Відомо, що майже дві третини поверхні нашої планети вкриті водами Світового океану, які становлять 97,5% усіх водних запасів. На прісну воду доводиться лише 2,5%. Завдяки прогресивним технологіям солону воду можна переробляти на питну, маючи відповідне обладнання та вкладаючи кошти. Проте в цій статті поговоримо не про очищення, а про іншу цікаву річ: чому вода в океані солона, чи всюди вона однакова і що впливає на її солоність?
Чому морська вода солона?
Випаровуючись, вода підіймається в атмосферу й утворює хмари з мікроскопічних крапель дистиляту, в якому майже немає розчинених елементів. Випадаючи дощем, ці краплі взаємодіють із повітрям, вбираючи вуглекислий газ і утворюючи слабкий розчин вугільної кислоти. Коли вони потрапляють на землю, то вимивають мінеральні породи з ґрунту, які зрештою розчиняються у поверхневих водах. Далі струмки впадають у ріки, які своєю чергою несуть власні води до океану. Певну частину мінеральних елементів поглинають мікроорганізми, ще дещо осідає на дні, а все інше розчиняється та накопичується в океанічних водах.
Друга причина, чому моря солоні, полягає в наявності на дні гідротермальних джерел. Їх вода просочується крізь розломи та нагрівається гарячою магмою з ядра Землі. Внаслідок нагрівання з мінеральних вод виділяється магній, кисень, залізо, кальцій та інші розчинені елементи.
Третьою причиною солоності води вважаються виверження вулканів, однак вони відбуваються доволі рідко.
Які елементи містяться в океанічній та морській воді?
Чому вода в морі солона, але відрізняється на смак від штучно підсоленої прісної води, в якій міститься така ж кількість солі — 35 г/л?
Окрім хлориду натрію, якого дійсно багато в морській воді, до складу входять різні мінеральні домішки: бікарбонати, сульфати, бор, магній та інші. Вони містяться в значно менших концентраціях, проте впливають на органолептичні якості води.
Біогенні елементи можуть сорбуватися мікроорганізмами й водоростями, а інші просто залишаються у воді в розчиненому стані. Від солоності води залежить стабільність тканин морських жителів та водоростей, оскільки вода завжди переміщується з об'єму з вищою концентрацією солей в об'єм із нижчою.
Яка кількість солі міститься в одному літрі?
В середньому в літрі морської або океанічної води міститься близько 35 грамів солі. Таким чином середню солоність визначають як 35 ‰, використовуючи для знаходження цього арифметичного проби води з різних куточків світу.
Методи вимірювання солоності
Вміст солі визначають наступними методами:
Від чого залежить вміст солі?
Наскільки в океані солона вода , залежить від цілої низки факторів: кількості опадів, геологічного розміщення, температури тощо. Найбільш вагомий фактор — це опади. Наприклад, в екваторіальній зоні, де часто йдуть дощі, солоність складає 34 проміле, а в субтропічній зоні, де значно менше опадів — 37 проміле. Під час випаровування на поверхні води солоність вища, ніж у глибинних шарах.
Опади
Значущу роль відіграє кількість дощів, що випадають в зоні річок, які несуть свої води в моря й океани. Так, середній солевміст Атлантичного океану досягає 35,4 проміле. В субтропіках, де мала кількість дощів, вміст солі становить 37,25 проміле. В екваторіальній зоні, де багато опадів, солоність досягає 34 проміле.
Зазвичай найменшу концентрацію солі містить вода в гирлах великих річок — близько 18 проміле, оскільки в цій зоні прісні води змішуються із солоними. З віддаленням від берега солоність води значно знижується.
Випаровування
Чому море солоне? Причиною збільшення солоності може бути сильна активність сонця, що спричиняє до пришвидшеного випаровування води з верхнього шару океану. Цим часто пояснюють той факт, що солоність в глибинних шарах океану менша, ніж на його поверхні.
Температура
Коли вода охолоджується, зменшується її властивість розчиняти мінерали. Можна помітити, що холодні течії не такі солоні, як теплі. Проте варто зазначити, що розчинність хлориду натрію у воді майже не залежить від підвищення чи зниження температури. Вчені припускають, що якби основним складником води був інший мінерал, сильні коливання солевмісту зменшили б кількість істот, які живуть у морях і функціонують завдяки осмосу.
Лід
Присутність льоду у воді також впливає на рівень її солоності. Відомо, що з підвищенням концентрації сольових розчинів зменшується температура їх замерзання. Отже, при утворенні океанічного льоду відбувається концентрування несолоної води, яка швидше перетворюється на лід, а в рідкому стані залишається більш солона вода. З таненням льоду несолона й солона води змішуються, в результаті чого в загальному об’ємі зменшується солевміст. Все це справедливо для північних морів, але цікаво, що в Північному Льодовитому океані все відбувається навпаки.
Солоність різних морів та океанів
Як було зазначено, середній солевміст океанічних вод становить 35 проміле, проте в різних морях та океанах рівень солоності може різнитися. Давайте розглянемо детальніше, де він вищий, а де — нижчий.
В Атлантичному океані середній показник солоності дорівнює 35,4 проміле. Середземне море вважається одним із найсолоніших, оскільки солевміст у ньому досягає 39 проміле. В субтропічній зоні океану солоність становить 37,2 проміле, а в екваторіальній вона мінімальна, оскільки там регулярно випадають дощі.
В Індійському океані середній рівень солоності сягає 34,8 проміле. Максимальний солевміст спостерігається в Червоному морі та Перській затоці — 41 проміле. Бенгальська затока має нижчу солоність — від 30 до 34 проміле, оскільки її опріснюють повноводні річки на кшталт Брахмапутри чи Гангу.
В Тихому океані середній рівень солоності становить 34, 5 проміле, а максимальна позначка досягає 35,6. Найменший солевміст спостерігається в північній та східній частині океану.
Води Північного Льодового океану мають найменшу концентрацію солей. Середній рівень солоності становить 35 проміле, оскільки холодна вода у меншій кількості випаровується з поверхні. Крім того, океан регулярно поповнюється талими та річковими водами, внаслідок чого концентрація солі зменшується. На відміну від інших океанів, у Північному Льодовитому рівень солоності води на глибині не знижується, а підвищується.
Міфи про солону воду
Одна з поширених гіпотез стверджує, що вода в океані раніше була прісною, а солоною стала відносно недавно. Причиною називають вливання в океани річкової води, яка теж містить іони солей, хоча і в значно нижчій концентрації. Завдяки процесам циклічності, вода випаровується з океану, але мінеральні елементи в ньому залишаються. Таким чином із плином років солоність поступово підвищувалась і зрештою досягла нинішніх показників. На перший погляд, ця гіпотеза звучить логічно, але виникає питання: чому ж концентрація солі в морській та океанічній воді більше не підвищується? Доки відповідь не знайдеться, гіпотеза вважатиметься сумнівною.
Існує ще одна думка серед учених: океанічна вода вже була солоною, коли на Землі виникло життя. Причину підвищення солоності вбачають у вулканах, які під час виверження викидали велику кількість магми та різних вулканічних газів. Сполуки мінеральних елементів потрапляли у воду через кислотні опади, а потім взаємодіяли з лужними речовинами, утворюючи стійкі сполуки — солі. Через багато мільйонів років (або навіть мільярдів) океан перестав бути кислотним і перетворився на солоний.
Цікаві факти про те, чому в морі вода солона
Вчені підрахували: в океані міститься стільки солі, що якби її можна було розподілити по поверхні всієї Землі, то вийшов би шар завтовшки 152 метри чи навіть товщий. А якщо говорити про сіль, яка потрапляє в океани з річок, її обсяг сягає близько чотирьох мільйонів тонн.
Розглядаючи солону океанічну воду, варто зупинитись на впливі її на людське здоров’я. Загальновідомо, що морську воду пити не можна, навіть якщо ви відчуваєте сильну спрагу, адже зависока концентрація солей робить її шкідливою для організму. Якщо випити занадто багато морської води, це може призвести до зневоднення. Клітини нашого організму мають напівпроникні мембрани, тому сіль може проникати всередину. Коли солі поза клітинами більше, ніж всередині, вода виходить із клітин для підтримання процесів осмосу в організмі. Вживання морської води насичує організм завеликою кількістю мінералів, для виведення яких знадобиться значно більше води, ніж було випито.
Беззаперечний факт, чому в океані вода солона — це результат взаємного впливу різних геологічних, атмосферних, біологічних чинників. Досліджувати її важливо не тільки для наукових галузей, але й для практичного використання, наприклад, у сфері промисловості чи сільського господарства.
