3الماء على الأرض

في السابع من ديسمبر سنة 1972، أدار ثلاثة رواد فضاء في طريقهم إلى القمر آلة تصويرهم نحو الأرض. فصارت صورتهم من أشهر الصور التي التُقطت في التاريخ. انظر إليها. ترى غيومًا بيضاء، وقليلًا من اليابسة البنية والصفراء، والجليد الأبيض في الأسفل — وزرقة، زرقة في كل مكان. كوكبنا، إذا نظرنا إليه من الفضاء، كوكب أزرق.

ما تعرفه من قبل

يمكن أن يكون الماء صلبًا (جليدًا)، أو سائلًا، أو غازًا لا نراه (بخار الماء). الماء السائل المتروك في الشمس يتحول ببطء إلى بخار: إنه يتبخر. وحين يبرد البخار يعود قطرات صغيرة جدًا: إنه يتكاثف. وقد تعرفت هذه التحولات في كتب الفيزياء. وفي المنظر، يجري الماء في الأنهار ويستقر في البحيرات (الفصل 2).

3.1 الكوكب الأزرق

معظم الأرض يغطيه الماء. تخيل أننا قسمنا سطح الأرض كله إلى 100 مربع متساوٍ. إذا لوّنا بالأزرق كل مربع يغطيه البحر، فسنلوّن 71 مربعًا. ولا يبقى لليابسة إلا 29 مربعًا.

للمساحات الواسعة من الماء المالح التي تغطي معظم الأرض أسماء.

تعريف 3.1 (المحيط والبحر)

المحيط واحد من المساحات الواسعة جدًا من الماء المالح التي تغطي معظم الأرض وتقع بين القارات. والبحر مساحة أصغر من الماء المالح، تقع عادة على طرف محيط وتحيط بها اليابسة من بعض جهاتها.

المحيطات كلها متصل بعضها ببعض: يستطيع مركب أن يبحر من أي محيط إلى أي محيط آخر دون أن يعبر يابسة. وأسماؤها، ومواقعها على الكرة الأرضية، في الفصل 6.

3.2 الماء المالح والماء العذب

إذا كنت قد ابتلعت يومًا جرعة من ماء البحر وأنت تسبح، فأنت تعرف: طعمه مالح جدًا. أما ماء الأنهار والبحيرات فليس كذلك.

تعريف 3.2 (الماء المالح والماء العذب)

الماء المالح ماء ذاب فيه كثير من الملح: هو ماء المحيطات والبحار. والماء العذب فيه قليل جدًا من الملح: هو ماء المطر، وأكثر الأنهار والبحيرات، والجليد والثلج، والينابيع.

مثال 3.3 (ما مقدار ملوحة البحر؟)

في قارورة فيها كيلوغرام واحد من ماء البحر — نحو لتر واحد — يوجد نحو 35 غرامًا من الملح. وإذا تركنا الماء كله يتبخر، يبقى الملح بلورات بيضاء في القاع. وهكذا يُصنع ملح البحر في الملاحات على شاطئ البحر، حيث تجفف الشمس والريح ببطء أحواضًا ضحلة من ماء البحر.

ملاحظة 3.4 (لا نستطيع شرب ماء البحر)

لا يستطيع الناس ولا حيوانات اليابسة شرب ماء البحر: ففيه ملح كثير جدًا، وشربه يجعل الجسم يفقد الماء بدل أن يكسبه. والبحارة في عرض البحر، والماء يحيط بهم من كل جانب، كان عليهم دائمًا أن يحملوا معهم ماءهم العذب.

3.3 أين يوجد الماء كله؟

الماء العذب لا يوجد في الأنهار والبحيرات فقط. فكثير منه متجمد: في الجليد الأبيض العظيم في القارة القطبية الجنوبية وغرينلاند، وعلى الجبال العالية. وكثير منه مختبئ تحت أقدامنا، في باطن الأرض، حيث يملأ الفراغات الصغيرة جدًا بين حبيبات الرمل وشقوق الصخر.

تخيل أننا نستطيع أن نصب ماء الأرض كله في 100 دلو من الحجم نفسه. كم دلوًا يملأ كل نوع من الماء؟

قضية 3.5 (معظم ماء الأرض مالح)

من بين 100 دلو تحمل ماء الأرض كله، 96 دلوًا هي الماء المالح في المحيطات. والماء العذب الذي نشربه ليس إلا جزءًا صغيرًا جدًا من الماء كله: معظمه متجمد في الجليد، أو مختبئ تحت الأرض.

3.4 إلى أين يذهب المطر؟

حين تمطر لا يبقى الماء حيث يسقط. راقب ساحة المدرسة بعد زخة مطر: بعض الماء يجري على الأرض إلى المزاريب، وبعضه يتسرب في تربة أحواض الزهور، والبرك تختفي ببطء حين تعود الشمس.

طريقة 3.6 (تتبع قطرة مطر)

لتتبع قطرة مطر، اطرح ثلاثة أسئلة واحدًا بعد الآخر:

1. أين تسقط: على البحر، على سطح بيت، على التربة، على جبل؟
2. هل تتسرب في الأرض، أم تجري على السطح، أم تتجمد فتصير جليدًا؟
3. إلى أين تذهب بعد ذلك: إلى نهر، أو بحيرة، أو البحر، أو باطن الأرض، أو تعود إلى الهواء؟

في النهاية تعود كل قطرة إلى البحر أو إلى الهواء، وتبدأ الرحلة من جديد.

مثال 3.7 (قطرة على الجبل)

تسقط قطرة مطر ثلجًا على جبل عالٍ في الشتاء. وتبقى هناك متجمدة حتى أيام الصيف الدافئة. ثم تذوب، وتنحدر في جدول جبلي، وتلتحق بنهر، فيحملها النهر إلى البحر. وفي يوم مشمس تتبخر القطرة من البحر وتصعد في الهواء، فتصير جزءًا من غيمة جديدة.

3.5 تمارين

تمرين 3.1 ★

ماء مالح أم ماء عذب؟ البحر؛ نهر؛ المطر؛ بحيرة في الجبال؛ محيط؛ الجليد على جبل.

حل

حل التمرين 3.1.

ماء مالح: البحر، والمحيط. ماء عذب: النهر، والمطر، والبحيرة في الجبال، والجليد على الجبل.

تمرين 3.2 ★

لماذا نسمي الأرض «الكوكب الأزرق»؟

حل

حل التمرين 3.2.

لأن معظم سطحها يغطيه ماء المحيطات الأزرق: فإذا نظرنا إليها من الفضاء بدت زرقاء.

تمرين 3.3 ★

في شبكة المربعات المئة، 71 مربعًا زرقاء. كم مربعًا يابسة؟

حل

حل التمرين 3.3.

$100 - 71 = 29$ مربعًا يابسة.

تمرين 3.4 ★

أيهما أكبر، المحيط أم البحر؟

حل

حل التمرين 3.4.

المحيط أكبر: فالبحر مساحة أصغر من الماء المالح، تقع غالبًا على طرف محيط.

تمرين 3.5 ★

هل يستطيع بحار في وسط المحيط أن يشرب الماء الذي حول المركب؟ لماذا؟

حل

حل التمرين 3.5.

لا: ماء المحيط ماء مالح، وشربه يجعل الجسم يفقد الماء. على البحار أن يحمل معه ماءً عذبًا.

تمرين 3.6 ★

سمِّ ثلاثة أماكن يوجد فيها الماء العذب.

حل

حل التمرين 3.6.

مثلًا: في الأنهار، وفي البحيرات، وفي جليد الجبال وثلجها وجليد القارة القطبية الجنوبية، وتحت الأرض، وفي المطر.

تمرين 3.7 ★★

في صورة الدلاء المئة، كم دلوًا من الماء المالح؟ وكم دلوًا من الماء العذب (الجليد والماء تحت الأرض معًا)؟

حل

حل التمرين 3.7.

الماء المالح: 96 دلوًا. الماء العذب: $2 + 2 = 4$ دلاء. (وبدقة، جزء من الماء الذي تحت الأرض مالح أيضًا؛ والصورة تعدّه مع الماء العذب.)

تمرين 3.8 ★★

رتّب ما يلي، من الذي يحوي أكثر الماء إلى الذي يحوي أقله: الأنهار؛ المحيطات؛ الجليد والثلج.

حل

حل التمرين 3.8.

المحيطات (96 دلوًا)، ثم الجليد والثلج (دلوان)، ثم الأنهار (أقل بكثير من دلو واحد).

تمرين 3.9 ★★

تمطر على حقل. اذكر أمرين يمكن أن يحدثا للماء.

حل

حل التمرين 3.9.

قد يتسرب في الأرض؛ وقد يجري على الأرض إلى جدول أو نهر؛ وقد يتبخر عائدًا إلى الهواء حين تظهر الشمس.

تمرين 3.10 ★★

تُرك وعاء فيه ماء البحر في الشمس أيامًا كثيرة، حتى ذهب الماء. ماذا بقي في قاع الوعاء؟ وإلى أين ذهب الماء؟

حل

حل التمرين 3.10.

يبقى الملح في قاع الوعاء. والماء تبخر: ذهب إلى الهواء في صورة بخار ماء.

تمرين 3.11 ★★

احكِ رحلة قطرة مطر تسقط على سطح المدرسة، حتى تعود إلى غيمة.

حل

حل التمرين 3.11.

مثلًا: تنحدر القطرة على السطح إلى المزراب ثم إلى المصرف، ثم إلى جدول ثم نهر؛ فيحملها النهر إلى البحر؛ وفي يوم مشمس تتبخر من البحر، وتصعد في الهواء، وتصير جزءًا من غيمة.