地球の地殻にはどれくらいの水が含まれているのか？

研究者たちは、地球の地殻には約4400万立方キロメートルもの水が存在すると推定しており、これは地表の氷冠や氷河に含まれる水の量よりも多い。

地球の層構造のシミュレーション。写真：AlexLMX — 地球の層構造のシミュレーション。写真： *AlexLMX*

2021年に学術誌「Geophysical Research Letters」に掲載された研究によると、地表下の土壌や岩石の孔隙に蓄えられている地下水は、氷冠や氷河にある水よりも多いことが分かった。「地殻には約4390万立方キロメートルの水がある」と、サスカチュワン大学の水文地質学者で2021年の研究の筆頭著者であるグラント・ファーガソン氏は述べている。比較のために、Live Scienceによると、南極の氷には約2700万立方キロメートル、グリーンランドには300万立方キロメートル、南極とグリーンランド以外の氷河には15万8000立方キロメートルの水が含まれている。

研究によると、地球の海洋は依然として最大の貯水池であり、13億立方キロメートルもの水を蓄えている。海洋以外では、地下水が世界最大の水資源である。2015年に『ネイチャー・ジオサイエンス』誌に掲載された研究では、地殻の浅い層（地表から最大2キロメートルの深さ）に2260万立方キロメートルの水が存在すると推定された。これに対し、2021年の研究では、地殻の表層10キロメートルの地下水が調査された。

この矛盾は、地殻上部2km以下の地下水に関するこれまでの推定値が、花崗岩のような多孔質の低い結晶質岩石のみに焦点を当てていたことに起因します。2021年の研究では、結晶質岩石よりも多孔質の堆積岩も含まれています。全体として、2021年の研究では、地表下2～10kmの深さに存在する地下水の量が、約850万km³から2030万km³へと倍増したことが示されています。この新たな推定値では、浅い層にも約2360万km³の地下水が存在することも明らかになっています。

ファーガソン氏によると、地殻の厚さは通常30～50kmで、2021年の研究で調査された深さよりもはるかに厚い。彼らは地殻の最上層に焦点を当てた。なぜなら、その部分は比較的脆く、水を保持できる破砕岩が多く存在するからである。深さ10kmより下では、地殻の多孔性は低下し、水を保持する可能性は低くなる。

地下水帯水層は主に淡水で、地表近くに位置し、飲料水や灌漑用水として利用されている。一方、ファーガソン氏によれば、より深い地下水は塩分濃度が高く、容易に地表に循環したり流れ出たりすることができず、地球上の他の水とは隔絶された状態にある。しかし、この地下水の隔絶性は、場所によっては塩水が極めて長期間貯蔵されることを意味し、地球の過去に関する貴重な知見をもたらす可能性がある。

さらに、古代の水は、現在も活動している微生物生態系を支えていた可能性がある。こうした深海の生物群集は、地球上で生命がどのように進化してきたのか、そして他の惑星でどのように生命が発展してきたのかを解明する手がかりとなるかもしれない。