Хімія Світового океану: чому морська вода солона, а річкова прісна

Як виникає різниця в хімічному складі прісних і солоних водойм?

Процес формування солоності океанів починається високо в горах і в атмосфері. Дощова вода, падаючи на землю, взаємодіє з вуглекислим газом, через що стає слабкокислою. Ця слабка кислота діє як розчинник, поступово руйнуючи гірські породи та вимиваючи з них мінерали у формі заряджених частинок – іонів. Найпоширенішими серед них є натрій та хлорид, які, поєднуючись, утворюють знайому нам кухонну сіль, пише 24 Канал.

Річки та струмки виконують роль своєрідних конвеєрів, що транспортують ці розчинені речовини до Світового океану. Цікаво, що самі річки при цьому не стають солоними. Це пояснюється тим, що їхні води перебувають у постійному русі та регулярно оновлюються завдяки опадам і таненню снігів. Солі просто не встигають накопичуватися в річищах у значних концентраціях, оскільки вода швидко стікає в океан.

В океані ж ситуація зовсім інша. Вода з його поверхні постійно випаровується під впливом сонячного тепла, але сіль залишається. Цей природний механізм концентрації триває мільярди років, поступово перетворюючи океан на солоний розчин. Окрім річкових стоків, існують і інші джерела мінералів: підводні вулкани та гідротермальні джерела на морському дні. Вода, що просочується крізь розломи земної кори, нагрівається магмою і повертається в океан, збагачена магнієм, кальцієм, залізом та іншими елементами.

Середній рівень солоності морської води становить близько 35 грамів на літр. Проте цей показник може суттєво змінюватися залежно від регіону:

• Наприклад, у Балтійському морі солоність низька – усього 7 – 8 проміле, оскільки туди впадає багато повноводних річок.
• Натомість у Червоному морі вона сягає 40 – 41 проміле через відсутність річкового притоку та інтенсивне випаровування.
• Рекордсменом є Мертве море, де концентрація солі становить неймовірні 260 – 300 проміле.

Мертве море в Ізраїлі / Фото Unsplash

За підрахунками вчених, якби всю сіль з океанів можна було рівномірно розподілити суходолом, вона вкрила б усю планету шаром завтовшки 152 метри. Щорічно річки приносять в океан близько чотирьох мільйонів тонн мінералів, підтримуючи цей величний природний цикл, що триває мільярди років.

Чому риба не солона, а людині морську воду пити не можна?

Виникає логічне запитання: чому риба в океані не має солоного смаку? Морські мешканці мають спеціальні фізіологічні механізми. Хлоридні клітини в зябрах костистих риб виробляють особливий фермент, який активно викачує надлишок натрію з організму. Їхні нирки також вибірково фільтрують і виводять зайві іони.

А от для людини вживання морської води є смертельно небезпечним: організм намагається вивести надмірну сіль, забираючи вологу з власних клітин, що призводить до стрімкого зневоднення та відмови життєво важливих органів.

Як сіль в морях та океанах впливає на планету?

Солоність океану – це не лише хімічна характеристика, а й двигун глобального клімату. Солона вода щільніша за прісну, що запускає так звану термогалінну циркуляцію, або "океанічний конвеєр". У цьому процесі холодна й солона вода біля полюсів опускається на дно і рухається до екватора, а тепла вода з тропіків прямує на північ, обігріваючи планету. Глобальне потепління та танення льодовиків загрожують розбавити цей солоний баланс прісною водою, що може зупинити кліматичний конвеєр і призвести до катастрофічних наслідків: від масового вимирання морських видів до екстремальних холодів на полюсах і перегріву екваторіальних зон.