết tinh và có nhiều lỗ rỗng chứa nước hơn.

Nhìn chung, theo cách tính của nghiên cứu năm 2021, lượng nước ngầm sâu trong vỏ Trái Đất cao gấp đôi. Tức là ở độ sâu từ 2km đến 10km, Trái Đất chứa 20,3 triệu km3, gần tương đương với lượng nước ngầm nông mà họ tính toán là 23,6 triệu km3.

Các nhà nghiên cứu cũng lưu ý rằng lớp vỏ Trái Đất dày khoảng 30 đến 50km. Họ tập trung nghiên cứu tìm hiểu về lượng nước ở lớp vỏ bên trên vì lớp này tương đối xốp, giòn và do đó có đá nứt nẻ có thể giữ nước. Theo nhà địa chất thủy văn Ferguson, bên dưới 10km, lớp vỏ trở nên đặc hơn và chứa ít nước hơn.

Các tầng chứa nước ngầm nông, chủ yếu là nước ngọt, được khai thác sử dụng làm nước sinh hoạt và tưới tiêu. Ngược lại, nước ngầm sâu có vị mặn và không dễ dàng lưu thông hay ngấm lên bề mặt, mà phần lớn bị chia cắt khỏi phần còn lại của nước trên hành tinh.

Tuy nhiên, việc lớp nước ngầm sâu chứa nước mặn bị chia cắt có nghĩa là ở một số nơi, lượng nước mặn này đã bị giữ lại trong thời gian cực kỳ dài. Điều đó có thể giúp chúng ta có cái nhìn sâu sắc hơn về quá khứ của Trái Đất. Ông Ferguson cho biết: "Chúng ta biết rất ít về những nguồn nước ở độ sâu dưới một vài ki-lô-mét. Điều này trở thành một thách thức cho các nhà khoa học."

Thêm vào đó, những bể chứa nước cổ đại này có thể bảo vệ các hệ sinh thái vi sinh vật vẫn còn hoạt động cho đến tận ngày nay. Những cộng đồng sinh học sâu dưới lòng đất như vậy có thể cho biết rất nhiều thông tin quý giá về quá trình tiến hóa của sự sống trên hành tinh chúng ta và khả năng phát triển của chúng ở những nơi khác ngoài Trái Đất mà cũng có nước ngầm sâu dưới bề mặt.

Chuyên gia địa hóa học thủy văn Jennifer McIntosh ở Trường đại học Arizona, Mỹ, đồng tác giả của nghiên cứu năm 2021 nói rằng: "Còn nhiều thứ hơn nữa để khám phá về nước ngầm sâu dưới lòng đất và trên những hành tinh khác."

Theo LiveScience