Joskus yksinkertaisin kysymys voi sekoittaa viisauden. Kesällä lepäämällä merellä, jotkut ihmettelevät, miksi vesi täällä on suolaista (jolla on tyypillinen katkera-suolainen maku), ja kaupungin läpi virtaavassa joessa se on raikas ja hyvä juotavaksi. Vastaus näyttää yksinkertaiselta, mutta kun mietit sitä enemmän, yksinkertaisuus alkaa kadota jonnekin. Nyt maailmassa on 2 pääteoriaa, jotka selittävät meriveden suolapitoisuuden. Yritetään harkita molempia, mutta katsotaanpa ensin yleisesti veden suolapitoisuuden käsitettä.
Kuinka veden suolapitoisuus määritetään?
On tavallista mitata minkä tahansa aineen pitoisuus nesteessä prosentteina (1/100 fraktio) tai ppm (1/1000 fraktio). Veden suolapitoisuuden määrittämiseksi päätettiin käyttää ppm, ja lähtökohtana valittiin suolien pitoisuus Biskajanlahdella - siellä se on 35 ppm. Tämä tarkoittaa, että 35 grammaa erilaisia suoloja liuotetaan litraan Biskajan vettä.
Raja makean ja suolaveden välillä määritettiin 1 ppm: ssä - kaikki vesi, johon suolaa liukenee vähemmän kuin 1 gramma, on raikas, enemmän suolaa. Ei ole kovin helppoa tuntea suolapitoisuutta 1 ppm: ssä, mutta tuntea ero merien eri vesien maussa on todella todellinen.
Kuolleenmeren suolapitoisuus on suurin, missä se voi nousta 350 ppm: iin (litra vettä sisältää jopa 350 grammaa suolaa), vaikka tämä ei ole meri, mutta dramaattiset järvet. Minimi suolapitoisuus on 7 ppm Itämeren vesillä. Maailman valtameren keskimääräinen suolapitoisuus on 35 ppm.
Mainosvideo:
Perinteinen teoria
Jopa istuessaan koulupöydällä, melkein kaikki kuulivat selityksen meriveden suolaisuudesta maantieteen opettajan suusta. Opettaja sanoi, että vesi haihtuu valtamerten ja merien pinnalta erittäin puhdasta - melkein tislattua. Siinä on todella vähän erilaisia aineita, joten suoloja ei juuri ole. Ja pudottua maan pinnalle (ja melkein kaikki sadevedet tulivat merihöyryistä), se imeytyy maaperään. Sitten maanalainen vesi kerätään puroihin, jotka pinnalla sulautuvat joiksi ja virtaavat meriin. Näin hydrologinen kierto tai vesisykli tapahtuu luonnossa.
Kaavio vesisyklistä luonnossa. Kuvalähde: Yhdysvaltain geologinen tutkimuslaitos (USGS) - Yhdysvaltain sisäministeriön virasto.
Matkalla merelle jokivesi pesee mineraalikivet pois ja liuottaa osaan sen suoloista. Näiden suolojen pitoisuus on alhainen, joten jokivesi pysyy tuoreena koko pituudeltaan. Matkan varrella kertyneet suolat heitetään maailmanmereen, ja siitä ei ole minnekään menossa - puhdas vesi haihtuu loppujen lopuksi ilman epäpuhtauksia. Kun otetaan huomioon, että tällainen jakso kestää miljardeja vuosia, käy täysin selväksi, miksi merivesi maistuu suolaiselta.
Tämä teoria selittää hyvin Maailman valtameren suolapitoisuuden ja korkean suolapitoisuuden tietyissä suljetuissa vesistöissä. Mutta merivesi sisältää enimmäkseen tavallista natriumkloridisuolaa, muiden yhdisteiden pitoisuus on paljon pienempi. Ja jokien makea vesi on eniten kyllästetty karbonaateilla, ts. Hiilihapon suoloilla. Olisi loogista, jos merivedessä olisi paljon karbonaatteja, mutta niin ei vain ole.
Uusi teoria
Ei niin kauan sitten tutkijat esittivät uuden teorian, joka sai nopeasti suosiota tiedeyhteisössä. Ei ole enää epäilystäkään siitä, että päivinä, jolloin maa oli nuori, sen pinnalla virtai väkivaltainen vulkaaninen aktiviteetti. Suuret purkaukset olivat päivittäinen normi.
Kuvassa on Villarrica-tulivuoren purkautuminen Araucaniassa, Chilessä (2015).
Hyvin kohtuullinen määrä vulkaanisia kaasuja pääsi ilmakehään, ne tyydyttyivät kloorilla, fluorilla ja bromilla sitoutumattomassa muodossa. Nämä kaasut yhdistyvät nopeasti vesihöyryn kanssa muodostaen erilaisia happoja. Sitten nämä tuloksena olevat nesteet putosivat happamilla sateilla, myös alun perin muodostettuun valtamereen, niin että siinä oleva vesi oli aluksi aina hapan.
Maailman valtameren hapoilla oli korkea kemiallinen aktiivisuus, ja ne tulivat yhdisteisiin pohjapinnan metallien (natrium, kalium, magnesium) kanssa. Ja hapon yhdisteet metallin kanssa johtavat vastaavien suolojen muodostumiseen. Siksi meriveden tuttu maku ilmestyi. Ajan myötä planeetan vulkaaninen aktiivisuus laski. Noin puoli miljardia vuotta sitten hapot neutraloitiin ja merivesi sai nykyisen maunsa.
Mikä teoria on oikea?
Mikä edellä mainituista teorioista on totta, on lukijan päätettävä, jokaisella heistä on oikeus elämään. Artikkelin kirjoittajalle näyttää siltä, että molemmat tieteelliset lausunnot ovat totta vaihtelevassa määrin. Todennäköisesti ensimmäiset suolat Maailman valtamerellä saatiin jatkuvien tulivuorenpurkausten seurauksena. Ja nyt merien suolapitoisuus säilyy, koska ne poistuvat maasta liuenneessa muodossa makealla jokivedellä. Suolaisuutta voi ylläpitää myös meren elämä, joka tarvitsee liuotettua ainetta organismien rakentamiseksi.
Kuolleen meren suola.