כ -71 אחוז משטח כדור הארץ מכוסה במים. קשה לדמיין את כמות המים המסיבית הזו: סך כל מקורות המים של כדור הארץ שווים לכ- 326 מיליון מייל מעוקב, כשכל מייל מעוקב שווה לערך טריליון ליטרים של מים. כדי לדמיין טריליון ליטר מים בלבד, נסה לדמיין 40 מיליון בריכות שחייה, או 24 מיליארד אמבטיות. עכשיו, הכפל את המספרים האלה ב -326 מיליון!
מכל המים האלה רק כ -2.5 אחוזים הם מים מתוקים: 97.5 אחוזים אחרים הם מים מלוחים. כמעט 69 אחוז ממשאבי המים המתוקים קשורים בקרחונים ובכפות קרח, כ -30 אחוז הם מי תהום, ו 0.27 אחוז בלבד הם מים עיליים. אמנם כל מיני מקורות מים חשובים להישרדותו של כדור הארץ, אך מים מתוקים נגישים חשובים במיוחד לבני אדם.
TL; DR (ארוך מדי; לא קרא)
מקורות המים מגיעים בצורות רבות, אך שלוש הקטגוריות העיקריות הן מי מלח, מי תהום ומים עיליים.
משאבי מים מלוחים
כאמור, מי מלח נמצאים בשפע על פני כדור הארץ. עם זאת, מי מלח כרגע אינם שימושיים במיוחד בכל הנוגע לאספקת מים לשתייה. מתקני התפלה, אמנם הם קיימים, אך הם מעטים מכיוון שהאנרגיה הנדרשת להתפלה מייקרת את התהליך ביותר.
עם זאת, ישנם מקורות מים מלוחים מהם נהנים בני האדם, מלבד נוף יפה לאוקיאנוס. דגי מים מלוחים הם מרכיב עיקרי בחלק גדול מהתזונה בעולם (אם כי דיג יתר וזיהום מסכן חלק ניכר מאוכלוסיית החיים הימיים). יתר על כן, מי הגאות משמשים כמקור לאנרגיה הידרואלקטרית. לכן, אף על פי שמים מלוחים אינם מועילים בהתמודדות עם אספקת מים דלה, הם מספקים משאבים שבני אדם מסתמכים עליהם.
משאבי מי תהום
מי תהום הם השפע ביותר מכל מקורות המים המתוקים. כאשר מים מחלחלים לקרקע דרך שכבות של אדמה, חימר וסלעים, חלקם נצמדים לשכבות העליונות בכדי לספק מים לצמחים. מים אלה נמצאים במה שמכונה בלתי רווי, או ואדוזה, אזור. רוב הנקבוביות באזור vadose מלאות באוויר, ולא במים.
כוח המשיכה ממשיך להעביר את המים דרך האדמה. בסופו של דבר, המים מגיעים לאזור הרווי, שם כל הנקבוביות מלאות במים. ההפרדה בין האזור הרווי ללא הרווי נקראת שולחן המים.
אקוויפרים הם אזורים של סלע חדיר המחזיק מים. בדרך כלל, האקוויפרים עשויים סלעים עם שברים רבים ונקבוביות מחוברות, כגון אבן גיר, אבן חול וחצץ. שכבות פצלים וחימר אינן חדירות, ולכן הופכות לאקוויפרים גרועים. אקוויפר "נטען" באמצעות משקעים מלמעלה המחלחלים דרך שכבות האדמה והסלע. לכן, יש אינטראקציה משמעותית בין מים עיליים למי תהום.
בתורם, מי תהום מזינים מים עיליים במעיינות, ומי שטח יכולים גם להטעין אספקת מי תהום.
לרוב, בני האדם מגיעים למי התהום דרך בארות. כדי לבנות באר, יש לקדוח מעבר לשולחן המים. ברוב המקרים, משאבה מונחת בתחתית הבאר והיא נשאבת לבתים, עסקים ומפעלי טיפול במים, שם היא מפוזרת. כאשר מים נשאבים מהקרקע, נוצר חרוט שקע סביב הבאר. מי התהום מהסביבה נעים לעבר הבאר. בארות יכולות להתייבש בזמני בצורת, או אם בארות מסביב שואבות יותר מדי מים וגורמות לקונוס הדיכאון להיות גדול.
מים שנשאבים מבארות בדרך כלל נקיים מאוד. שכבות האדמה, החימר והסלע משמשים כמסנן טבעי. עם זאת, מזהמים מארצות מזוהמות בקרבת מקום, מכלים תת קרקעיים דולפים ומערכות ספיגה עלולים לזהם באר ולהפוך אותה לבלתי שמישה. יתר על כן, חדירת מי מלח יכולה להתרחש כאשר קצב השאיבה ליד קו החוף עולה על קצב הטעינה. מי מלח נמשכים מהאוקיינוס אל חרוט הדיכאון ונכנסים לבאר.
שקיעה, השקעה הדרגתית של האדמה עקב שאיבה ופיתוח מתמשכים, הפכה גם היא לבעיה כאשר מכרים מי תהום. זה קורה כאשר מי התהום נשאבים מהר יותר מכפי שניתן לחדש אותם, והמשקעים מתחת דחוסים. שקיעה היא תופעה קבועה. זה יכול לגרום לבעיות מבניות ליסודות, שכיחות מוגברת של בולענים ובעיות שיטפון. ליתר דיוק, שקיעה היא יקרה ביותר. באזורים מסוימים, כמו עמק סן חואקין בקליפורניה, האדמה שככה מעל 30 מטר בגלל נסיגת מי התהום.
מקורות מים עיליים
מים עיליים הם המים הקיימים בנחלים ובאגמים. מים אלה משמשים בעיקר לאספקת מים ראויים לשתיה, בילוי, השקיה, תעשייה, בעלי חיים, תחבורה ואנרגיה הידרואלקטרית. מעל 63 אחוזים מאספקת המים הציבורית נשלפים ממי שטח. השקיה מקבלת 58 אחוז מאספקת המים ממי שטח. התעשייה מקבלת כמעט 98 אחוז ממימיה ממערכות מים עיליים. לכן, ישנה חשיבות עליונה לשמירה ולאיכות מים עיליים.
ארגוני קו פרשת מים מודדים ברציפות את זרימת הנחל ואיכותם של מי השטח. זרימת הנחל מנוטרת כדי להזהיר מפני שיטפונות ותנאי בצורת. איכות המים חשובה מאוד, מכיוון שרוב המים המשמשים בארצות הברית מקורם במים עיליים. זהו המדד עד כמה המים מתאימים מנקודת מבט ביולוגית, כימית ופיזיקלית. איכות המים עשויה להיות מושפעת לרעה מסיבות טבעיות ואנושיות: מוליכות חשמלית, pH, טמפרטורה, רמות זרחן, רמות חמצן מומס, רמות חנקן וחיידקים נבדקים כמדד איכות המים.
מים הזורמים לנחל יכולים לשאת באופן טבעי משקעים, פסולת ופתוגנים. עכירות, מדד המשקעים התלויים בנחל, הוא גם מדד לאיכות המים. ככל שהמים עכורים יותר, כך איכות המים נמוכה יותר.
מזהמים מעשה ידי אדם כמו בנזין, ממיסים, חומרי הדברה וחנקן מבעלי חיים יכולים לשטוף את האדמה ויכולים להיכנס לנתיבי מים, ולהשפיל את איכות המים הסמוכים. חוק מים נקיים בארצות הברית מגן על איכות הנחל ומוציא קנסות למי שתורם להידרדרות באיכות המים. על ידי הגנה ושמירה על אספקת המים, קיימת ערובה גדולה יותר למקורות מים עתידיים לשימוש אנושי.