هل تم تبول كل الماء الموجود على الأرض من قبل؟

بينما تتحرك جزيئات الماء حول الكوكب عبر دورة المياهوتتخذ أشكالًا عديدة، فتنتقل من الحالة الصلبة إلى السائلة إلى الغازية ثم تعود مرة أخرى. يمكنهم تعويض ذوبان كتل الثلج في الربيع، ونهر يندفع إلى المحيط، وسحب تحملها نسائم البحر، وحتى بول يتدفق في المرحاض.

ولكن مع استمرار هذه الدورة المعقدة من التبخر والتكثيف وهطول الأمطار مرارًا وتكرارًا، هل كانت المياه الخارجة من الصنبور داخل ديناصور أو ماموث في مرحلة ما؟ وهل هذا يعني كل الماء الموجود أرض وقد تبول من قبل؟

الجواب يعتمد على كيفية تعاملك مع السؤال.

ل نيل دوناهو، مدير معهد شتاينبرينر للتعليم والأبحاث البيئية وأستاذ الكيمياء والهندسة الكيميائية في جامعة كارنيجي ميلون، يجب أن تكون الإجابة “نعم بشكل قاطع”، بناءً على حسابات تقريبية. لكن هذه الرياضيات مبنية على بعض الافتراضات، كما قال دوناهو لموقع Live Science عبر البريد الإلكتروني.

الأول هو أن الشخص العادي يزن حوالي 110 رطل (50 كيلو جرامًا) ويتبول حوالي 0.26 جالون (1 لتر) يوميًا، وهو ما يعادل تقريبًا 2.2 رطل (1 كجم). بعد ذلك، قدم دوناهو “افتراضًا جامحًا” مفاده أن جميع الحيوانات تتبول بنفس النسبة تقريبًا – 1٪ من وزن جسمها – وهو ما قال إنه “ربما يكون خاطئًا” ولكنه مفيد لتقدير الملعب.

التالي، إذا الكتلة الإجمالية لجميع الحبليات (المجموعة التصنيفية التي تشمل الثدييات والطيور والأسماك) تحتوي على ما يقارب 2.2 مليار طن من الماء والكربون (2 مليار طن متريوقال دوناهو إن هذا يعادل حوالي 0.2 جيجا طن – أو 80 ألف حوض سباحة أولمبي – من البول يوميًا. ومن أجل إجراء الحسابات، افترض أن وزن الحبليات ظل ثابتًا مع مرور الوقت.

وعلى الجانب المائي من المعادلة، تقدر هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية ذلك تحتوي الأرض على حوالي 1.4 مليار جيجا طن من الماء، بما في ذلك المحيطات والقمم الجليدية والأنهار الجليدية والبحيرات والأنهار والمياه الجوفية والبخار.

وقال دوناهو إنه إذا قسمت وزن مياه العالم على 0.2 جيجا طن من البول كل يوم، فسيستغرق الأمر حوالي 7 مليارات يوم، أو حوالي 19 مليون سنة، “لتبول المحيط بأكمله”. بالنظر إلى أن الكويكب الذي “ضرب يوكاتان” وقضى على الديناصورات غير الطائرة قد ضرب قبل 66 مليون سنة“حتى الثدييات ربما تبولت أكثر من المحيط منذ أن تولى الأمرقال.

ديفيد كريمر، أستاذ الهيدرولوجيا في جامعة نيفادا، لاس فيغاس، يوافق على أنه عندما “تعود بالتاريخ إلى الديناصورات وأشياء من هذا القبيل، فهذا كثير من التبول.” لكنه قال أيضًا إن الحسابات التي تعتمد على الافتراضات والتعميمات بها هامش كبير من الخطأ.

وبدلاً من ذلك، عندما يتعلق الأمر بما إذا كانت كل قطرة ماء على الأرض قد تم التبول فيها في وقت أو آخر، قال كريمر إن الإجابة هي لا.

وأشار إلى أن الماء لا يتحرك خلال دورة الماء بسرعة ثابتة؛ يمكن محاصرة المياه كما الجليد الجليدي لمئات الآلاف من السنين، و”هناك بعض المياه الجوفية العميقة التي كانت موجودة تحت الأرض منذ عشرات الآلاف من السنين”.

والأكثر من ذلك، أن بعض الماء لم يكن موجودًا في دورة المياه على الإطلاق. هذه المياه المعروفة باسم مياه الأحداثوقال كريمر لموقع Live Science: “إنه محاصر عميقًا تحت سطح الكوكب، ولم يخرج حقًا من أعماق الأرض على الإطلاق في تاريخ الأرض”.

مع مرور الوقت، يمكن جلب المياه الصغيرة إلى السطح من خلال النشاط البركاني على شكل بخار أو حمم بركانية. وأوضح كريمر أنه محصور في أعماق قشرة الأرض، “وينطلق عندما تذوبه الصهارة، وعندما ينفجر بركان في الغلاف الجوي”، مشيرًا إلى أنه أثناء الانفجارات، “هناك كمية معينة من الماء أو الرطوبة التي يتم إطلاقها” جنبًا إلى جنب مع الرماد والصخور. ستدخل هذه المياه بعد ذلك إلى دورة المياه ويمكن أن تجد طريقها في النهاية إلى داخل الحيوان وخارجه.

في نهاية المطاف، في أي وقت من الأوقات، في مواقع النشاط البركاني حول العالم، هناك تيارات من المياه الجديدة تصل إلى السطح لأول مرة. وقال كريمر إن تلك المياه “لم يتم التبول فيها”، على الأقل حتى الآن.