Na Podhalu, Słowacji czy Węgrzech jest ich pełno – mowa o termalnych kąpieliskach, które oferują wypoczynek w gorących wodach. Nieco dalej od naszego kraju możemy spotkać się z całą gamą naturalnych gorących lub chłodnych basenów mineralnych chociażby na Islandii czy w Japonii. Naukowcy z tego ostatniego kraju opublikowali na łamach Journal of Hydrology interesującą analizę dotyczącą pochodzenia wód uzdrowiskowych.
Czytaj też: Jaka byłaby kąpiel w wodzie morskiej sprzed 2 miliardów lat? Nie taką odpowiedź chcieliśmy usłyszeć
Badaniami zajmowali się uczeni z Uniwersytetu Tsukuba. Przeprowadzili oni analizę składu izotopów tlenu i wodoru w próbkach wody pobranych z naturalnych basenów kąpieliskowych w środkowej Japonii. Przy pomocy modelowania numerycznego udało im się odkryć źródło tych wód oraz ich ewolucję we wnętrzu Ziemi.
Wody meteoryczne vs niemeteoryczne – jaka jest różnica?
Nim jednak przejdziemy do konkretnych wyników japońskich naukowców, to warto zwrócić uwagę na ogólne rozumienie wód podziemnych – zdecydowaną ich większość możemy nazwać meteorycznymi, czyli pochodzenia atmosferycznego (z opadów deszczu i śniegu). Natomiast istnieje również pojęcie wód niemeteorycznych, o którym wspominają badacze z Tsukuba.
Pod tym terminem kryją się zasoby, które są „uwięzione” w skałach – zarówno w strukturach minerałów, jak i w formie roztworów pod ciśnieniem utkwionych w szczelinach. Mogą one znajdować się na dużych głębokościach w litosferze (nawet do 100 kilometrów).
Czytaj też: Temat… rzeka, czyli co robi piasek w wodzie? Eksperyment w akwarium ujawnia nasze błędne myślenie
W jaki sposób tam trafiają? Przede wszystkim wskutek ruchów płyt tektonicznych w strefach subdukcji. Tam, gdzie lżejsza płyta oceaniczna zanurza się pod drugą płytę, najczęściej kontynentalną, dochodzi do „wchłonięcia” pewnych objętości wody w struktury skalne. Dla człowieka procesy te zachodzą niezwykle powoli, ale w skali czasu geologicznego dość szybko, bo około kilku milionów lat. Taka woda niemeteoryczna przebywając w pułapkach skalnych zasyca się różnymi składnikami mineralnymi pochodzącymi z otaczających skał.
Naukowcy, badając skład izotopowy wód kąpieliskowych ze środkowej Japonii, odkryli, że znajduje się w nich spora ilość zasobów pochodzących z dużych głębokości w litosferze, które uwięzione były tam przez 1,5 do 5 milionów lat. W zależności od miejsca poboru próbek zawartość wody litosferycznej waha się do 19 do 95 proc. – czytamy w artykule.
Czytaj też: Naukowcy poznali źródło silnych trzęsień ziemi w Japonii. Znajduje się głęboko pod wodą
Zatem możemy pół żartem, pół serio przyznać, że owa woda jest „skamieniała”. Jednakże nie mowa tutaj o dużej zawartości węglanu wapnia, który szybko się osadza na powierzchniach i nadaje wodzie twardości, ale o jej imponującym wieku.
Kąpiele w wodzie sprzed milionów lat? W Japonii istnieje taka możliwość
Różnice w składzie izotopowym tlenu i wodoru wód litosferycznych były na tyle widoczne, że udało się również wyróżnić trzy główne źródła ich pochodzenia. Pierwsze jest związane z subdukcją filipińskiej oceanicznej płyty tektonicznej, drugie – z subdukcją płyty pacyficznej, a trzecie – z osadami dna morskiego (te wody wykazywały minimalną ewolucję izotopową – tłumaczą naukowcy w komunikacie prasowym).
Czytaj też: Japonia siedzi na prawdziwej bombie. Po 15 milionach lat budzi się wulkan
Rewelacja na temat wód litosferycznych nie jest tylko ciekawostką hydrogeologiczną dla koneserów, ale również istotną nowością w rozumieniu cyrkulacji wód na ekstremalnie dużych głębokościach. Udowadnia nam to, że aktywność sejsmiczna i wulkaniczna ma niebagatelny wpływ na dostawy uwięzionych wód litosferycznych. Dla Japonii jest to również ważna informacja w kontekście przewidywania trzęsień ziemi i wybuchów wulkanów. Dla nas? Daje do zrozumienia, że woda w kąpieliskach mineralnych nie bierze się znikąd, a jej historia może czasami być liczona nawet w milionach lat.