પ્રકરણ 05 પાણી
જ્યારે તમે પાણી વિશે વિચારો છો, ત્યારે તમારા મનમાં કઈ છબીઓ આવે છે? તમે નદીઓ, ધોધ, વરસાદનાં ટીપાંઓનો પિટર પેટર અવાજ, તમારા નળમાંનું પાણી… વિશે વિચારો છો. બાળકોને વરસાદી પાણીના ખાડામાં કાગળની હોડીઓ તરાવવી ગમે છે. બપોર સુધીમાં તે ખાડા અદૃશ્ય થઈ જાય છે. પાણી ક્યાં જાય છે?
સૂર્યની ગરમી પાણીનું બાષ્પીભવન કરીને વરાળમાં ફેરવે છે. જ્યારે પાણીની વરાળ ઠંડી પડે છે, ત્યારે તે ઘનીકરણ પામે છે અને વાદળો બનાવે છે. ત્યાંથી તે વરસાદ, બરફ અથવા ઓલાવરસાદના રૂપમાં જમીન અથવા સમુદ્ર પર પડી શકે છે.
પાણી સતત તેનું સ્વરૂપ બદલે છે અને સમુદ્રો, વાતાવરણ અને જમીન વચ્ચે ફરતું રહે છે, આ પ્રક્રિયાને જળચક્ર તરીકે ઓળખવામાં આવે છે (ફિગ 5.1).
શબ્દાવલિ
ટેરેરિયમ: તે નાના ઘરેલુ છોડ રાખવા માટેનો એક કૃત્રિમ પ્રદેશ છે.
પ્રવૃત્તિ
તમારું પોતાનું ટેરેરિયમ બનાવો
એક ટેરેરિયમ
એક મોટા જારનો એક-ચોથો ભાગ માટી વડે ભરો અને તેને સારી રીતે દબાવો. તેના ઉપર હ્યુમસની પાતળી સ્તર મૂકો. સૌથી મોટા છોડ પહેલા રોપો અને પછી નાના છોડ તેમની આસપાસ ગોઠવો. ગોઠવણી પર પાણીનો છંટકાવ કરો અને જાર બંધ કરો. પાંદડા અને માટીમાંથી બાષ્પીભવન પામતું પાણી ઘનીકરણ પામે છે અને પાણીનાં ટીપાંના રૂપમાં પાછું પડે છે.
આપણી પૃથ્વી એક ટેરેરિયમ જેવી છે. સદીઓ પહેલાં અસ્તિત્વમાં હતું તે જ પાણી આજે પણ અસ્તિત્વમાં છે. હરિયાણામાં એક ખેતરને સિંચવા માટે વપરાયેલું પાણી સો વર્ષ પહેલાં એમેઝોન નદીમાંથી વહી ગયું હોઈ શકે છે.
મીઠા પાણીના મુખ્ય સ્ત્રોતો નદીઓ, તળાવો, ઝરણાં અને હિમનદીઓ છે. મહાસાગરના પાણી અને સમુદ્રમાં ખારું પાણી હોય છે. મહાસાગરોનું પાણી ખારું અથવા લવણીય હોય છે કારણ કે તેમાં મોટી
ફિગ. 5.1: જળચક્ર
માત્રામાં ઓગળેલા લવણો હોય છે. મોટાભાગનું લવણ સોડિયમ ક્લોરાઇડ અથવા સામાન્ય ટેબલ સોલ્ટ છે જે તમે ખાઓ છો.
જળાશયોનું વિતરણ
આપણે બધા જાણીએ છીએ કે પૃથ્વીની સપાટીનો ત્રણ-ચોથો ભાગ પાણીથી ઢંકાયેલો છે. જો આ પૃથ્વી પર જમીન કરતાં વધુ પાણી છે, તો શા માટે ઘણા દેશો પાણીની ખોટનો સામનો કરે છે?
શું પૃથ્વી પરનું બધું જ પાણી આપણને ઉપલબ્ધ છે? નીચેનું કોષ્ટક ટકાવારીમાં પાણીનું વિતરણ આપે છે.
પાણીનું વિતરણ એક સરળ પ્રવૃત્તિ દ્વારા દર્શાવી શકાય છે (પ્રવૃત્તિ બોક્સ જુઓ).
શું તમે જાણો છો
લવણતા એ 1000 ગ્રામ પાણીમાં હાજર ગ્રામમાં લવણની માત્રા છે. મહાસાગરોની સરેરાશ લવણતા 35 ભાગ પ્રતિ હજાર છે.
ઇઝરાયલમાં ડેડ સીની લવણતા 340 ગ્રામ પ્રતિ લિટર પાણી છે. તરવૈયાઓ તેમાં તરી શકે છે કારણ કે વધેલી લવણ સામગ્રી તેને ગાઢ બનાવે છે.
પ્રવૃત્તિ
2 લિટર પાણી લો. તેને પૃથ્વીની સપાટી પરનું કુલ પાણી રજૂ કરવા દો. આ વાસણમાંથી બીજા બાઉલમાં 12 ચમચી પાણી માપો. વાસણમાં પાછળ રહેલું પાણી મહાસાગરો અને સમુદ્રોમાં મળતા ખારા પાણીનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે. આ પાણી દેખીતી રીતે વપરાશ માટે યોગ્ય નથી. તે લવણીય છે (લવણો ધરાવે છે).
બાઉલમાં લેવામાં આવેલ 12 ચમચી પાણી એ પૃથ્વી પરની મીઠા પાણીની કુલ માત્રા છે. આકૃતિ આ મીઠા પાણીનું વિતરણ આપણને બતાવે છે. જાતે જુઓ કે તમે ખરેખર કેટલું પાણી વાપરી શકો છો.
મીઠા પાણીનું વિતરણ
પાણી અસ્તિત્વ માટે એકદમ આવશ્યક છે. જ્યારે આપણે તરસ્યા હોઈએ ત્યારે માત્ર પાણી જ આપણી તરસ ભૂંસી શકે છે. હવે તમને નથી લાગતું કે જ્યારે આપણે પાણીનો લાપરવાહ ઉપયોગ કરીએ છીએ ત્યારે આપણે એક અમૂલ્ય સંસાધનનો બગાડ કરી રહ્યા છીએ?
- પાણી આપણા માટે શા માટે મહત્વપૂર્ણ છે?
- કેટલીક રીતો સૂચવો કે જેમાં પાણીનું સંરક્ષણ કરી શકાય (a) તમારા ઘરે (b) તમારી શાળામાં
મહાસાગરીય પરિભ્રમણ
સમુદ્ર કિનારે નાગા પગલે ચાલવામાં કંઈક જાદુઈ છે. બીચ પરની ભીની રેતી, ઠંડી ગાળ, સમુદ્રી પક્ષીઓ, હવામાં લવણની ગંધ અને તરંગોનું સંગીત; બધું જ એટલું મનમોહક છે. તળાવો અને સરોવરોના શાંત પાણીની વિપરીત, મહાસાગરનું પાણી સતત ફરતું રહે છે. તે ક્યારેય સ્થિર નથી. મહાસાગરોમાં થતી હલચલોને વ્યાપક રીતે વર્ગીકૃત કરી શકાય છે: તરંગો, ભરતી-ઓટ અને સમુદ્રીય ધારાઓ.
શું તમે જાણો છો?
22 માર્ચ વિશ્વ જળ દિવસ તરીકે ઉજવવામાં આવે છે જ્યારે પાણીના સંરક્ષણની જરૂરિયાત વિવિધ રીતે પુનઃબળ આપવામાં આવે છે.
ફિગ. 5.3: પેસિફિક મહાસાગર
તરંગો
જ્યારે તમે બીચ પર થ્રો બોલ રમી રહ્યા હોવ અને બોલ પાણીમાં પડે, તો શું થાય છે? બોલ કેવી રીતે તરંગો દ્વારા કિનારે પાછો ધોવાઈ જાય છે તે જોવું મજેદાર છે. જ્યારે મહાસાગરની સપાટી પરનું પાણી વૈકલ્પિક રીતે ઉપર આવે છે અને નીચે પડે છે, તો તેને તરંગો કહેવામાં આવે છે.
ફિગ. 5.4: તરંગો
શું તમે જાણો છો
તરંગો ત્યારે બનાવામાં આવે છે જ્યારે પવનો મહાસાગરની સપાટી પર ખરડાય છે. પવન જેટલો જોરથી વાય છે, તરંગ એટલી મોટી બને છે.
તોફાન દરમિયાન, ખૂબ જ ઊંચી ગતિએ વાતા પવનો વિશાળ તરંગો બનાવે છે. આથી ભારે વિનાશ થઈ શકે છે. ભૂકંપ, જ્વાળામુખી ફાટ નીકળવો અથવા પાણીની અંદર થતા ભૂસ્ખલન મોટી માત્રામાં મહાસાગરના પાણીને ખસેડી શકે છે. પરિણામે સુનામી નામની એક વિશાળ ભરતી તરંગ બને છે, જે $15 \mathrm{~m}$ જેટલી ઊંચી હોઈ શકે છે. અત્યાર સુધી માપવામાં આવેલી સૌથી મોટી સુનામી $150 \mathrm{~m}$ ઊંચી હતી. આ તરંગો $700 \mathrm{~km}$ કિમી પ્રતિ કલાકથી વધુ ગતિએ મુસાફરી કરે છે. 2004ની સુનામીએ ભારતના કિનારાવર્તી વિસ્તારોમાં વ્યાપક નુકસાન કર્યું હતું. અંદમાન અને નિકોબાર ટાપુઓ પરનો ઇંદિરા પોઈન્ટ સુનામી પછી ડૂબી ગયો હતો.
સુનામી - પૃથ્વીનો હાહાકાર
26 ડિસેમ્બર 2004ના રોજ સુનામી અથવા બંદર તરંગે હિંદ મહાસાગરમાં તબાહી મચાવી હતી. આ તરંગ એ ભૂકંપનું પરિણામ હતું જેનું અધિકેન્દ્ર સુમાત્રાની પશ્ચિમી સીમાની નજીક હતું. ભૂકંપની તીવ્રતા રિક્ટર સ્કેલ પર 9.0 હતી. જેમ ભારતીય પ્લેટ બર્મા પ્લેટ નીચે ગઈ, ત્યારે સમુદ્ર તળિયામાં અચાનક હલચલ થઈ, જેના કારણે ભૂકંપ આવ્યો. સમુદ્ર તળિયું લગભગ $10-20 \mathrm{~m}$ દ્વારા વિસ્થાપિત થયું હતું અને નીચેની દિશામાં ઢળેલું હતું. વિસ્થાપન દ્વારા બનાવવામાં આવેલા અંતરને ભરવા માટે મહાસાગરના પાણીનો એક વિશાળ જથ્થો વહ્યો. આથી દક્ષિણ અને દક્ષિણપૂર્વ એશિયાની ભૂખંડોના કિનારાઓથી પાણીના જથ્થાનું પાછું ખેંચાણ થયું. ભારતીય પ્લેટને બર્મા પ્લેટ નીચે ધકેલ્યા પછી, પાણીનો જથ્થો કિનારા તરફ પાછો ધસ્યો. સુનામીએ લગભગ $800 \mathrm{~km}$ કિમી પ્રતિ કલાકની ગતિએ મુસાફરી કરી, જે વ્યાપારી વિમાનની ગતિ સાથે સરખામણી કરી શકાય તેવી હતી અને તે હિંદ મહાસાગરના કેટલાક ટાપુઓને સંપૂર્ણપણે ધોવી ગઈ. અંદમાન અને નિકોબાર ટાપુઓમાં ઇંદિરા પોઈન્ટ, જે ભારતના સૌથી દક્ષિણ બિંદુ તરીકે ઓળખાતો હતો, તે સંપૂર્ણપણે ડૂબી ગયો હતો. જેમ તરંગ ભૂકંપના અધિકેન્દ્રમાંથી સુમાત્રા તરફથી અંદમાન ટાપુઓ અને શ્રીલંકા તરફ ગયું, પાણીની ઊંડાઈ ઘટવા સાથે તરંગ લંબાઈ ઘટી ગઈ. મુસાફરીની ગતિ પણ $700-900 \mathrm{~km}$ કિમી પ્રતિ કલાકથી ઘટીને $70 \mathrm{~km}$ કિમી પ્રતિ કલાકથી ઓછી થઈ ગઈ. સુનામી તરંગો કિનારેથી $3 \mathrm{~km}$ ઊંડાઈ સુધી પહોંચી ગયા હતા જેમાં 10,000થી વધુ લોકો માર્યા ગયા હતા અને એક લાખથી વધુ મકાનો પ્રભાવિત થયા હતા. ભારતમાં, સૌથી વધુ પ્રભાવિત આંધ્ર પ્રદેશ, તમિલનાડુ, કેરળ, પુડુચેરી અને અંદમાન અને નિકોબાર ટાપુઓના કિનારાવર્તી વિસ્તારો હતા.
જ્યારે ભૂકંપની અગાઉથી આગાહી કરી શકાતી નથી, ત્યારે સંભવિત સુનામીની ત્રણ કલાકની નોટિસ આપવી શક્ય છે. આવી પ્રારંભિક ચેતવણી પ્રણાલીઓ પેસિફિક મહાસાગર પર તો છે, પરંતુ હિંદ મહાસાગરમાં નથી. પેસિફિકની તુલનામાં સિસ્મિક પ્રવૃત્તિ ઓછી હોવાથી હિંદ મહાસાગરમાં સુનામી દુર્લભ છે.તમિલનાડુ કિનારે સુનામીથી થયેલો વિનાશ
ડિસેમ્બર 2004માં જે સુનામીએ દક્ષિણ અને દક્ષિણપૂર્વ એશિયન કિનારાઓને તબાહ કરી હતી, તે છેલ્લા કેટલાક સો વર્ષમાં સૌથી વિનાશકારી સુનામી છે. જીવન અને મિલકતને થયેલું મોટું નુકસાન મુખ્યત્વે હિંદ મહાસાગરના કિનારાવાસીઓમાં નિરીક્ષણ, પ્રારંભિક ચેતવણી પ્રણાલીઓ અને જ્ઞાનની ખોટનું પરિણામ હતું.
સુનામી આવી રહી છે તેનું પ્રથમ સંકેત કિનારાવર્તી પ્રદેશમાંથી પાણીનું ઝડપી પાછું ખેંચાણ છે, જેની પછી વિનાશક તરંગ આવે છે. જ્યારે કિનારા પર આવું થયું, ત્યારે લોકો ઊંચી જમીન પર જવાને બદલે, ચમત્કાર જોવા માટે કિનારા પર એકઠા થવા લાગ્યા. પરિણામે, જ્યારે વિશાળ તરંગ (સુનામી) આવ્યું ત્યારે જિજ્ઞાસુ નિરીક્ષકોનો મોટો ભોગ થયો.
ભરતી-ઓટ
મહાસાગરના પાણીનું દિવસમાં બે વાર લયબદ્ધ ઉછાળો અને પડતીને ભરતી-ઓટ કહેવામાં આવે છે. જ્યારે પાણી તેના ઉચ્ચતમ સ્તર પર ઉછળીને કિનારાનો મોટો ભાગ ઢાંકી દે ત્યારે તે ઉચ્ચ ભરતી હોય છે. જ્યારે પાણી તેના નીચલા સ્તર પર પડે છે અને કિનારેથી પાછું હટે છે ત્યારે તે નીચી ઓટ હોય છે.

ફિગ. 5.5: સ્પ્રિંગ ટાઇડ્સ અને નીપ ટાઇડ
સૂર્ય અને ચંદ્ર દ્વારા પૃથ્વીની સપાટી પર લાગુ કરાતા મજબૂત ગુરુત્વાકર્ષણ ખેંચાણના કારણે ભરતી-ઓટ થાય છે. ચંદ્રના ગુરુત્વાકર્ષણ બળના પ્રભાવ હેઠળ પૃથ્વીનું ચંદ્રની નજીકનું પાણી ખેંચાય છે અને ઉચ્ચ ભરતી કરે છે. પૂર્ણિમા અને અમાવસ્યાના દિવસો દરમિયાન, સૂર્ય, ચંદ્ર અને પૃથ્વી એક જ રેખામાં હોય છે અને ભરતી સૌથી ઊંચી હોય છે. આ ભરતીને સ્પ્રિંગ ટાઇડ્સ કહેવામાં આવે છે. પરંતુ જ્યારે ચંદ્ર તેની પ્રથમ અને છેલ્લી ત્રિમાસિકમાં હોય છે, ત્યારે સૂર્ય અને ચંદ્રના ગુરુત્વાકર્ષણ ખેંચાણ દ્વારા મહાસાગરનું પાણી ત્રાંસી વિરુદ્ધ દિશામાં ખેંચાય છે જેના પરિણામે નીચી ઓટ થાય છે. આ ઓટને નીપ ટાઇડ્સ કહેવામાં આવે છે (ફિગ 5.5).
ઉચ્ચ ભરતી નેવિગેશનમાં મદદ કરે છે. તેઓ કિનારાની નજીક પાણીનું સ્તર વધારે છે. આથી જહાજોને બંદર પર વધુ સરળતાથી પહોંચવામાં મદદ મળે છે. ઉચ્ચ ભરતી માછીમારીમાં પણ મદદ કરે છે. ઉચ્ચ ભરતી દરમિયાન ઘણી વધુ માછલીઓ કિનારાની નજીક આવે છે. આથી માછીમારોને પુષ્કળ શિકાર મળે છે. ભરતી-ઓટને કારણે પાણીના ઉછાળો અને પડતીનો ઉપયોગ કેટલાક સ્થળોએ વીજળી ઉત્પન્ન કરવા માટે થાય છે.
સમુદ્રીય ધારાઓ
સમુદ્રીય ધારાઓ એ નિશ્ચિત દિશામાં સતત મહાસાગરની સપાટી પર વહેતા પાણીની ધારાઓ છે. સમુદ્રીય ધારાઓ ગરમ અથવા ઠંડી હોઈ શકે છે (ફિગ 5.6). સામાન્ય રીતે, ગરમ સમુદ્રીય ધારાઓ વિષુવવૃત્ત નજીક ઉદ્ભવે છે અને ધ્રુવો તરફ જાય છે. ઠંડી ધારાઓ ધ્રુવીય અથવા ઉચ્ચ અક્ષાંશોથી ઉષ્ણકટિબંધીય અથવા નીચા અક્ષાંશો સુધી પાણી લઈ જાય છે. લેબ્રાડોર સમુદ્રીય ધારા ઠંડી ધારા છે જ્યારે ગલ્ફ સ્ટ્રીમ એ ગરમ ધારા છે. સમુદ્રીય ધારા તે વિસ્તારની તાપમાન પરિસ્થિતિઓને પ્રભાવિત કરે છે. ગરમ ધારાઓ જમીનની સપાટી પર ગરમ તાપમાન લાવે છે. જ્યાં ગરમ અને ઠંડી ધારાઓ મળે છે તે વિસ્તારો વિશ્વના શ્રેષ્ઠ માછીમારીના મેદાનો પૂરા પાડે છે.
પ્રવૃત્તિ
બાલ્ટીના ત્રણ-ચોથા ભાગને નળના પાણીથી ભરો. બાલ્ટીની એક બાજુએ ઇમર્શન રોડ મૂકીને પાણી ગરમ કરો. બીજી બાજુએ ફ્રીઝરમાંથી હમણાં જ કાઢેલી આઈસ ટ્રે દાખલ કરો. સંવહનની પ્રક્રિયા દ્વારા ધારાનો માર્ગ જોવા માટે એક ટીપું લાલ શાહી ઉમેરો.
ફિગ. 5.6: સમુદ્રીય ધારાઓ
જાપાનની આસપાસના સમુદ્રો અને ઉત્તર અમેરિકાનો પૂર્વી કિનારો આવા ઉદાહરણો છે. જ્યાં ગરમ અને ઠંડી ધારા મળે છે તે વિસ્તારોમાં ધુમ્મસવાળું હવામાન પણ અનુભવાય છે જે નેવિગેશન માટે મુશ્કેલ બનાવે છે.
અભ્યાસ
1. નીચેના પ્રશ્નોના જવાબ આપો.
(i) વરસાદ શું છે?
(ii) જળચક્ર શું છે?
(iii) તરંગોની ઊંચાઈને અસર કરતા પરિબળો કયા છે?
(iv) મહાસાગરના પાણીની હલચલને કયા પરિબળો અસર કરે છે?
(v) ભરતી-ઓટ શું છે અને તે કેવી રીતે થાય છે?
(vi) સમુદ્રીય ધારાઓ શું છે?
2. કારણો આપો.
(i) મહાસાગરનું પાણી ખારું છે.
(ii) પાણીની ગુણવત્તા ખરાબ થઈ રહી છે.
3. સાચો જવાબ પસંદ કરો.
(i) પાણી સતત તેનું સ્વરૂપ બદલે છે અને સમુદ્રો, વાતાવરણ અને જમીન વચ્ચે ફરતું રહે છે તે પ્રક્રિયા
(a) જળચક્ર
(b) ભરતી-ઓટ
(c) સમુદ્રીય ધારાઓ
(ii) સામાન્ય રીતે ગરમ સમુદ્રીય ધારાઓ નજીક ઉદ્ભવે છે
(a) ધ્રુવો
(b) વિષુવવૃત્ત
(c) આમાંથી કોઈ નહીં
(iii) મહાસાગરના પાણીનું દિવસમાં બે વાર લયબદ્ધ ઉછાળો અને પડતીને કહેવામાં આવે છે
(a) ભરતી-ઓટ
(b) સમુદ્રીય ધારા
(c) તરંગ
4. નીચેનાનો જોડકો જોડો.
| (i) કેસ્પિયન સી | (a) સૌથી મ
એક ટેરેરિયમ
મીઠા પાણીનું વિતરણ
તમિલનાડુ કિનારે સુનામીથી થયેલો વિનાશ