Was würde passieren, wenn das Wasser in den Ozean nach schwerem Wasser gedreht?

Dies ist eine wirklich super tolle Frage. Ich wünschte nur, dass Randall Munroe, nicht ich, waren zu beantworten, so dass er coole Bilder ziehen könnte.

Im Grunde, was Sie sich fragen was passieren würde, wenn das Wasser im Ozean plötzlich an schwerem Wasser, Deuterium Oxide umgewandelt wurden. Gut, dann lassen Sie uns beginnen...

Deuteriumoxid hat Eigenschaften, die ganz anders als leichtes Wasser sind, die normale Wasser beschäftigen wir uns mit jedem Tag. Im Allgemeinen wird es immer dichter werden, haben einen höheren Gefrierpunkt und Siedepunkt, höhere Viskosität, höhere Aktivität und vor allem eine höhere Hitze von Verdampfung und der Schmelzwärme. Ich habe diese Tabelle aus Wikipedia um die Unterschiede zu verdeutlichen kopiert:

Wenn die Veränderung plötzlich passiert, dann gäbe es alle Arten von Problemen:

• Die Wassersäule oberhalb einer bestimmten Stelle des Ozeans wäre plötzlich etwa 10,6 % schwerer. Alles, was außerhalb seiner Druck Umschlag Schwimmen würde buchstäblich zerkleinert werden. Dazu gehören Fische, Wale und Delfine, marine Gliederfüßer, u-Boote und alles andere. Glücklicherweise die meisten Meerestiere werden an das neue hydrostatische Gleichgewicht quicky anpassen und für die ersten paar Sekunden... erspart werden.

• Jedes Schiff, Schwimmen Vogel und schwebende Kokosnuss würde plötzlich verdrängen werden viel mehr Masse als es vorher war. In Ermangelung von überschüssigem Ballast würde jedes Schiff steigen, bis ca. 9,6 % weniger Volumen verdrängt wurde. Künftig alle Schiffe würde viel mehr Ballast zu bedienen wie vorgesehen zu tragen oder haben sehr viel weniger Wasser zu verdrängen.

• Wasser-Skimmer und andere Dinge, die auf die Oberflächenspannung des Meeres verlassen könnte beginnen, eine härtere Zeit.

• Ein großer Teil der Ozeane würde sofort durch einen höheren Gefrierpunkt einfrieren. Dies würde sehr viel Wärme in den polaren Regionen, ein massives Ungleichgewicht verursacht und führt einige ziemlich spektakulär polare Wirbelstürme in die Atmosphäre freigesetzt.

• Jeder einzelne schwimmende Eiskappe (neu ergänzt durch das sofortige Einfrieren Ereignis) hätte plötzlich enorme Auftriebskräfte aufgrund größerer Massenvertreibungen platziert. Die Auswirkungen sind in der Antarktis am stärksten ausgeprägt. Einige Eismassen in einer epischen Version von potentieller Energie auseinander brechen und andere "bounce" sofort, wodurch Flutwellen von Verzerrungen. Das beginnt zu klingen wie ein Michael Bay-Film.

• Alle Wellen der Welt plötzlich weniger spannend zu werden, mit zunehmender Viskosität. Dies ist natürlich, bevor die Flutwellen ankommen.

• Alle Lebewesen im Meer haben plötzlich eine schwere physiologische Ungleichgewicht. Über die plötzliche Veränderung des Drucks, die wahrscheinlich schon sie verwirrt hat, beginnen sie, ihre zelluläre Prozesse zu schwerem Wasser sofort verfügbar. Die meisten fühlen ein leichtes Kribbeln, gefolgt von Tod.

• Sofort beginnt das Gleichgewichtsniveau des Wasserdampfes in der Luft zu verringern, im Durchschnitt. Die Welt wird zu einem Ort weniger anfällig für Niederschlag, wie die Höhe der Energiezufuhr konstant bleibt, aber die Hitze von Verdampfung der Großteil des Wassers auf der Erde erhöht.

• Ersetzen die Lautstärke für alle Weltmeere Wert des Wassers mit Deuteriumoxid wirkt sich auch auf die Masse des Planeten und Schwerkraft. Nach der NOAA (wieviel Wasser im Ozean ist?) gibt es 1.335E9 km ^ 3 Wasser in den Ozeanen, etwa 1.335e21 kg; Änderung aller, die zum Deuteriumoxid wird die Erde 1.48e20 kg Masse hinzufügen. Da die Erdmasse 5.97219e24 kg ist, erhöht sich die Gesamtmasse der Erde von 0,0025 %; Schwerkraft wird um genau diesen Betrag entsprechend höher sein. Dies würde viel für uns hier nicht ändern, aber fast sofort GPS würde aufhören zu arbeiten, die meisten geostationären Satelliten berichtigt werden müssten und vielen anderen Objekten im Weltraum zu de-orbit beginnen würde. Die Mondbahn würde sich ändern, mit seiner Periapsis und Apoapsis näher kommen (Danke, Kerbal Space Program!) und den Zeitraum von seiner Umlaufbahn verringert geringfügig, aber glücklicherweise zusätzliche Erdmasse würde genau aufheben die zusätzliche Anziehungskräfte zwischen Erde und Sonne weniger als zum Glück, deine Frage nicht geben Sie den Drehimpuls und Impulssatz der zusätzliche Masse, so kann ich sagen, wie die Rotation der Erde verändern könnte , außer zu beachten, dass sie wahrscheinlich mehr Flutwellen hervorrufen würde.

• Ein katastrophaler ist die Volumenausdehnung von der Änderung in der Masse im Verhältnis zu der Änderung in der Dichte. Da Deuteriumoxid eine Masse von 20 Daltons hat und leichtes Wasser eine Masse von 18 Daltons hat, erhöht sich die Masse des Wassers in den Meeren um etwa 11,1 %. Allerdings hat Dichte nur 10,6 % gestiegen

! So das Gesamtvolumen der Ozeane plötzlich um 0,45 % steigt. Dies scheint nicht wie viel, aber es wäre noch mehr wie ein Michael Bay-Film. Dies wäre die Mutter von allen nacheiszeitliche Meeresspiegel steigt. Ich versuchte verzweifelt auf der Suche nach jemand Aufzeichnungen über die Volume-Erweiterung, der Meeresspiegel steigt, aber nicht entspricht. Stattdessen guesstimated ich es durch die Berechnung basiert auf der aktuellen Oberfläche der Ozeane. Wenn Sie die Lautstärke des Ozeans um 0,45 % erweitert, unter der Annahme einer Fläche von 3.6e8 km ^ 2, es ergäbe sich eine massive 54,75 Füße von Wasser über die aktuelle Oberfläche des Meeres [1]. Das ist 16,69 m. Durch neues Eis gebildet aus plötzlich kristallisieren Schwerwasser - da es noch nicht, um ein Gleichgewicht gekommen, aber es wird noch einen Anstieg des globalen Meeresspiegels produzieren, die auf das Volumen verdrängt. Erwarten Sie einige furchtbaren Überschwemmungen und viel weniger Fläche. Es wird sein wie das Film Deep Impact, außer ohne Elijah Wood traurigen Augen mit Blick auf den entgegenkommenden Wellen - und seien wir ehrlich, Barack Obama ist kein Morgan Freeman.

• Dies gilt auch allen führt zu Veränderungen in Druck auf die tektonischen Platten. Es kann nicht geschehen, sofort, aber zwischen den Überschwemmungen und Erdbeben, was, die ich bezweifle, dass California überleben wird.

• Die Gezeiten haben nur einen geringeren Ausmaßes aufgrund der höheren Dichte des Meeres beteiligt... aber Sie wird nicht kümmern, denn Sie und alle, die du liebst Unterwasser werden es sei denn, Sie in Denver Leben, in denen Fall bin ich eifersüchtig für Gründe haben, die nicht mit der kommenden Schwerwasser-Apokalypse zu tun....

Für die langfristigen Folgen... ist das wichtigste über Wasser zu verstehen, dass es alle Lebensprozesse und den gesamten Wasserkreislauf angeschlossen ist. Jede Änderung an den Ozean wird durch alle lebenden Organismen ziemlich schnell durch biochemische Prozesse und dieser Wasserkreislauf zu versickern. Und nicht nur als Wasser - Wasserstoffatome im Wasser, und somit die Deuterium-Atome in diesem Fall - schließlich werden Eingaben in unseren Körper.

Schließlich, deuterierte Wasser zeigt sich in unserer Wasserversorgung, zuerst in entsalztem Wasser weiter in Oberflächenwasser Ressourcen von Niederschlag, und schließlich im Grundwasser. In den ersten Tag oder so würde man die Unterschiede wahrnehmen. Deuterium Wasser schmeckt schlimmer, wahrscheinlich etwas bitter und werden schwerer als erwartet. Neben aufblasen (wegen Volumenexpansion) und eine spürbare Steigerung in Gewicht ist auf lange Sicht Deuteriumoxid giftig. Zunächst werden die kurzfristigen Folgen wahrscheinlich minimal sein; Deuteriumoxid Toxizität ist nicht wirklich ein Problem, bis 25 % von unserem Körper Wasser mit ihm ersetzt wird; Es gibt einige senken den Blutdruck, aber nichts zu ernst. Aus tierischen beweisen wissen wir jedoch, dass 25 % körperlichen Inhalt der deuterierte Wasser uns unwiderruflich steril macht. Sobald es über Hälfte bekommt, bekommen die Puffer in unsere physiologischen Systeme zerstört. Es ist fatal.

Pflanzen werden wahrscheinlich nicht besser zunächst, aber die niedrigere Oberflächenspannung in schwerem Wasser und je höhere die Dichte bedeutet, dass Bäume über einer bestimmten Höhe sterben werden, da die maximale Höhe, die durch Oberflächenspannung Wasser kann, um gebracht werden Weg kommt. Weil schweres Wasser eukaryotic Zellteilung aufgrund seiner Auswirkungen auf der mitotischen Spindel verunmöglicht, gefüttert Pflanzen, die Samen keimen nicht nur schweres Wasser. Pflanzen leben jedoch nicht wachsen oder verlorene Zellen zunächst regenerieren; nach ca. 50 % schweres Wasserkonzentration erreicht ist, können Chloroplasten Photosynthese.

Darüber hinaus werden weil Wasser spontan ionisiert und Reformen, kein Licht Wasser, die mit Deuteriumoxid mischt fast sofort eine teilweise deuterierte Wasser. Wenn die Regentropfen deuterierter sie bald, die Tropfen größer (aufgrund der Oberflächenspannung zu senken) und schwerer Regentropfen mit gründlich gefüllt Wasser. Innerhalb von einem Jahr oder so haben die meisten Gewässer des neuen Gleichgewichts angepasst. Pflanzen wäre nicht in der Lage, Photosynthese und alle Eukaryoten wäre nicht in der Lage, die Zellteilung zu unterziehen. Fast alle Eukaryonten werden in wenigen Jahren Aussterben.

Da die meisten Schwerindustrie tätig ist relativ geschlossenen Kreislauf in Bezug auf Wasser, startet Prozessindustrie fehlschlagen, bis erhebliche Niederschläge die Eigenschaften des Wassers Make-up ändert nicht. Kühlmittel-Schleifen würde zuerst betroffen sein, während Kessel für eine Weile in Ordnung sein könnte. Branchen, die müssen weiterhin funktionieren müssten Leichtwasser-Filtration-Systeme implementieren, während der Rest der Welt verzweifelt alle Dampfsysteme, um die neuen Eigenschaften des Wassers zu verwenden neu gestaltet. Eine bemerkenswerte Ausnahme wäre der Schwerwasser-Kernreaktoren, deren Beschaffungsprobleme vorbei sein würde.

Die sehr Wasser drehte sich um zu vergiften, Erdbeben, Flutwellen, Anstieg des Meeresspiegels und soziale Unruhen, wobei die meisten ihrer Brüder, werden die letzten Menschen überleben, abgefülltes Wasser zu trinken, das letzte Licht Wasser aus tiefen Grundwasserleitern, See Wladiwostok und die Evian Abfüllung Fabrik Pumpen oder verzweifelt ausführen Hydroponik Einrichtungen mit sorgfältig gehorteten Keimfähige Samen neben Schwerwasser Arbeitsfluid, Atom-Leichtwasser Raffination Zentren , THE END jemals bewusst.

Dieser Beitrag wurde mit freundlicher Genehmigung von Josh Velson, Chemical Engineering Consultant für Bio und Petrochemie neu aufgelegt. Es erschien ursprünglich auf Quora.