O moleculă tipică de apă va rămâne într-un ocean, în medie, câteva mii de ani. În râuri, o moleculă de apă nu va zăbovi la fel de mult — doar câteva săptămâni până la câteva luni. Dar o moleculă de apă care staționează în apele subterane ar putea rămâne acolo timp de 10.000 de ani.
Timp de rezidență vs. Timp de tranzit
Oamenii de știință au un termen pentru cât timp rămân moleculele de apă într-un anumit sistem: „timp de rezidență”. Iar „timpul de tranzit” sau „timpul de călătorie” este cât durează ca apa să treacă printr-un sistem.
Kevin McGuire, doctor în hidrologie și profesor asociat la Virginia Tech, explică diferența astfel: dacă ați putea calcula vârsta fiecărei ființe umane de pe planetă chiar acum, ați obține o vârstă medie — sau timpul mediu, în acest moment, pe care oamenii îl petrec pe Pământ. Acesta este timpul de „rezidență”.
Dar asta, spune McGuire, este diferit de calcularea vârstei medii a tuturor celor care mor astăzi — a celor care trec prin sistemul vieții. Acesta ar fi timpul de „tranzit”.
Însă, revenind la apă, timpul de rezidență și timpul de tranzit sunt măsurători cruciale atunci când vine vorba de îngrijirea acestei resurse naturale critice.
Măsurarea unei ținte în mișcare
Înțelegerea acestor numere ne poate ajuta să înțelegem și să protejăm mediul nostru. Ele pot fi folosite pentru a prezice, de exemplu, cum va afecta un poluant un anumit sistem sau cât de repede s-ar putea deplasa poluarea printr-un sistem. Oamenii de știință, având la dispoziție metode mai bune de a urmări apa și mișcările sale, ar putea arăta mai precis câtă apă se află într-un anumit sistem, cât de sigură este acea apă sau cum ar putea fi înlocuită.
Dar aceste numere nu sunt ușor de calculat. „Ideea acestui timp de rezidență a apei, sau a timpului de călătorie sau a vârstei, este de fapt o parte a științei de vârf”, spune McGuire. „Am avut o teorie de ceva timp care sugerează că trebuie să urmărim acest aspect. Este ca un Sfânt Graal.”
Pentru a înțelege acest lucru, ajută să înțelegeți ciclul apei, care este bine explicat în videoclipul de mai jos:
Și pentru a înțelege cum apa trece dintr-un loc în altul — sau cât timp rămâne pe loc — oamenii de știință trebuie să măsoare „trasori” în apă. Gândiți-vă la ei ca la amprente pe bază de apă. „Trebuie să aveți ceva în apă care se mișcă la fel ca apa”, spune McGuire.
Un trasor utilizat pe scară largă este tritiul, un izotop radioactiv al hidrogenului. Tritiul apare în mod natural doar în cantități mici, dar testele de bombe nucleare de la sfârșitul anilor 1950 și anii ’60 au eliberat mult mai mult în atmosferă, iar acest lucru este acum monitorizat de oamenii de știință. Compuși precum clorofluorocarburile din apă pot fi, de asemenea, urmăriți.
O mai bună înțelegere a apei
Deoarece timpurile de rezidență și timpurile de tranzit sunt doar estimări, rezultatele vor diferi în funcție de cine efectuează măsurătorile, ce metodă utilizează și o mulțime de alți factori. De exemplu, Consiliul Comun al Acviferului Spokane din statul Washington utilizează această diagramă dintr-o carte din 1979, „Groundwater” (Ape subterane), care estimează timpul de rezidență în oceane și mări la aproximativ 4.000 de ani. Autorii acelei cărți au estimat timpul de rezidență al râurilor la aproximativ două săptămâni și al întregii ape din partea atmosferei care susține viața la mai puțin de o săptămână.
Un alt exemplu: oamenii de știință italieni au măsurat timpul de tranzit și timpul de rezidență într-un corp de apă definit — Marea Adriatică — și chiar și atunci, numerele au diferit în funcție de locul în care „trasorii” au intrat în mare. Autorii au estimat că timpul mediu de tranzit în Marea Adriatică este de 170 până la 185 de zile. Timpul de rezidență a fost, în medie, de 150 până la 168 de zile.
Colectarea datelor
Provocarea acum, în determinarea acestor numere, este obținerea de suficiente date. Tehnologia de colectare și analiză a probelor a fost prohibitiv de scumpă până în ultimul deceniu, spune McGuire.
Aceasta se îmbunătățește, spune McGuire, oferind mai multe date de analizat și numere mai precise în mâinile oamenilor care au grijă de diferite surse de apă. Și vine la timp.
Potrivit Organizației Națiunilor Unite, peste 2 milioane de tone metrice de ape uzate se varsă zilnic în apele lumii și, în fiecare an, mai mulți oameni mor din cauza apei nesigure decât din toate formele de violență, inclusiv război, conform Organizației Națiunilor Unite. Organizația Mondială a Sănătății raportează că peste 1 miliard de oameni nu au acces la apă potabilă sigură. Conform unor estimări, 2.200 de copii mor în fiecare zi din cauza diareei cauzate de apa potabilă nesigură.
Din toată apa din lume, doar aproximativ 3 la sută este apă dulce, iar aproximativ 68 la sută din aceasta este blocată în ghețari și gheață, conform U.S. Geological Survey. Cu atât de multă apă amenințată, este mai important ca niciodată să găsim modalități de a o folosi cu înțelepciune, așa cum explorează videoclipul de mai jos:
