تواجد الماء على سطح الأرض
الماء هو مركب كيميائي يتكون أساسًا من عنصري الهيدروجين والأكسجين. وهو سائل عديم اللون والطعم والرائحة في درجة حرارة الغرفة. يعتبر الماء المادة الأكثر شيوعًا على سطح كوكبنا.
تكمن أهمية الماء في قدرته الفائقة على إذابة العديد من المواد. هذا ما يفسر ندرة وجود الماء في صورته النقية تمامًا، إذ يمتزج بالعديد من العناصر والمركبات الموجودة في محيطه.
يُطلق على كوكبنا اسم “الكوكب الأزرق” لأن الماء يغطي حوالي 71٪ من مساحة سطحه. بالإضافة إلى ذلك، يوجد الماء في باطن الأرض وفي الغلاف الجوي على شكل بخار. ومن الجدير بالذكر أن كمية الماء على الأرض ثابتة منذ ملايين السنين، والتغيرات التي نشهدها تقتصر على توزيع الماء وأشكاله المختلفة ضمن دورة الماء.
انتشار الماء على سطح الكوكب
يتوزع الماء على سطح الأرض بنسب متفاوتة. تحتل المحيطات النسبة الأكبر، حيث تشكل حوالي 97٪ من إجمالي حجم المياه على الأرض. أما النسبة المتبقية البالغة 3٪، فتمثل المياه العذبة التي تحتوي على تركيزات منخفضة من الأملاح.
توجد معظم المياه العذبة في الأنهار الجليدية والغطاءات الجليدية، مثل تلك الموجودة في جزيرة جرينلاند. يُشار إلى كل مصدر من مصادر المياه على كوكب الأرض على أنه “خزان مائي”، سواء كان محيطًا أو نهرًا جليديًا أو حتى الغلاف الجوي.
أهمية الماء في الحياة
الماء هو أساس الوجود، مثله مثل ضوء الشمس والهواء والغذاء. لا يمكن للحياة أن تستمر بدونه. فيما يلي نظرة تفصيلية على أهمية الماء في الطبيعة:
- الماء ضروري لنمو النباتات وازدهارها.
- يعتبر موطنًا للعديد من الكائنات الحية، مثل الأسماك والبرمائيات.
- يوفر الغذاء والعناصر الغذائية والمعادن الضرورية لاستمرار الحياة.
- ينقل الأكسجين والمغذيات والمعادن والفضلات من وإلى الخلايا.
- الماء ضروري لعمل الجهاز الهضمي بكفاءة، كما أنه يعمل على ترطيب الأغشية المخاطية في الجهازين الهضمي والتنفسي.
- ينظم الماء درجة حرارة الجسم ويعمل كوسادة واقية للدماغ والحبل الشوكي والمفاصل.
أطوار الماء في الطبيعة
يوجد الماء في الطبيعة في ثلاث حالات:
- صلبة (جليد).
- سائلة (ماء).
- غازية (بخار الماء).
تتكون الغيوم من قطرات ماء صغيرة أو بلورات ثلجية متكاثفة. تتكون ندفة الثلج من بلورات جليدية صلبة. أما المطر، فهو ماء سائل.
يمتلك الماء خصائص كيميائية فريدة بفضل الروابط الهيدروجينية التي تربط جزيئاته معًا. ونظرًا لأن الماء يشكل جزءًا كبيرًا من أجسام الكائنات الحية، فإن خصائصه الكيميائية تلعب دورًا حيويًا في حياة هذه الكائنات.
تعتمد قوة الروابط الهيدروجينية على درجة حرارة الماء. عند ارتفاع درجة الحرارة، تكتسب الروابط الهيدروجينية طاقة حركية تؤدي إلى تكسرها. وعند الوصول إلى درجة الغليان، تتكسر الروابط تمامًا، مما يسمح لجزيئات الماء بالانفصال والانطلاق على شكل بخار.
من ناحية أخرى، عند تجميد الماء، تشكل جزيئاته بنية بلورية بواسطة الروابط الهيدروجينية. ونتيجة لعدم وجود طاقة كافية لتكسير الروابط، تكون كثافة الجليد أقل من كثافة الماء السائل.
منابع المياه في الطبيعة
يمكن الحصول على المياه الطبيعية من عدة مصادر، من أبرزها:
- الأنهار والبحيرات: تعتبر مصادر متجددة بانتظام، ولكن يجب معالجتها وتنظيفها قبل الشرب.
- المياه الجوفية: مخزنة داخل الأرض بين طبقات الصخور. تعتبر مصدراً طبيعياً للآبار، لكنها مهددة في مواسم الجفاف.
- تحلية المياه: عملية إزالة الأملاح والمعادن الزائدة لجعل المياه صالحة للشرب. تتطلب هذه الطريقة كميات كبيرة من الكهرباء.
- جمع مياه الأمطار: شائع في المناطق الجافة لتوفير مياه الشرب والري وتقليل تكاليف تمديدات المياه.
لمحة عن دورة الماء في الطبيعة
دورة الماء في الطبيعة هي انتقال الماء المستمر بين أغلفة الأرض. يتبخر الماء السائل ويتحول إلى بخار، ثم يتكاثف مكونًا السحب، ويهطل عائدًا إلى الأرض على شكل مطر أو ثلج.
يظل الماء في حركة مستمرة ضمن أغلفة الأرض الرئيسية. في الغلاف الجوي، يتصاعد بخار الماء وتهطل الأمطار والثلوج. على سطح الأرض، يتدفق الماء عبر الجريان السطحي، أو يترشح ويتسرب إلى جوف الأرض مكونًا المياه الجوفية.
تستفيد النباتات من الماء الجوفي وتمتص حاجتها منه، ثم يتبخر الماء من النباتات إلى الغلاف الجوي عن طريق عملية النتح. وأخيرًا، يتكاثف مرة أخرى إلى الحالة السائلة. يمكن أيضًا أن يتحول الجليد مباشرة من الحالة الصلبة إلى الغازية عبر عملية التسامي، أو العكس عبر عملية الترسيب.
