જલાવરણ (ભૂસ્તરશાસ્ત્ર) :

જલાવરણ (ભૂસ્તરશાસ્ત્ર) : પૃથ્વીની સપાટી ઉપર અથવા તેને અડીને આવેલા પાણીનો તૂટક (discontinuous) સ્તર. અન્ય ત્રણ આવરણો તે શિલાવરણ (lithosphere), વાતાવરણ (atmosphere) અને જીવાવરણ (biosphere). જલાવરણમાં દરિયા, સરોવરો, નદીઓ અને હિમનદી સહિત પ્રવાહી અને ઘન પાણીનો તેમજ જમીન અને ખડકોમાંનાં ભૂગર્ભજળ તથા વાતાવરણમાં રહેલ પાણીની બાષ્પનો સમાવેશ થાય છે. કેટલાક વૈજ્ઞાનિકો ભૂગર્ભીય અને વાતાવરણીય જળને જલાવરણમાં સમાવિષ્ટ કરવાના મતના નથી. લગભગ 2 % કરતાં વધુ ઊંચા પર્વતોનાં શિખર ઉપરનો બરફ (ice-caps) અને હિમનદી રૂપે અને બાકીનું સરોવરો, નદીઓ, તળાવો, ભૂગર્ભજળ, વનસ્પતિ અને વાતાવરણમાંની બાષ્પ રૂપે રહેલું હોય છે. જલાવરણમાં પાણીનો જથ્થો નીચે પ્રમાણે વહેંચાયેલો છે :

	કુલ જથ્થો (1017 કિગ્રા. એકમોમાં)	કુલ જલાવરણના ટકા
સમુદ્રો	13,700.00	80.00
ભૂગર્ભજળ	3,300.00	18.80
બરફ	200.00	1.20
નદીઓ, સરોવરો	0.30	0.002
વાતાવરણ	0.13	0.0008
કુલ જલાવરણ	17,200.00	100.00

જલાવરણમાં સમાવિષ્ટ દરિયાઈ જળ સિવાય મોટા ભાગના જળરાશિ સ્વચ્છ જળ સ્વરૂપે હોય છે; જ્યારે દરિયાઈ જળ ખારાં હોય છે. વિષુવવૃત્તીય, સમશીતોષ્ણ અને ધ્રુવીય પ્રદેશોનાં સમુદ્રજળની ક્ષારતા તાપમાન, સમુદ્રપ્રવાહો અને બરફ જેવાં પરિબળોને આધારે ભિન્ન ભિન્ન હોય છે. પૃથ્વી પરનાં કેટલાંક સરોવરો સ્વચ્છ જળનાં, કેટલાંક ખારા પાણીનાં તો કેટલાંક અત્યંત ક્ષારપ્રમાણવાળાં પણ છે. જુદા જુદા મહાસાગરોની સરેરાશ સપાટી જુદી જુદી જોવા મળે છે અને તેમની ઊંડાઈ પણ જુદી જુદી હોય છે.

પ્રારંભમાં સકળ જળરાશિ બાષ્પ રૂપે વાતાવરણમાં વ્યાપેલો હતો. ધીરે ધીરે પૃથ્વી ઠંડી પડતી જવાની પ્રક્રિયામાં દૂરના ભૂતકાળમાં એક એવો તબક્કો આવ્યો જ્યારે આ બાષ્પ પાણી રૂપે વરસી. આ પ્રલયંકર આદિવરસાદ ઘણા વખત સુધી ચાલ્યો. તેણે પ્રશાંત મહાસાગરના વિરાટ ખાડાથી માંડીને નાનાં ખાબોચિયાંના ખાડા પાણીથી ભરી દીધા. ત્યાર પછી પૃથ્વીની ગતિ ધીરી પડતાં ઋતુચક્ર કાર્યરત થયું અને જલાવરણ રૂપે પરિવર્તન થતું રહ્યું. આમ છતાં સમગ્ર ભૂસ્તરકાળ(geological period)માં જળરાશિ યથાવત્ રહ્યા. હિમયુગના સમયે સાગરોનું ઘણુંખરું પાણી હિમનદીમાં તથા હિમાવરણમાં રૂપાંતર પામ્યું. ઉષ્ણયુગના સમયે આ પાણી પ્રવાહી બની પાછું સાગરોમાં પહોંચ્યું. આ વાત સાગરોની સપાટીમાં ધીમા પણ એકધારા વધારાથી જાણી શકાઈ છે. વર્તમાન વલણ ઉષ્ણયુગના આગમનની એંધાણી આપે છે. પૃથ્વીના તલના 70.80 % એટલે કે 36.18 કરોડ ચોકિમી. જલસપાટી છે. મહાસાગરના પાણીમાં દર 1000 ભાગમાં 34.5 ભાગ ક્ષારો હોય છે. જલાવરણનું સામાન્ય તાપમાન 5° સે. છે, પણ સમુદ્રતલ ઉપર તે 0° સે.થી 30° સે. સુધી રહે છે. 574 મી. ઊંડાઈએ લગભગ સર્વત્ર સમાન તાપમાન પ્રવર્તે છે. જલાવરણ જીવસૃષ્ટિનું ઉદભવસ્થાન છે તેમજ પોષક છે. તેના વિના જીવન સંભવિત નથી.

જલાવરણ–ઉત્પત્તિ : જલાવરણની ઉત્પત્તિ વાતાવરણની ઉત્પત્તિ સાથે સંકળાયેલી હોવાથી અને વાતાવરણની ઉત્પત્તિ પૃથ્વીનાં આદિ ખડકસ્વરૂપો સાથે સંલગ્ન હોવાથી પૃથ્વીના પ્રારંભિક સ્વરૂપ તરફ અતીતમાં જવું પડે. આ બંને આવરણોના પૂર્વ-ઇતિહાસ માટે બે અધિતર્ક રજૂ થયેલા છે. એક મૂળભૂત પીગળેલી સ્થિતિવાળી આકાર પામતી જતી પૃથ્વીના સૌથી ઉપરના ગરમ પ્રવાહી જથ્થાના આવરણમાંથી નીકળતી બાષ્પ અને છૂટા પડતા વાયુઓમાંથી તે બનતાં ગયાં હોય ! આ બાબતને કોઈ આધાર સાંપડેલ નથી. બીજો અધિતર્ક – ઠરતી જતી પૃથ્વીના અંતરિયાળમાંથી બહાર પ્રસ્ફુટિત થતા પ્રવાહીઓ, વાયુઓ કે તેમના સ્રાવ દ્વારા પ્રાપ્ત પરિણામી વાયુજલબાષ્પ તેમના હલકા-ભારેપણા મુજબ ક્રમશ: વાતાવરણ-જલાવરણ સ્વરૂપમાં ફેરવાયાં હોય ! આ અધિતર્કને સમર્થન મળ્યું છે, એ બાબત પર કે પૃથ્વીના પ્રારંભે તો તે ગરમ હોવાથી વાતાવરણ ટકવા માટેના કોઈ સ્થિતિસંજોગો અનુકૂળ જ હતા નહિ, જે ક્રમશ: ઉત્પન્ન થતા ગયા હોવા જોઈએ.

સમગ્ર સૂર્યમંડળની સાથે સરખામણી કરીએ તો પૃથ્વીના વર્તમાન વાતાવરણમાં પણ હાઇડ્રોજન અને હિલિયમ જેવાં હલકાં તત્વોનું પ્રમાણ તેમજ ક્રિપ્ટોન અને ઝેનોન જેવા ભારે નિષ્ક્રિય વાયુઓનું પ્રમાણ ઘટતું ગયેલું છે, વાતાવરણની આ એક વિલક્ષણતા કહેવાય. આ રાસાયણિક વિલક્ષણતા ભૂતકાળ માટે નિર્દેશ કરી જાય છે કે પ્રારંભિક વાતાવરણ જ્યારે પણ બન્યું હોય, જેવું બન્યું હોય એવું કાયમ માટે જળવાઈ રહેલું નથી. ગમે તેમ, પૃથ્વીના ઠરવાની સાથે સાથે તેમાંથી મુક્ત વાયુઓ, વાયુબાષ્પ અને જલબાષ્પ અનુકૂળ સંજોગો હેઠળ વાતાવરણ અને જલાવરણ રૂપે પૃથ્વીની ફરતે ગોઠવાયાં હોવાં જોઈએ.

આમ આ બંને આવરણો માટેનાં જરૂરી દ્રવ્યનો મૂળ ઉદભવસ્રોત પોપડાના, ભૂમધ્યાવરણના અને ભૂકેન્દ્રના ખડકો ગણાય. તેમના ઘનીભવનની ક્રિયા દરમિયાન મુખ્યત્વે H₂O, CO₂, Cl₂, N₂ અને Sના જથ્થા છૂટા થયા હોવા જોઈએ કારણ કે આજના સક્રિય જ્વાળામુખીઓ અને ગરમ પાણીના ઝરા કે આગ્નેય ખડકોમાં ભળેલાં બાષ્પાયનો તેની સાથે સામ્ય દર્શાવે છે અને તેથી જ આ અધિતર્કને મહત્વ અપાયું છે. તે ઉમેરે છે કે વાતાવરણ અને જલાવરણની ઉત્ક્રાંતિ અવિરત પ્રક્રિયા છે અને પેટાળમાંથી મુક્ત થતા વાયુઓને જ તે આ માટે કારણભૂત ગણાવે છે.

જળવાઈ રહેલા જૂનામાં જૂના પોપડાના ઉપરના ભાગોમાં મળતા ખડકસમૂહો પૈકી જળધારક કણજન્ય નિક્ષેપોની પ્રાપ્તિ પરથી એટલું સ્પષ્ટ બને છે કે વાતાવરણ અને જલાવરણની ઉત્પત્તિ ભૂસ્તરીય ઇતિહાસના પ્રારંભમાં થઈ હોવી જોઈએ. પ્રારંભિક વાતાવરણ ઑક્સિજનની અછતવાળું હોવું જોઈએ એવું મનાય છે. રિડક્શનના આ સંજોગોમાં જલબાષ્પ હાઇડ્રોજન, મીથેન, એમોનિયા અને હાઇડ્રોજન સલ્ફાઇડનું મિશ્રણ વાતાવરણમાં હોવાનું ઉરે જણાવે છે, પણ પછીના નિષ્ણાતો તે H₂O, CO₂, CO, N₂, HCl, H₂ અને Sના પ્રાધાન્યવાળું હોવાનું ગણાવે છે; તે મૅગ્માજન્ય સ્રોતોમાંથી સીધેસીધા ભળ્યા હોવા જોઈએ. વાતાવરણ આવું ઑક્સિજનની અછતવાળું હતું તેનો પુરાવો સરળતાથી ઑક્સીભૂત થઈ શકતાં પાઇરાઇટ જેવાં ખનિજોના કણજન્ય ઉત્પત્તિવાળા ઘણા પ્રારંભિક
પ્રી-કૅમ્બ્રિયન નિક્ષેપો ધરાવે છે તે પરથી મળી રહે છે. ઑક્સિજનથી અછતગ્રસ્ત વાતાવરણનું ઑક્સિજનસમૃદ્ધ વાતાવરણમાં રૂપાંતર જીવનઉત્ક્રાંતિની કડીઓ સાથે જોડાયેલું હોવાનું તો સમજી શકાય છે; પરંતુ રૂપાંતર થવા માટે કેટલો કાળગાળો વીત્યો હશે તેની સ્પષ્ટતા અંગે મતમતાંતર છે. આ અંગે બર્કનર અને માર્શલે 1965માં સૂચવેલું કે આ પરિસ્થિતિનું નિર્માણ આજથી 60 કરોડ વર્ષ અગાઉ સુધી થયું નહિ હોય; જ્યારે જીવનસ્વરૂપો કૅમ્બ્રિયન કાળમાં એકાએક ઊભરી આવ્યાં ત્યારે આ ફેરફાર થયો હોવો જોઈએ. તેમ છતાં પ્રી-કૅમ્બ્રિયનમાંથી મળી રહેતાં લીલ જેવાં જીવનસ્વરૂપો પરથી કેટલાક નિષ્ણાતો કહે છે કે વાતાવરણને ઑક્સિજનવાળું બનાવવા માટેનો કાળ 200 કરોડ વર્ષ કે તેનાથી થોડોક અગાઉનો મૂકી શકાય.

જલાવરણની ઉત્પત્તિ, વાતાવરણના ઠંડા પડવાના સંજોગ પર આધારિત હોઈને આ સમજી શકાય તેમ છે.

ગિરીશભાઈ પંડ્યા

બંસીધર શુક્લ