이 기사의 제목은 프랑스 화학자 Antoine Lavoisier의 “질량 보존의 법칙”에서 유명한 문장을 의역한 것입니다. 그는 질량이 화학 반응으로 생성되거나 파괴되지 않는다고 주장했습니다. 이와 비슷한 일은 물에서도 발생합니다. 이 변형 과정을 수문 순환이라고 합니다.

수문 순환

물은 분자가 두 개의 수소와 하나의 산소 (H2O) 원자를 포함하는 물질입니다. 여기에는 고체, 액체 및 기체의 세 단계가 있습니다. 물은 지구 상 대부분의 생명체의 기원과 생존에 필수입니다. 물은 그 과정에서 수많은 변신을 경험하고 끊임없이 변화하고 있습니다.

태양 에너지는 물을 증발시킵니다. 물은 한번 응축되면 중력을 통해 비, 눈 또는 우박 등 형태에 관계없이 강수로 변화합니다. 이는 수문 순환이라는 지속적인 움직임을 만듭니다.

저장 및 흐름

수문 순환에는 두 가지 주요 과정이 존재합니다. 첫 번째는 물 저장입니다. 두 번째는 한 저장소에서 다른 저장소로 이동하는 것입니다. 액체 형태의 저장에는 바다, 호수, 대수층, 구름 등이 있습니다. 맞습니다. 구름도 포함됩니다! 대부분의 사람들은 구름이 수증기로 되어 있다고 생각하지만, 실제로 구름은 액체 상태의 여러 미세 방울을 포함하고 있습니다. 고체 형태로는 빙하와 계절별 눈이 물을 모읍니다. 마지막으로 기체 형태로는 대기가 물을 저장합니다.

다음 비율은 다양한 저장 형태별 물 분포를 나타냅니다.

우리는 지구 상에 많은 물이 존재한다는 걸 알고 있습니다. 그러나 그중 아주 작은 양의 물만이 대부분의 종을 지원하고 생물 다양성을 제공할 수 있습니다.

물-순환-분포-비율

물 분배

반면에 흐름이란 물이 한 저장 주기에서 다른 저장 주기로 이동하는 방식을 나타냅니다. 몇 가지 중요한 예는 다음과 같습니다.

  • 응축: 수증기는 대기로 상승해 냉각되고 응축되어 액체가 됩니다.
  • 강수: 수증기는 응축을 통해 미세한 물방울로 변하고 차례로 구름이됩니다. 거기에서 물은 액체나 고체 형태로 침전될 수 있습니다.
  • 증발 및 증발산: 넓은 표면에 저장된 액체 형태의 물은 태양 에너지의 작용으로 증기가 되는 경향이 있습니다. 생명체는 숨을 쉴 때 수증기를 생성하는데, 이를 증발산이라고 합니다.
  • 침투: 땅에 떨어지는 물은 토양에 침투하는 경향이 있습니다. 식물이 그중 일부를 흡수하고, 다른 일부는 증발하며, 또 다른 일부는 침투에 인해 대수층으로 이동합니다.
  • 유출: 땅이 포화되면 물은 중력의 영향으로 땅을 통해 미끄러져 강을 형성하는 경향이 있습니다.
  • 용해: 계절별 눈이 녹으면 흐르는 물이 생깁니다.

물이 이러한 저장 주기에서 소비하는 평균 시간을 체류 시간이라고 합니다. 체류 시간은 며칠에서 수백 년까지 다양합니다.

 

체류 시간:

그중 아주 작은 양의 물만이 대부분의 종을 지원합니다

Qatium지능형 도우미

물 균형

해당 체계는 전 세계적으로 관행을 따르나 하위 체계의 규모에 따라 물을 생산하거나 포집할 수도 있습니다. 일반적으로 특정 순간의 물 균형은 이전 상태와 입력량에서 해당 기간 동안 체계의 수율을 뺀 값을 고려합니다. 이는 돈과 유사합니다. 특정 순간에 주어진 계좌의 잔액을 알려면 이전 잔액과 해당 기간 동안 발생한 지출 및 수입을 알아야 하기 때문입니다.

수질

그럼 이 시나리오에서 어떻게 물 부족 문제가 발생할 수 있는 걸까요? 그 답변의 일부는 사용 가능한 물의 일부만이 생명 유지에 적합하다는 것입니다. 물은 유동 공정 중에 용해된 물질이나 부유 물질을 운반해 소비에 적합하지 않을 수 있습니다.

수질은 또 부분적으로 자연 과정에 달려 있습니다. 이는 예를 들어 토양의 광물 침식, 유기물의 이동, 생물의 증발산, 수생 환경에서의 물리적, 화학적 및 생물학적 과정 등으로 생성됩니다.

이처럼 부족한 자원의 품질은 인간의 행동에 크게 좌우됩니다. 따라서 우리는 이 자원을 반드시 보호해야 합니다. 이는 우리 모두의 책임입니다.