Oregon, USA - 22 aprile 2023, una riflessione sulla Giornata della Terra sulla meraviglia dell'acqua e sulla crisi dell'acqua dolce che dobbiamo affrontare. L'acqua è la sostanza più sorprendente dell'universo. La vita come la conosciamo non sarebbe possibile senza di essa. Ogni giorno la beviamo, ci facciamo il bagno, ci puliamo e la usiamo per smaltire i nostri rifiuti. L'acqua in tutte le sue forme, liquida, solida e gassosa ha svolto un ruolo importante nelle civiltà umane dai tempi antichi fino alle odierne scienze del clima, delle origini della vita e della cosmologia. Per certi versi è una delle sostanze che conosciamo meglio, eppure gli scienziati stanno ancora cercando di capire molte delle sue proprietà.

L'acqua è davvero notevole. La nostra acqua è antica, vecchia quasi quanto l'universo stesso, e dalle dolci piogge ai fiumi impetuosi è collegata alla storia più ampia del nostro sistema solare e oltre. La formula dell'acqua è H2O - due atomi di idrogeno (che letteralmente significa "creatore d'acqua") e uno di ossigeno. L'idrogeno è stato creato poco dopo l'origine dell'universo nel Big Bang e l'ossigeno è nato nelle esplosioni delle prime stelle. L'acqua della Terra proveniva sia dagli asteroidi ghiacciati che dalle comete, nonché dalla vasta nube di ghiaccio ghiacciato, polvere e gas rimasti dopo la formazione del nostro Sole. Vale la pena considerare che il prossimo bicchiere d'acqua che bevi avrebbe potuto facilmente essere parte di una cometa o di un mare scomparso da tempo sulla superficie di Marte.

Sebbene copra più del 70% della superficie terrestre, molte parti del mondo sono in gravi difficoltà per la sua mancanza. Circa il 97% dell'acqua della Terra si trova negli oceani salati. Solo il 3% circa è acqua dolce e circa il 70% di quell'acqua dolce è rinchiusa nei ghiacciai e nelle calotte glaciali dell'Artico e dell'Antartide. Le recenti siccità negli Stati Uniti occidentali e in tutto il mondo stanno ricevendo una notevole attenzione e in futuro si profilano carenze crescenti. È probabile che presto l'acqua dolce diventi un bene più prezioso del petrolio, costringendoci a pensare all'acqua come mai prima d'ora.

Il ciclo dell'acqua: in una circolazione continua, nota come ciclo idrologico, l'acqua si sposta su tutta la Terra in un ciclo di evaporazione, condensazione, precipitazione e deflusso verso mari e laghi. Spinto dall'energia del Sole, l'equivalente di 875 chilometri cubi di acqua viene rimosso dagli oceani ogni giorno e poi restituito dalle precipitazioni e dal deflusso. Senza questo ciclo, cruciale per l'esistenza della vita sulla Terra, l'intera superficie terrestre sarebbe uno spreco disidratato e senza vita.

L'acqua svolge un altro importante compito fondamentale per la vita. L'acqua è un "solvente universale" in grado di sciogliere rocce, sali, zuccheri, acidi, alcali e persino gas come l'anidride carbonica che rende frizzanti le bibite, rendendola perfetta per sciogliere i minerali vitali nella crosta terrestre. Le acque di milioni di torrenti di montagna e cascate scolpiscono i continenti e lisciviano minerali dalle rocce per arricchire e reintegrare tutti gli oceani, i laghi, i fiumi, le acque sotterranee, i suoli e le zone umide con gli elementi vitali essenziali per tutti gli esseri viventi sulla Terra. La grande quantità di materiali trasportati in mare dai fiumi della Terra in un anno è stimata in cinque miliardi di tonnellate di materia minerale disciolta.

Il ruolo dell'acqua nel riciclaggio delle placche tettoniche della Terra e nei vulcani. L'acqua è una componente fondamentale dell'intera Terra, non solo dell'idrosfera, ma anche della crosta superficiale e del mantello. Parti del fondale marino si stanno espandendo verso l'esterno in corrispondenza delle fratture oceaniche; altre parti si stanno consumando, tuffandosi sotto le meno dense piattaforme continentali. Raccolta differenziata! Il vecchio fondale marino viene distrutto, ne viene costruito uno nuovo. L'acqua svolge un ruolo importante nella lubrificazione di questo sistema tettonico. La roccia bagnata... l'acqua bloccata nella crosta del fondale marino... viene portata in profondità nel mantello dove si scioglie e sale per formare magma che di conseguenza contiene una percentuale significativa di acqua disciolta.

Vuoi un vulcano esplosivo? Basta aggiungere acqua. L'acqua in gran parte avvia e alimenta le eruzioni vulcaniche. L'acqua svolge un ruolo chiave nella genesi, nell'ascesa e nell'eruzione del magma. Senza di essa l'intero sistema si fermerebbe. Le rocce del mantello devono potersi muovere, devono essere viscose... e la viscosità dipende dall'acqua. L'acqua non solo consente il movimento del mantello, ma consente anche lo scioglimento, senza il quale nessun magma fuso salirebbe in superficie per rigenerare le montagne e la crosta continentale.

Depositi di acqua dolce glaciale e crisi climatica. La stragrande maggioranza dell'approvvigionamento di acqua dolce della Terra è immagazzinata in iceberg e ghiacciai e mai prima d'ora nella storia umana il ghiaccio in tutto il mondo è scomparso così rapidamente. Abbiamo oltre 40.000 ghiacciai sparsi sulla Terra, oltre 5,8 milioni di miglia quadrate di ghiaccio... e sta scomparendo! La perdita di ghiaccio del pianeta ha conseguenze sconcertanti e la colpa è dei cambiamenti climatici antropogenici (causati dall'uomo).

I poli della Terra si stanno riscaldando molto più velocemente del resto del mondo e più velocemente di quanto ci si aspettasse. Nel nord, nell'Artico, gli effetti del cambiamento climatico si fanno sentire più intensamente, riscaldandosi fino a sette volte più velocemente delle temperature in tutto il pianeta. Nel 2022 le temperature annuali dell'aria nell'Artico sono state il sesto anno più caldo mai registrato a partire dal 1900 e l'estensione del ghiaccio marino artico si è ridotta al decimo più basso mai registrato per il suo minimo estivo.

La calotta glaciale della Groenlandia ha perso nuovamente ghiaccio nel 2022, il 25° anno consecutivo di perdita di ghiaccio ed è vicina a un punto di fusione senza ritorno. Sta arrivando a un punto di non ritorno irreversibile con la perdita permanente della sua calotta glaciale che attualmente copre 17 milioni di km quadrati.

L'Antartide, il polo meridionale del nostro pianeta, è dove si concentra il 90% del ghiaccio mondiale ed è il luogo più freddo della Terra... congelato per trenta milioni di anni. Ma il ghiaccio dell'Antartide si sta rapidamente sciogliendo con profondi impatti sul clima globale. Oltre 3.000 miliardi di tonnellate di ghiaccio dell'Antartide sono andate perdute in poco più di 25 anni. Lo scioglimento può soffocare le correnti oceaniche vitali. Normalmente l'acqua fredda e salata densa ai poli affonda, guidando un profondo flusso di correnti in tutti gli oceani del mondo. Il sistema di circolazione dell'oceano, chiamato trasportatore globale, agita gli oceani terrestri dall'alto verso il basso trasportando calore, carbonio e ossigeno in tutto il mondo e influenza il clima terrestre e gli ecosistemi marini. Ma quando i ghiacciai si sciolgono, l'acqua dolce di deflusso è più calda, meno densa e tende a rimanere vicino alla superficie, interrompendo così la fonte delle profonde correnti sottomarine dell'oceano.

È importante rendersi conto che questa perdita di ghiaccio è una misura definitiva delle tendenze a lungo termine del cambiamento climatico. Circa 250 trilioni di tonnellate di acqua salata affondano intorno all'Antartide ogni anno, diffondendosi a nord lungo il fondo dell'oceano negli oceani Indiano, Atlantico e Pacifico. Volumi simili si sono diffusi a sud della Groenlandia. È continuato immutato per migliaia di anni, ma potrebbe non durare a lungo. Questo processo è destinato al collasso a causa dell'aumento del riscaldamento e dello scioglimento dei ghiacci. Le acque superficiali nell'oceano meridionale e intorno alla Groenlandia stanno già diventando meno salate, meno dense e meno in grado di affondare sul fondo dell'oceano.

Il potere, la maestosità e l'importanza dell'acqua, la molecola più miracolosa dell'universo, è impossibile da ignorare. Sappiamo tutti istintivamente che l'acqua deve essere amata e rispettata. La Giornata della Terra (Giorno Della Terra) è il 22 aprile e un modo per festeggiarlo è aumentare i nostri sforzi per conservare la nostra acqua e insistere affinché i nostri politici rispettino i loro impegni con gli Accordi sul clima di Parigi mantenendo l'aumento della temperatura sotto i 2°C o eliminandoli... e ogni frazione di grado conta!

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Reflection on the Wonder of Water on Earth Day: Water, the most enigmatic substance in the universe, pervades and sustains our planet but only a tiny percentage is easily accessible to human beings and is threatened by Climate Change

Oregon, USA - 22 April 2023, An Earth Day reflection on the wonder of water and the freshwater crisis we face. Water is the most amazing substance in the universe. Life as we know it would not be possible without it. Every day we drink it, bathe in it, clean with it and use it to dispose of our wastes. Water in all of its forms, liquid, solid and gas has played a major role in human civilizations from ancient times to today’s sciences of climate, life’s origins and cosmology. In some ways it is one of the substances we know best, yet scientists are still trying to understand many of its properties.

Water is truly remarkable. Our water is ancient, nearly as old as the universe itself, and from gentle rains to raging rivers it is connected to the larger story of our solar system and beyond. The formula of water is H2O - two atoms of hydrogen (literally meaning “water maker”) and one of oxygen. The hydrogen was created shortly after the origin of the universe in the Big Bang and the oxygen was born in explosions of the first stars. Earth’s water came from both icy asteroids and comets as well as from the vast cloud of frozen ice, dust and gas remaining after our Sun’s formation. It is worth considering that the next glass of water you drink could easily have been a part of a comet or a long vanished sea on the surface of Mars.

Although it covers more than 70% of the Earth’s surface, many parts of the world are in dire straits for lack of it. About 97% of Earth’s water is found in the salty oceans. Only about 3% is fresh water, and about 70% of that fresh water is locked up in the glaciers and ice caps of the Arctic and Antarctic. Recent droughts in the western US and around the world are getting considerable attention and increasing shortages loom in the future. It is likely fresh water will soon become a more valuable commodity than petroleum, forcing us to think about water like never before.

The Water Cycle: In a continual circulation, known as the hydrological cycle, water is moving all over the Earth in a cycle of evaporation, condensation, precipitation and runoff back to seas and lakes. Driven by the Sun’s energy the equivalent of 875 cubic kilometers of water is removed from the oceans every day and then returned by precipitation and runoff. Without this cycle, crucial for the existence of life on Earth, the entire land surface would be a dehydrated, lifeless waste.

Water performs yet another major task critical for life. Water is a “universal solvent” able to dissolve rocks, salts, sugars, acids, alkalis and even gases like carbon dioxide which makes the fizz in sodas, making it perfect for dissolving the vital minerals in the Earth’s crust. The waters of millions of mountain streams and waterfalls sculpt the continents and and leach minerals from the rocks to enrich and replenish all the oceans, lakes, rivers, subsurface ground waters, soils, and wetlands with the vital elements essential to all living things on Earth. The vast amount of materials carried to the sea by the rivers of Earth in one year, is estimated at five thousand million tons of dissolved mineral matter.

Water’s role in Earth’s Tectonic Plate Recycling and Volcanoes. Water is a critical component of the whole Earth, not just the hydrosphere, but also the surface crust and the mantle. Parts of the sea floor are spreading outwards at mid-ocean rifts; other parts are being consumed, diving under the less dense continental shelves. Recycling! The old sea floor gets destroyed, new floor gets made. Water plays an important role in lubricating this tectonic system. Wet rock … water locked in the sea floor crust … is brought deep into the mantle where it melts and rises to form magma which as a result contains a significant percentage of dissolved water.

Want an explosive Volcano? Just add water. Water largely initiates and fuels volcanic eruptions. Water plays a key role in magma genesis, ascent, and eruption. Without it the entire system would grind to a halt. Mantle rocks must be able to move, they must be viscous … and the viscosity depends on water. Water not only enables mantle movement but it also enables melting to occur, without which no molten magma would rise to the surface to regenerate the mountains and continental crust.

Glacial fresh water stores and a Climate Crisis. The vast majority of Earth’s freshwater supply is stored in icebergs and glaciers and never before in human history has world wide ice disappeared so quickly. We have over 40,000 glaciers scattered across Earth, over 5.8 million square miles of ice … and it is disappearing! The planet’s ice loss holds staggering consequences and anthropogenic (human caused) climatic changes are to blame.

Earth’s poles are warming much faster than the rest of the world and faster than anyone expected. In the north, In the Arctic, the effects of climate change are being felt most intensely, warming up to seven times faster than temperatures across the planet. In 2022 the Arctic annual air temperatures were the sixth warmest year on record dating back to 1900 and the Arctic sea ice extent shrank to the 10th lowest ever recorded for its summer minimum.

The Greenland Ice Sheet lost ice again in 2022, the 25th consecutive year of Ice loss and is close to a melting point of no return. It is on its way to an irreversible tipping point with permanent loss of its Ice sheet that currently covers 17 million square km.

Antarctica, the southern pole of our planet is where 90% of the world’s ice is concentrated and is the coldest place on Earth … frozen for thirty million years. But Antarctica’s ice is rapidly melting with profound impacts on global climate. Over 3,000 billion tons of Antarctica’s ice has been lost in just over 25 years. The melting may strangle vital ocean currents. Normally dense cold and salty water at the poles sinks, driving a deep flow of currents throughout the world’s oceans. The ocean’s circulation system, called the global conveyer, stirs Earth’s oceans from top to bottom carrying heat, carbon, and oxygen around the globe and influences Earth’s climate and marine ecosystems. But as the glaciers melt, the runoff fresh water is warmer, less dense, and tends to remain near the surface, thus disrupting the source of the ocean’s deep underwater currents.

It is important to realize that this ice loss is a definitive measure of long term trends in climate change. About 250 trillion tons of salty water sinks around Antarctica each year spreading north along the ocean floor into the Indian, Atlantic, and pacific oceans. Similar volumes spread south from Greenland. It has continued unchanged for thousands of years but may not last much longer. This process is headed for collapse due to increased warming and ice melting. Surface waters in the southern ocean and around Greenland are already becoming less salty, less dense and less able to sink to the ocean floor.

The power, majesty, and importance of water, the universe's most miraculous molecule, is impossible to ignore. We all instinctively know that water is to be cherished and respected. Earth day is April 22 and one way of celebrating is to increase our own efforts to conserve our water and to insist our politicians meet their commitments to the Paris Climate Agreements keeping temperature rise under 2C degrees or get rid of them … and every fraction of a degree counts!