海洋小岛上的淡水是怎么来的钟铭聊科学

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之前读过一部小说《鲁宾逊漂流记》,鲁宾逊漂流到一座无人荒岛上时,本以为必死无疑,结果发现岛上不仅有各种山羊,还有人类赖以生存的淡水。

那么问题来了,小岛漂浮在海面上,为什么会有淡水存在呢?

小岛上的淡水

从目前来看,小岛上的淡水是由降雨组成的。

我们知道,降雨的关键是水汽的蒸发,而小岛周围四面都是广阔的大海,每天都有大量的水蒸气被蒸发到大气中,当空气中的水汽足够多时,这些水汽就会形成云雨落在地面上。

小岛虽然面积不大,但和大陆一样有土壤层等,这些土壤层会吸收降雨,将一部分降雨储存在地下。

我们可以看到很多荒岛上都有植被生长,而这些植被生长赖以生存的淡水,就是来自于土壤层中的降水。

如果岛屿足够大,有时在岛屿上还会有一些湖泊存在,这些湖泊面积虽然不大,但可以供长途迁徙的鸟类歇歇脚,因此会成为著名鸟岛,比如:瑙鲁。

岛上的淡水为什么没有和海水融合

大多数小岛面积并不大,而且周围会被海水侵蚀,既然如此,那小岛上土壤层中的淡水,为什么没有被海水中和呢?

我们知道,小岛大多是由珊瑚礁组成的,而珊瑚礁之中难免会有小孔,也就是说,这些珊瑚礁可以起到过滤效果。

而且,海水中有大量的矿物质,其密度比淡水要重,两种密度不同的物质很容易出现分层。因此淡水会浮在海水上方,此时人们可以在小岛上打井获取地下淡水。这个模型就被称为“盖本-赫兹伯格透镜”。

根据“盖本-赫兹伯格透镜”,我们可以推断出,小岛上的地下淡水深度应该是淡水水平面到海平面距离的40倍,且呈凸透镜性状,因此在小岛正中心的位置打井,能够获得的淡水资源最多。但是打井的距离要计算得当,否则会导致周围海水漫灌。

岛上的淡水资源

在一些有人类生存的岛屿,经常会面临淡水资源不足的困境。原因是因为降雨是当地唯一的淡水来源。而降雨在补给地下水位时,速度并不会很快,原因是土壤吸收降雨的速度有限,来不及吸收的降水将会被汇入到海洋中。

而人类使用淡水速度较快,如果淡水消耗的速度大于雨水补充的速度,那么该岛屿将会面临地下水枯竭的危险。

除此之外,淡水的减少,也会导致地下海水填充到原来的淡水区域,使得海水倒灌,此时人们打上来的水将不会是淡水,而是海水。

因此,对于岛屿组成的国家或者城市而言,淡水资源匮乏是当地面临的最为严重的挑战之一。这使得当地不是依赖进口淡水,就是发展海水淡化技术。

从目前来看,只有为数不多的国家有能力大面积发展海水淡化,比如:以色列,大多数国家依旧保守淡水资源短缺的危险。

总结

判断一个小岛上存不存在淡水的方式很简单,那就是看该岛屿上是否有植被。虽然一些植被也能够在盐碱地中生存,但它们无法在海水中生存,所以有植被的地方,地下一定有淡水,只是需要一定的手段开采淡水资源,比如:打井。

如果该岛屿上有湖泊,那么该岛屿上一定会有很多鸟类来此歇脚,如果该岛屿形成的时间足够长,鸟粪积累的足够多,或许当地的磷酸盐资源非常丰富,比如:瑙鲁。



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