Влага, содержащаяся в почвенном покрове, составляет 85 тысяч кубических километров. Это очень много: в шесть раз больше содержания паров в атмосфере и в 70 раз больше объема всех речных вод! Почва, таким образом, — своеобразные, постоянно наполненные воздухом легкие Земли.
Реки, являющиеся основным источником пресной воды, располагают всего 1,2 тысячи кубических километров, то есть около одной десятитысячной процента от объема гидросферы. Негусто, правда?
Конечно, реки не единственный источник пресной воды. 85 процентов мировых ее запасов сосредоточено в ледниках, 14 — в подземных водах (большая часть их минерализована так же, как и в настоящих морях), оставшийся процент делят реки, озера, почва и атмосфера. Пресной воды на Земле немногим более 28 миллионов кубических километров, что составляет два процента общего объема гидросферы. Однако большая часть этих запасов законсервирована в ледниках и подземельях. Поэтому, по оценке известного советского гидролога М. Львовича, доступный человеку объем пресной воды равен всего 4,2 миллиона кубических километров (0,3 процента гидросферы). Много это или мало?
Очень мало, если пить одну и ту же воду один раз. В развитых странах все виды расхода воды на одного человека в год близки к 1000 кубических метров. Нетрудно подсчитать, что население Земли в 5 миллиардов человек, потребляющее такое количество влаги, выпьет всю пресную воду планеты всего за 84 года.
Таким образом, если бы вода для питья, подобно тому, как уголь или нефть для горения, использовалась лишь однажды, человечество давно скончалось бы от жажды. Точно так же, если бы атомы, составив живое тело, умирали вместе с ним, на Земле давно уже не осталось бы строительного материала для производства жизни.
Понадобились столетия, отделявшие А. Эйнштейна от И. Ньютона, чтобы человечество могло убедиться: ускорение движения материи эквивалентно приросту массы. И. Ньютон не понял этого, хотя и открыл закон постоянства количества движения, и вынужден был прибегнуть к кометам, чтобы восполнить убыль воды. Между тем она никуда не убывает, ибо, как свидетельствовал Екклесиаст, «все реки текут в море, но море не переполняется; к тому месту, откуда реки текут, они возвращаются, чтобы опять течь».
Не стационарные, покоящиеся воды определяют тот запас, на который может рассчитывать человечество, а движущиеся, вечно обновляющиеся в процессе своего круговорота.
Круговорот воды в природе можно уподобить работе простой паровой машины. Роль котла в ней играет главным образом океан, топки — Солнце. С открытой доступу солнечных лучей водной поверхности ежедневно испаряется огромное количество влаги. В атмосфере — «рабочем цилиндре» паровой машины — пар охлаждается и попадает в виде осадков вновь в реки и моря. Морские, воздушные течения и реки выполняют роль труб калориферов, по которым вода вновь перекачивается в паровой котел…
По дороге из атмосферы в океан вода частично поглощается почвой и растениями, промышленными предприятиями, городами и селами. Поэтому не вся она доходит до «парового котла», а вновь испаряется в атмосферу с поверхности почвы, листьев растений, озер и болот, не имеющих стока. Часть воды консервируется в подземных водохранилищах, льдах приполярных областей, горных ледников.
«Водяные консервы» не вовсе герметичны — часть их, как уже говорилось, так или иначе связана и с атмосферой, и с океаном. Тем не менее роль «водоконсервации» приходится учитывать, разделяя водные запасы планеты на единовременные (стационарные) и водообновимые. Объясняется это разной скоростью кругооборота воды, входящей в ту или иную категорию водных запасов.
Скорость, или активность водообмена, измеряется отношением объема данной части гидросферы к расходу воды из нее (или приходу в нее) в единицу времени. Нетрудно сообразить, что указанное отношение оказывается равным времени, в течение которого полностью обновляется весь объем рассматриваемой части гидросферы.
Наибольшую активность проявляет атмосферная влага. Полная ее смена в среднем происходит каждые десять суток, то есть 36 раз в год!
Очень активен и водообмен рек: за 11–12 дней реки полностью меняют воду. Недаром Гераклит говорил: «Нельзя два раза войти в одну и ту же реку». Скор речной поток, а вот почвенная влага уже более инертна: она сменяется приблизительно раз за год.