¿Por qué es más fácil enviar mercancías por agua que por tierra? [cerrado]

Es mucho, mucho más barato enviar mercancías por agua que por tierra. (Específicamente, me refiero al costo por unidad de masa de carga por unidad de distancia transportada. También estoy asumiendo el régimen de gran cantidad y larga distancia, por ejemplo, enviar miles de libras de mercancías a lo largo de miles de millas; sé que la economía es muy diferente para cargas más pequeñas y distancias más cortas. Por supuesto, si está enviando mercancías entre continentes, eventualmente necesitará enviarlas por agua o por aire porque no hay rutas terrestres entre sus puntos finales. Pero incluso cuando realiza envíos entre ubicaciones en la misma masa de tierra, entiendo que a menudo es más barato recorrer una distancia más larga por agua que una distancia más corta por tierra).

Por supuesto, parte de esta diferencia podría explicarse por factores "humanos", como las políticas fiscales y las normas legales. Pero tal como lo entiendo, este hecho ha sido cierto durante gran parte de la historia humana (razón por la cual, históricamente, la mayoría de las ciudades y centros de población más grandes se han ubicado cerca de los puertos) y es cierto en casi todas las naciones de hoy. Esto me sugiere que hay una razón física fundamental para este hecho, es decir, alguna diferencia física intrínseca entre la energía del transporte por agua y por tierra. ¿Qué es?

La mayoría de las explicaciones que he visto simplemente dicen que puede colocar mucha más carga en un barco que en un camión o tren, por lo que puede aprovechar las economías de escala y los costos de mano de obra reducidos por unidad de carga. Sin duda, esto es cierto, pero simplemente lleva la pregunta a por qué el tamaño óptimo para un barco de transporte es mucho más grande que para un camión de transporte o un tren. Además, los camiones y los trenes tienden a moverse más rápido que los barcos, por lo que experimentan más resistencia del aire por unidad de área de sección transversal, pero esto solo lleva a preguntarse por qué la velocidad óptima para el transporte terrestre es mucho más alta que para el transporte por agua.

No estoy muy seguro de cómo se divide la resistencia que los motores deben superar entre (a) la resistencia a la rodadura del eje (para camiones y trenes), (b) la resistencia a la deformación de los neumáticos (para camiones), (c) la resistencia al agua (para barcos) , (d) resistencia del aire (para los tres), y (e) resistencia interna del motor (para los tres).

En mi cabeza, aquí hay algunos factores que podrían beneficiar el transporte terrestre:

1. No necesita superar la resistencia del agua, que (sospecho) es mucho mayor que la resistencia del aire.
2. Puede viajar por tierra, lo que probablemente resulte en caminos más directos en general entre muchos centros de población humana, ya que vivimos en tierra.
3. La base de su transporte no necesita ser estanca.

Y aquí hay algunos factores que podrían beneficiar el transporte acuático:

1. Puede viajar más cerca de una geodésica directa, ya que hay pocos obstáculos en el agua.
2. El nivel del agua es bastante plano, por lo que no necesita desperdiciar energía subiendo o bajando colinas.
3. El agua cambia de forma para ejercer flotabilidad sobre cualquier forma que tenga su casco, por lo que no necesita tener un fondo plano como lo hace con el transporte terrestre.
4. No es necesario establecer caminos o rastrear antes de tiempo. Establecer vías y caminos tiene un alto costo inicial, pero se amortiza en muchos viajes diferentes, por lo que sospecho (aunque no estoy seguro) que este costo fijo está dominado por los costos marginales de mantenimiento y combustible. Además, estos costos a menudo son pagados por los gobiernos, por lo que el transportista solo enfrenta los costos marginales del transporte por las carreteras existentes. (Es cierto que la mayoría de las carreteras existentes no son lo suficientemente anchas para acomodar camiones/trenes hipotéticos del tamaño de grandes buques portacontenedores, pero nuevamente, eso simplemente lleva la pregunta a por qué los transportes respectivos para los dos modos son de tamaños tan diferentes).
5. El hecho de que no necesiten permanecer en las carreteras también significa que es menos probable que los barcos se atasquen en el tráfico que los camiones (no estoy seguro de qué tan grande es el problema del tráfico para los trenes).

Otra gran diferencia es que el agua tiene una viscosidad mucho más alta que el aire, pero pude ver esto compensando en cualquier dirección; significa que los barcos pueden "empujarse" contra el agua de una manera que no es posible contra el aire, pero también significa que la resistencia del agua será mucho mayor que la resistencia del aire.

No es intuitivamente obvio para mí cuál de estos conjuntos de ventajas ganaría en la red. Sospecho que hay un efecto (ya sea uno de los mencionados anteriormente o uno en el que no estoy pensando) que domina totalmente todos los demás efectos enumerados aquí. Pero no estoy seguro de cuál.