Có bao nhiêu nước trong vỏ Trái đất?

Các nhà nghiên cứu tính toán có gần 44 triệu km³ nước trong vỏ Trái đất, nhiều hơn cả nước ở chỏm băng và sông băng trên mặt đất.

Mô phỏng các lớp của Trái đất. (Ảnh: AlexLMX).

Một nghiên cứu năm 2021 trên tạp chí Geophysical Research Letters phát hiện lượng nước lưu giữ bên dưới bề mặt Trái đất trong đất hoặc lỗ rỗng trong đá, gọi là nước ngầm, còn nhiều hơn ở chỏm băng và sông băng. "Có xấp xỉ 43,9 triệu km³ nước trong vỏ Trái đất", Grant Ferguson, nhà thủy địa chất ở Đại học Saskatchewan, tác giả chính của nghiên cứu năm 2021, cho biết. Để so sánh, băng ở Nam Cực chứa khoảng 27 triệu km³ nước, ở Greenland là 3 triệu km³, ở sông băng bên ngoài Nam Cực và Greenland là 158.000 km³, theo Live Science.

Đại dương trên Trái đất vẫn là nguồn dự trữ nước lớn nhất, chứa 1,3 tỷ km³, theo kết quả nghiên cứu. Ngoài đại dương, nước ngầm là nguồn dự trữ nước lớn nhất toàn cầu. Một nghiên cứu năm 2015 trên tạo chí Nature Geoscience ước tính có 22,6 triệu km³ nước ở lớp đất nông, tức nước ở độ sâu tới 2km dưới mặt đất. Ngược lại, nghiên cứu năm 2021 xem xét nước ngầm ở 10km trên cùng của vỏ Trái đất.

Sự thiếu nhất quán trên là do những ước tính trước đây về nước ngầm ở bên dưới 2km trên cùng của vỏ Trái đất, chỉ tập trung vào đá tinh thể với độ xốp thấp như granite. Nghiên cứu năm 2021 bao gồm đá trầm tích xốp hơn đá tinh thể. Nhìn chung, nghiên cứu năm 2021 cho kết quả tăng gấp đôi lượng nước ngầm tồn tại ở độ sâu từ 2 đến 10 km bên dưới bề mặt Trái đất, từ khoảng 8,5 triệu km³ lên 20,3 triệu km³. Ước tính mới cũng xác định nước ngầm ở lớp đất nông ở mức gần 23,6 triệu km³.

Theo Ferguson, lớp vỏ thường dày 30 - 50km, dày hơn nhiều so với độ sâu mà nghiên cứu năm 2021 xem xét. Họ tập trung vào lớp vỏ trên cùng bởi phần đó tương đối giòn, do đó sở hữu nhiều đá nứt nẻ có thể chứa nước. Bên dưới độ sâu 10km, lớp vỏ trở nên ít xốp và ít khả năng chứa nước.

Tầng chứa nước ngầm, chủ yếu là nước ngọt, ở gần mặt đất được sử dụng để lấy nước uống và tưới tiêu. Ngược lại, nước ngầm ở độ sâu lớn khá mặn và không thể dễ dàng tuần hoàn hay chảy lên bề mặt, do đó tách biệt với phần nước còn lại trên hành tinh, theo Ferguson. Tuy nhiên, sự tách biệt của tầng nước ngầm này có nghĩa ở một số nơi, nước mặn được lưu trữ trong thời gian cực dài, có thể cung cấp hiểu biết giá trị về quá khứ của Trái đất.

Ngoài ra, nước cổ đại có thể hỗ trợ hệ sinh thái vi sinh vật vẫn còn hoạt động ngày nay. Những quần thể sinh học ở sâu như vậy có thể giúp làm sáng tỏ sự sống tiến hóa trên Trái đất như thế nào và phát triển ra sao ở thế giới khác.

• Sao Hỏa chứa nhiều nước ngầm hơn Trái đất?
• Vỏ Trái đất vỡ thành 15 mảnh vì nguyên nhân bí ẩn
• Càng đi sâu vào trong lõi Trái Đất, nhiệt độ càng cao: Tại sao vậy?