海洋小島上的淡水是怎麼來的?
之前讀過一部小說《魯賓遜漂流記》,魯賓遜漂流到一座無人荒島上時,本以為必死無疑,結果發現島上不僅有各種山羊,還有人類賴以生存的淡水。
那麼問題來了,小島漂浮在海面上,為什麼會有淡水存在呢?
小島上的淡水
從目前來看,小島上的淡水是由降雨組成的。
我們知道,降雨的關鍵是水汽的蒸發,而小島周圍四面都是廣闊的大海,每天都有大量的水蒸氣被蒸發到大氣中,當空氣中的水汽足夠多時,這些水汽就會形成雲雨落在地面上。
小島雖然面積不大,但和大陸一樣有土壤層等,這些土壤層會吸收降雨,將一部分降雨儲存在地下。
我們可以看到很多荒島上都有植被生長,而這些植被生長賴以生存的淡水,就是來自於土壤層中的降水。
如果島嶼足夠大,有時在島嶼上還會有一些湖泊存在,這些湖泊面積雖然不大,但可以供長途遷徙的鳥類歇歇腳,因此會成為著名鳥島,比如:諾魯。
島上的淡水為什麼沒有和海水融合
大多數小島面積並不大,而且周圍會被海水侵蝕,既然如此,那小島上土壤層中的淡水,為什麼沒有被海水中和呢?
我們知道,小島大多是由珊瑚礁組成的,而珊瑚礁之中難免會有小孔,也就是說,這些珊瑚礁可以起到過濾效果。
而且,海水中有大量的礦物質,其密度比淡水要重,兩種密度不同的物質很容易出現分層。因此淡水會浮在海水上方,此時人們可以在小島上打井獲取地下淡水。這個模型就被稱為“蓋本-赫茲伯格透鏡”。
根據“蓋本-赫茲伯格透鏡”,我們可以推斷出,小島上的地下淡水深度應該是淡水水平面到海平面距離的40倍,且呈凸透鏡性狀,因此在小島正中心的位置打井,能夠獲得的淡水資源最多。但是打井的距離要計算得當,否則會導致周圍海水漫灌。
島上的淡水資源
在一些有人類生存的島嶼,經常會面臨淡水資源不足的困境。原因是因為降雨是當地唯一的淡水來源。而降雨在補給地下水位時,速度並不會很快,原因是土壤吸收降雨的速度有限,來不及吸收的降水將會被匯入到海洋中。
而人類使用淡水速度較快,如果淡水消耗的速度大於雨水補充的速度,那麼該島嶼將會面臨地下水枯竭的危險。
除此之外,淡水的減少,也會導致地下海水填充到原來的淡水區域,使得海水倒灌,此時人們打上來的水將不會是淡水,而是海水。
因此,對於島嶼組成的國家或者城市而言,淡水資源匱乏是當地面臨的最為嚴重的挑戰之一。這使得當地不是依賴進口淡水,就是發展海水淡化技術。
從目前來看,只有為數不多的國家有能力大面積發展海水淡化,比如:以色列,大多數國家依舊保守淡水資源短缺的危險。
總結
判斷一個小島上存不存在淡水的方式很簡單,那就是看該島嶼上是否有植被。雖然一些植被也能夠在鹽鹼地中生存,但它們無法在海水中生存,所以有植被的地方,地下一定有淡水,只是需要一定的手段開採淡水資源,比如:打井。
如果該島嶼上有湖泊,那麼該島嶼上一定會有很多鳥類來此歇腳,如果該島嶼形成的時間足夠長,鳥糞積累的足夠多,或許當地的磷酸鹽資源非常豐富,比如:諾魯。