Почему морская и океаническая вода считается целебной. Почему вода в морях и океанах соленая от чего зависит соленость воды
Помню, это было в третьем классе, на уроке природоведения. Учительница рассказывала нам о том, что на земле есть реки, вода в которых пресная, а также моря и океаны с солёной водой. «Почему вода в океане солёная? » - спросила я и, как ни странно, Надежда Константиновна пришла в замешательство. Она просто не знала ответа на этот, казалось бы, простой детский вопрос. А я впервые тогда поняла, что учителя знают не всё на свете.
Океан Став постарше, я попыталась самостоятельно найти ответ по учебникам, энциклопедии и журналу «Вокруг света» (об интернете в то время никто ещё не помышлял). И поняла, что зря винила учительницу в некомпетентности: оказывается, у науки до сих пор нет точного ответа о причинах солёности океанической воды.
Почему вода в океане солёная: гипотезы
Вообще-то, ответ на вопрос, почему вода в океане на вкус солёная , очевиден: потому что в ней много соли. А вот с тем, откуда она там взялась в таких количествах, я попробую разобраться. Вот основные версии происхождения соли в океанической воде:
- вулканическая;
- речная;
- каменная.
Расскажу подробнее о каждой из них.
Вода в океане солёная из-за вулканов
Миллионы лет назад, когда земная поверхность не приняла ещё нынешних очертаний, н а нашей планете было множество активных вулканов , из которых выбрасывались в океаническую воду кислотные вещества. Вступая в различные реакции, эти кислоты превращались в соли , которые растворялись в водах мирового океана.
Вулкан в океане Вот Вам и первый вариант ответа на вопрос, почему в морях и океанах солёная вода
. Океаническая вода солёная из-за рек, которые в него впадают
«Как так? – спросите Вы – вода в реках пресная, значит, она должна разбавлять океаническую воду, делая её менее солёной!» На самом деле, речную воду нельзя считать абсолютно пресной : соли в ней содержатся, но – в небольших количествах. Реки берут свою воду из ручейков, которые вытекают из подземных пресных водохранилищ. К ним добавляется пресная дождевая вода. Но по дороге к морю река собирает небольшое количество соли из песка и камней , которыми покрыто её русло. Вливаясь в океан, река отдаёт ему эту соль.
Река впадает в океан Процессы испарения в океане гораздо активнее
, чем в реках из-за их огромной поверхности. Получается, что пресная вода испаряется, а соль остаётся
. Вода в океане солёная благодаря размытию камней
На самом деле, эта версия объясняет скорее не происхождение океанической соли, а стабильность её концентрации. Моря и океаны имеют достаточно большую линию берегов, которые постоянно омываются волнами . Волны оставляют на прибрежных камнях частички воды , которые, испаряясь, превращаются в кристаллики соли . Постепенно в камнях образовываются отверстия и лунки, которые засаливаются всё больше . С течением лет камни разрушаются, а соль снова возвращается в океан .
Камни на побережье Лично для меня все эти варианты ответа на вопрос, почему океанические воды являются солёными , выглядят спорными, но других у науки пока нет.
Вода - один из самых сильных растворителей. Она способна растворить и разрушить любую горную породу на поверхности земли. Потоки воды, ручейки и капли постепенно разрушают гранит и камни, при этом происходит выщелачивание из них легкорастворимых составных частей. Ни одна прочная порода не сможет противостоять разрушительному воздействию воды. Это процесс долгий, но неотвратимый. Соли, которые вымываются из горных пород, придают морской воде горько-солёный вкус.
Но почему же вода в море солёная, а в реках пресная?
На этот счет имеется две гипотезы.
Гипотеза первая
Все примеси, растворенные водой, сносятся ручьями и реками в моря и океаны. Речная вода тоже солёная, только солей в ней в 70 раз меньше, чем в морской воде. Вода из океанов испаряется и вновь возвращается на землю в виде осадков, а растворенные соли остаются в морях и океанах. Процесс "поставки" солей в моря реками продолжается уже более 2 млрд. лет - время, достаточное, чтобы "засолить" весь Мировой океан.
Дельта реки Клута в Новой Зеландии.
Здесь Клута разделяется на две части: Матау и Коау,
каждая из которых впадает в Тихий океан.
Морская вода содержит в себе почти все элементы, существующие в природе. В ней есть магний, кальций, сера, бром, йод, фтор, в небольшом количестве содержатся медь, никель, олово, уран, кобальт, серебро и золото. Химики нашли в морской воде около 60 элементов. Но больше всего в морской воде содержится хлорида натрия, или поваренной соли, вот потому она и соленая.
В пользу этой гипотезы говорит тот факт, что озёра, которые не имеют стока, - тоже солёные.
Таким образом, получается, что изначально вода в океанах была менее соленая, чем сейчас.
Но эта гипотеза не объясняет различия в химическом составе морской и речной воды: в море преобладают хлориды (соли соляной кислоты), а в реках - карбонаты (соли угольной кислоты).
Гипотеза вторая
Согласно этой гипотезе, вода в океане была солёной изначально, и виной тому вовсе не реки, а вулканы. Сторонники второй гипотезы считают, что в период образования земной коры, когда была очень высока вулканическая активность, вулканические газы, содержащие пары хлора, брома и фтора, проливались кислотными дождями. Таким образом, первые моря на Земле были... кислыми. Вступая в химическую реакцию с твердыми породами (базальтом, гранитом), кислая вода океанов извлекала из горных пород щелочные элементы - магний, калий, кальций, натрий. Образовались соли, которые нейтрализовали морскую воду - она стала менее кислой.
По мере снижения вулканической активности атмосфера очищалась от вулканических газов. Состав океанской воды стабилизировался примерно 500 млн. лет назад - она стала соленой.
Но куда же пропадают карбонаты из речной воды, попадая в Мировой океан? Их используют живые организмы - для построения раковин, скелетов и т. д. А вот хлоридов, которые преобладают в морской воде, они избегают.
В настоящее время учёные сошлись на том, что обе эти гипотезы имеют право на существование, и не опровергают, а взаимно дополняют друг друга.
Морская вода отличается не очень приятным соленым с горечью вкусом, что не дает возможности ее пить. Но не в каждом море соленость одинакова. Первый раз посетив пляж, ребенок часто задает вопрос – от чего вода соленая? Вопрос простой, но родителей он ставит в тупик. Итак, почему вода в морях и океанах соленая, от чего зависит соленость воды.
Воздействие расположения морей и океанов
Если взять моря планеты, то вода в каждом из них будет отличаться по своему составу. Специалисты утверждают, что ближе к северным районам показатель солености увеличивается. К югу процент содержания соли в морской воде понижается. Но здесь следует помнить одну особенность – океанская вода всегда гораздо солоней, чем морская, расположение на это влияния не оказывает. И уже этот факт ничем не объясняется.
Соленость воды обусловлена содержанием в ней хлоридов натрия и магния, а так же других солей. Как вариант, определенные участки суши обогащены залежами этих компонентов, тем самым отличаясь от иных регионов. Откровенно говоря, такое пояснение довольно надуманно, если принимать во внимание морские течения, ведь уровень содержания соли со временем должен стабилизироваться по всему объему.
Причины, влияющие на содержание солей в воде
Учеными предлагается несколько объяснений вода в морях и океанах солёная. Одни думают, что высокое содержание солей возможно по причине выпаривания вод рек, впадающих в моря. Другие утверждают, что соленость не что иное, как результат вымывания водами камней и скалистых участков. Есть и такие, что сравнивают это явление с результатом действия вулканов.
Многие скептически относятся к мнению, что соли попадают в моря с водами рек. Но никто не отрицает, что речная вода соль в себе все-таки содержит, правда, не в таких количествах, как в океане.
Следовательно, от попадания в море речной воды происходит определенное опреснение, но после испарения речной влаги соли остаются в море. Примеси такие больших объемов не создают, но, принимая во внимание длительность этого процесса, явление вполне объяснимо. Соли скапливаются на дне, разносясь дальше морскими течениями и придавая воде горечь.
Вулканы так же оказывают свое воздействие. При выбросах они несут приличное количество разнообразных компонентов, в число которых входят и соли. Вулканическая активность была особенно высокой в период формирования Земли. В атмосферу производились большие выбросы кислот. Есть предположение, что от воздействия кислотных дождей вода в морях изначально была кислой. Взаимодействуя с кальцием, калием и магнием образовывались соляные накопления.
Есть еще ряд причин, способных оказать влияние на процент содержания соли в воде. Связывают эту причину с ветрами, способными приносить соли, с почвенным составом, способным пропускать через себя влагу, насыщая ее солями, солевыделяющими минералами, находящимися под океаническим дном.
Где больше всего содержится солей?
Жидкость в виде морской воды составляет наибольшее количество на планете. По этой причине многие стремятся отдохнуть именно на морских пляжах, уходя в трудовые отпуска. Что удивительно, но минеральный состав жидкостей разных морей отличается друг от друга. И этому есть свои причины. Итак, какое же море наиболее соленое?
Ответ на этот вопрос представляет статистика исследований. Самым соленым морем по праву является Красное, содержащее в каждом литре своей жидкости сорок один грамм солей. Для сравнения, аналогичное количество воды из Черного моря содержит всего восемнадцать грамм, Балтийское – всего лишь пять.
Химическая таблица Средиземного моря достигает тридцати девяти грамм, несколько отставая от Красного моря. Океанические воды отличаются уровнем содержания солей, равным тридцати четырем граммам.
В чем секрет лидерства Красного моря? Над его поверхностью ежегодно в среднем выпадает около ста миллиметров осадков. Это незначительное количество при том показателе, что испарение в год достигает до двух тысяч миллиметров.
В красное море нет притока воды из впадающих рек по причине отсутствия таковых, пополнение происходит исключительно за счет осадков и водных ресурсов Аденского залива, где вола тоже соленоватая.
Еще одна причина – перемешивание вод. В зимний и летний сезон происходит смена жидкостных пластов. Испарению подвергаются только верхние слои воды. Остатки солей опускаются ко дну. По этой причине их количество на литр воды постоянно растет.
Иной раз, самым соленым величают Мертвое море, в котором соляной процент на единицу воды достигает трех с лишним сотен грамм. Такой уровень влияет даже на то, что в этом море рыба не выживает. Но особенности этого водоема таковы, что он не имеет выхода в океан, следовательно, логичней считать его озером.
Зачастую, моряки кораблей, которые потерпели крушение или заблудились в морских водах, погибали от жажды. Но мало кто знает, почему так, ведь кругом много воды.
Всё дело в том, что морская вода насыщена таким составом, что он не подходит для человеческого организма и не утоляет жажду. К тому же у морской воды специфический вкус, горько-соленый и для питья она не подходит. Это все из-за растворенных в ней солей. Разберемся, как они туда попали.
Что придает воде соленый вкус
Соль имеет кристаллический вид. Океанические воды в своем составе имеют почти все элементы таблицы Менделеева. Водород и кислород объединяется в молекулы воды. Также в состав входят примеси фтора, йода, кальция, серы и брома. В минеральной основе морской воды преобладает хлор и натрий (обычная соль). Именно из-за этого в море вода соленая. Остается выяснить, как же соли попадают в эту воду.
Материалы по теме:
Почему Черное море назвали Черным?
Как образовалась морская вода
Ученые долгое время проводят опыты и пытаются выяснить, почему в морская вода соленая, а речная – пресная. Есть несколько теорий образования соленой морской воды.
Оказывается, в реках и озерах тоже вода соленая. Но содержание солей в них настолько маленькое, что практически незаметно. Согласно первой теории, речные воды, попадая в моря и океаны испаряются, а соли и минералы остаются. Из-за этого их концентрация все время увеличивается и вода в море и океане становится соленой.
По мнению ученых, процесс засоления морей происходит на протяжении миллиарда лет. Но вопреки первой теории доказано, что воды в мировом океане не меняют свой химический состав уже длительное время. А те элементы, которые попадают с речной водой, только поддерживает океанический состав, но никак не изменяет. Из этого следует другая теория. Соль имеет кристаллическую консистенцию. Волны, бьющиеся о берег омывают камни. В них образовываются луночки. Когда вода испаряется, кристаллики соли остаются в этих лунках. Когда камень разрушается, соль опять попадает в воду и она становится соленой.
Важно знать!
В течение 4 млрд. лет дождь поливает землю, дождевая вода проникает в скалы, откуда находит свой путь в . Она несет с собой растворенную соль. В ходе геологической истории содержание соли в море постепенно увеличивается. Балтийское море, из-за низких температур воды, содержит в 8 раз меньше соли, чем, например, Персидский залив. Если бы вода из всех океанов сегодня испарилась, оставшаяся соль сформировала бы по всему миру когерентный слой высотой 75 м.
Откуда берется соль в море?
Да, часть соли попадает в воду непосредственно с морского дна. На дне есть целый ряд солесодержащих камней, из которых соль проникает в воду. Часть хлорида натрия также поступает из вулканических клапанов. Однако, по словам ВВС, большая часть соли поступает с материка. Поэтому, хлорид натрия из суши – это основная причина, почему море соленое.
Каждый килограмм морской воды содержит в среднем 35 г соли. Большинство из этого вещества (около 85%) представляет собой именно хлорид натрия, известную всем кухонную соль. Соли в моря поступают из нескольких источников:
- Первый источник – выветривание скал на материке; когда камни промокают, из них смываются соли и другие вещества, которые реки несут в моря (точно такое же действие оказывают скалы на морском дне);
- Другим источником являются взрывы подводных вулканов – вулканы выпускают лаву в воду, которая реагирует с морской водой и растворяет в ней некоторые вещества.
Вода также проникает в трещины, которые лежат глубоко на дне океана в районах т.н. срединно-океанических хребтов. Здесь камни горячие, часто на дне есть лава. В трещинах вода нагревается, благодаря чему растворяет значительное количество солей из окружающих пород, которые проникают в морскую воду.
Хлорид натрия является наиболее распространенной солью в морской воде, потому что она максимально растворима. Другие вещества растворяются хуже, поэтому в морях их не так много.
Особыми случаями являются кальций и кремний. Реки приносят в океаны большое количество этих двух элементов, но, несмотря на это, в морской воде их мало. Кальций «подбирают» различные водные животные (кораллы, брюхоногие и двустворчатые моллюски) и встраивают их в свои резервуары или скелеты. Кремний, в свою очередь, используют микроскопические водоросли для создания клеточных стенок.
Солнце, освещающее океаны, вызывает испарение большого количества морской воды. Однако выпаренная вода оставляет всю соль. Благодаря этому выпариванию соль в море концентрируется, вследствие чего вода становится соленой. В то же время, на морском дне осаждается некоторая соль, которая поддерживает баланс солености воды – в противном случае, море с каждым годом становилось бы все более соленым.
Соленость воды или содержание соли в воде варьируется в зависимости от положения водного ресурса. Наименее солеными являются моря и океаны у северных и южных полюсов, где солнце не сияет так сильно, и вода не испаряется. Кроме того, соленая вода разбавляется таянием ледников.
Напротив, море около экватора испаряется больше из-за повышенных температур, которые преобладают в этой местности. Этот фактор не только является ответом на вопрос, почему море соленое, но и отвечает за повышенную плотность воды. Этот процесс характерен для некоторых крупных озер, которые в его ходе становятся солеными. Примером является , где вода настолько соленая и плотная, что люди могут спокойно лежать на ее поверхности.
Указанные выше факторы – это причины солености морской воды, как их понимают ученые на современном уровне научных знаний. Однако есть несколько нерешенных вопросов. Неясно, например, почему разные соли встречаются повсюду в мире практически в тех же пропорциях, хотя соленость отдельных морей значительно различается.
Правдивы ли эти гипотезы?
Конечно, ни одна гипотеза не является полностью верной. Морская вода формировалась в течение очень долгого времени, поэтому у ученых нет достоверных доказательств о причинах ее солености. Почему все указанные гипотезы можно опровергнуть? Вода вымывает землю, где нет столь высокой концентрации соли. В геологические эпохи соленость воды изменялась. Содержание соли также зависит от конкретного моря.
Вода воде рознь – соленая вода имеет разные свойства. Морская – характеризуется соленостью около 3,5% (1 кг морской воды содержит 35 г соли). Соленая вода имеет разную плотность, варьируются и точки замерзания. Средняя плотность морской воды составляет 1,025 г/мл, замерзает она при температуре -2°С.
Вопрос может звучать иначе. Как мы знаем, что вода в море – соленая? Ответ простой – каждый может легко попробовать ее «на вкус». Поэтому всем известен факт солености, но точная причина такого явления остается загадкой.
Интересный факт! Если вы посетите Сан-Карлес-де-ла-Рапита и отправитесь в бухту, вы увидите белые горы, сформированные из соли, добытой из морской воды. Если добыча полезных ископаемых и торговля соленой водой будут успешными, то в будущем, гипотетически, море рискует стать «пресноводной лужей»…
Двойное лицо соли
На Земле существуют огромные запасы соли, которые могут быть извлечены из моря (морская соли) и из шахт (каменная соль). Было научно доказано, что кухонная соль (хлорид натрия) является жизненно важным веществом. Даже без точных химических и медицинских анализов и исследований людям с самого начала было ясно, что соль является очень ценным, полезным и поддерживающим веществом, которое и им самим, и животные позволяет выживать в мире.
С другой стороны, чрезмерная соленость вызывает снижение плодородия почвы. Она не позволяет растениям получать минералы в корни. В результате чрезмерной солености почвы, например в Австралии, широко распространено опустынивание.