Изучение вопроса
Научное объяснение появлению солёной воды в море было положено работами Эдмунда Галлея в 1715 году. Он предположил, что соль и другие минералы вымывались из почвы и доставлялись в море реками. Достигнув океана, соли оставались и постепенно концентрировались. Галлей заметил, что большинство озёр, не имеющих водной связи с океанами, имеют солёную воду.
Теория Галлея отчасти верна. Вдобавок к ней следует упомянуть, что соединения натрия вымывались из дна океанов на ранних этапах их формирования. Присутствие другого элемента соли, хлора, объясняется его высвобождением (в виде хлороводорода) из недр Земли при извержениях вулканов. Атомы натрия и хлора постепенно стали основными составляющими солевого состава морской воды.
Первая теория
Первая теория основана на том, пресная вода такая же соленая, как и морская, однако концентрация соли в ней в семьдесят раз ниже. Свободную от солей воду можно получить только в лабораторных условиях методом дистилляции, в то время как природные жидкости никогда не были и не будут очищены от химических составляющих и микроорганизмов.
Все примеси, которые растворяются, а затем вымываются водой из рек и ручьев, неизбежно оказываются в водах Мирового океана. Затем вода испаряется с его поверхности и превращается в дождь, соль же становится частью ее химического состава. Этот цикл непрерывно повторяется вот уже два миллиарда лет, поэтому нет ничего удивительного в том, что за это время Мировой океан стал настолько богат солями.
Сторонники данной теории приводят в доказательство не имеющие стока соленые озера. Если бы вода изначально не имела в своем составе достаточного количества хлорида натрия, они были бы пресными.
Морская вода обладает одним уникальным свойством: она включает в себя практически все существующие химические элементы, в том числе магний, кальций, серу, никель, бром, уран, золото и серебро. Общее их количество приближается к шестидесяти. Однако самый высокий показатель приходится на долю хлорида натрия, так же известного, как поваренная соль, который и отвечает за вкус морской воды.
И именно химический состав воды стал камнем преткновения этой гипотезы. Согласно исследованиям, морская вода содержит высокий процент солей соляной кислоты, а речная – солей угольной кислоты. Вопрос о причине подобных различий до сих пор остается открытым.
Вторая теория
Вторая точка зрения основывается на предположении о вулканической природе океанских солей. Ученые считают, что процесс образования земной коры сопровождался повышенной активностью вулканов, в результате которой газы, насыщенные парами фтора, бора и хлора преобразовывались в кислотные дожди. Из этого можно сделать вывод о том, что первые моря на Земле содержали огромный процент кислоты.
В таких условиях не могли зародиться живые организмы, однако в дальнейшем кислотность океанской воды существенно снизилась, и произошло это так: кислая вода вымывала из базальта или гранита щелочи, которые затем трансформировались в соли, нейтрализующие океанскую воду.
Со временем вулканическая активность существенно ослабела, и атмосфера начала постепенно очищаться от газов. Состав морской воды тоже перестал изменяться и пятьсот миллионов лет назад пришел в стабильное состояние.
Однако и в наши дни соленость воды контролируется большим количеством подводных вулканов. Когда они начинают извергаться, минералы, входящие в состав лавы, смешиваются с водой, повышая общий уровень соли. Но, несмотря на то, что в Мировой океан каждый день попадает новая порция разнообразных солей, его собственная соленость остается неизменной.
Возвращаясь к вопросу о карбонатах, исчезающих из пресной воды при ее попадании в моря, стоит добавить, что эти химические вещества активно используют морские организмы для формирования раковин и скелетов.
Почему в морях вода соленая постоянно и этот состав не меняется?
Морская вода разбавляется дождями и впадающими реками, однако от этого она не становится менее соленой. Дело в том, что многие элементы, входящие в состав в морской соли, поглощают живые организмы. Коралловые полипы, ракообразные и моллюски впитывают из соли кальций, так как он им необходим для построения раковин и скелетов. Водоросли диатомеи впитывают двуокись кремния. Микроорганизмы и другие бактерии поглощают растворенные органические вещества. После того как организмы умирают или их поглощают другие животные, минералы и соли в их телах снова возвращаются на морское дно в виде останков или остатков распада.
Морская вода может быть соленой и меняться в зависимости от времени года, а также климата. Наиболее высокий уровень солености отмечается в Красном море и в Персидском заливе, так как там жарко и происходит интенсивное испарение. В морских водах, в которые попадает много осадков и большой объем пресной воды из крупных рек, соленость гораздо ниже. Наименее соленые моря и океаны возле полярных льдов, так как они тают и разбавляют море пресными водами. Но в то время, как море покрывается коркой льда, уровень соли в воде повышается. Но в целом показатели соли в составе морской воды остаются постоянным.
Самые соленые моря
Первое место по солености занимает уникальное Красное море. Есть несколько причин, почему это море такое соленое. Из-за расположения над поверхностью моря выпадает низкий уровень осадков, а испаряется воды гораздо больше. В это море не впадают реки, оно пополняется благодаря осадкам и водам Аденского залива, которые тоже содержат много соли. В Красном море постоянно перемешивается вода. В верхнем слое воды происходит испарение, соли опускаются на морское дно. Поэтому содержание соли значительно повышается. В этом водоемы были обнаружены удивительные горячие источники, температура в них поддерживается от 30 до 60 градусов. Состав воды в этих источниках неизменный.
Из-за отсутствия впадающих рек в Красное море не попадает грязь и глина, поэтому вода здесь чистая и прозрачная. Температура воды составляет 20-25 градусов круглый год. Благодаря этому в водоеме живут уникальные и редкие виды морских животных. Некоторые считают Мертвое море наиболее соленым. Действительно его вода содержит большое количество соли, из-за этого в нем не могут жить рыбы. Но данный водоем не имеет выхода в океан, поэтому его нельзя назвать морем. Будет правильнее считать его озером.
О целебных свойствах морской воды и о том, что сегодня мы называем талассотерапией, знали ещё древние греки – они вообще были сведущи в науках и весьма интересовались медициной. Знаменитый Гиппократ назначал своим пациентам много морских процедур, но потом прошло много веков, прежде чем люди вспомнили о целительной силе морской воды – немецкие врачи стали лечить ею больных только в XVIII веке.
Потом врачи стали часто назначать морские купания – в XIX веке, как известно, их применяли при лечении любых заболеваний, отправляя пациентов к морю, что бы у них ни заболело – и многие действительно выздоравливали.
Кстати, плавать большинство горожан научились тогда же: до того, как стали применять морское лечение, люди не понимали, зачем нужно уметь плавать, если ты не моряк, и в результате тонули, попадая в воду – при кораблекрушении или в других подобных ситуациях. Когда учёные говорят, что мы «вышли из воды», то обычно вспоминается теория Дарвина, и некоторые относятся к этому скептически, но оказывается, по составу морская вода близка к плазме крови человека – возможно, поэтому многих из нас так тянет к морю.
Непригодность морской воды для питья
Морская вода непригодна для питья из-за высокого содержания солей и минеральных веществ, для выведения которых из организма требуется воды больше, чем её выпитое количество. Однако после опреснения такую воду можно пить.
В 1950-х годах французский врач и путешественник Ален Бомбар экспериментально доказал, что морскую воду можно без вреда для здоровья пить в небольших (порядка 700 мл/сутки) количествах в течение 5–7 дней. Распреснённая морская вода соленостью в 3-4 раза ниже океанической (не более 8–11 промилле) в некоторых заливах, лагунах, эстуариях, куда впадают крупные реки, таких морях, как Азовское, Балтийское, Каспийское, намного менее вредна, чем океаническая, и может понемногу применяться для питья и выживания в чрезвычайных ситуациях. Аналогичное достигается, если разбавить океанскую воду пресной как минимум в соотношении 2:3.
Состав морской воды
В химическом составе морской воды содержатся такие важные элементы, как калий, кальций, кислород, водород, углерод, магний, йод, хлор, фтор, бром, сера, бор, стронций, натрий, кремний. Минеральные вещества, которые растворены в морской воде, представлены в ней в форме ионов, из-за чего морская вода – это по своей сути слабый ионизированный раствор, имеющих высокую электропроводимость и обладающий слабощелочной реакцией. Для морской воды характерны такие свойства слабых растворов, как пониженная теплоемкость, повышенная точка кипения и пониженная температура замерзания. Плотность морской воды выше, чем пресной.
Влияние морской воды на организм
Рассмотрим чуть подробнее, как влияют некоторые морские минералы на организм человека :
- Хлорида натрия в морской воде столько, сколько нужно здоровому человеку , поэтому и поддерживается в норме кислотно-щелочной баланс, когда мы купаемся в море, а кожа омолаживается и укрепляется.
- Кальций избавляет нас от депрессии, улучшает состояние соединительных тканей, защищает от инфекции, помогает заживлять ранки и порезы, нормализует свёртываемость крови; магний устраняет отёки, расслабляет мышцы, улучшает обмен веществ, снимает нервозностьи раздражительность, предупреждает развитие аллергии.
- Успокаивающим действием обладает и бром , а сера ликвидирует возбудителей грибковых заболеваний и оказывает благотворное воздействие на кожу в целом.
- Хлор участвует в процессах образования плазмы крови и желудочного сока ; калий очищает клетки и регулирует их питание; йод возвращает молодость клеткам кожи, снижает повышенный холестерин в крови, нормализует уровень гормонов и очень помогает нашему мозгу: не зря специалисты считают, что для развития умственных способностей ребёнок должен получать достаточно йода.
- Цинк предупреждает развитие опухолей , поддерживает половые железы и формирует иммунную защиту организма; укрепляет иммунитет и марганец, и он же принимает активное участие в образовании костной ткани.
- Медь, как и железо, предупреждает анемию ; железо к тому же транспортирует кислород во все уголки нашего организма; селен поддерживает здоровье клеток, предупреждая возникновение онкологии; кремний укрепляет структуру всех тканей и позволяет сосудам долго оставаться эластичными.
Именно по причине того, что морская вода так благотворно влияет на организм, специалисты рекомендуют в течение нескольких часов после купания не смывать её с кожи – конечно, если кожа не слишком чувствительна и это не вызывает раздражения.
Как известно, морская вода представляет собой раствор различных солей, придающих ей характерный горьковато-соленый вкус.
В то же время реки, которые впадают в моря и океаны, состоят только из пресной воды, концентрация растворенных солей в которой существенно ниже, чем в морской. Но как это может быть, почему в морской и речной воде содержится столь разное количество растворенных веществ? Узнаем, что об этом умают ученые.
Версия №1 – соль накапливалась постепенно
Дождевая или талая вода представляет собой практически чистый дистиллят: в ней содержится минимальное количество веществ, собранных в процессе падения в атмосфере на поверхность земли.
Впитываясь в почву и собираясь в ручейки, а затем в реки, вода растворяет минеральные вещества, которые затем выносятся с речной водой в океан. Испарение с поверхности океана, происходящее намного более интенсивно, чем на суше, вновь поднимает в атмосферу чистую, дистиллированную воду, а соли остаются в океане.
Процесс этот продолжается в течение миллиардов лет, за которые концентрация солей в морской воде выросла в десятки раз. В пользу этой гипотезы говорит существование на поверхности суши соленых озер, которые никогда не контактировали с водами Мирового океана. Как правило, это замкнутые водоемы, в которые вода только втекает в виде ручьев, но не вытекает наружу.
Правда, эта теория не объясняет разницу между составом солей в морской и речной воде. Пресная вода тоже содержит различные соли, но это, как правило, карбонаты – соли угольной кислоты, которые образуются в результате распада органических остатков – опавших листьев, и т.д.
В составе морской воды содержится до 80 различных химических элементов и их соединений, но превалирующим веществом в ней является хлорид натрия, или обычная поваренная соль, придающая характерный соленый вкус. Откуда в море берется поваренная соль, если с суши она не вымывается? На этот вопрос отвечает вторая версия, которую предлагают ученые.
Версия №2 – соль была в воде изначально
Миллиарды лет назад, когда наша планета была еще совсем молодой, в ее коре протекала бурная вулканическая деятельность. Извержения больших и маленьких были повседневным явлением.
В атмосферу и воды Мирового океана выбрасывалось большое количество вулканических газов, которые содержали хлор, бром и фтор в свободном виде. Атомы этих элементов вступали в реакцию с парами воды и образовывали молекулы кислот, поэтому в начальном периоде существования морская вода была не соленой, а кислой.
Эти кислоты, обладая высокой химической активностью, вступали в реакцию с металлами, содержащимися в вулканических горных породах – натрием, магнием, калием и др. Соединения, образующиеся в результате реакции, и были солями, которые придали воде сегодняшний «морской» вкус.
Кислоты были практически полностью нейтрализованы, а современный нам состав морской воды стабилизировался около 500 миллионов лет назад – факт, доказанный путем изучения горных пород морского и океанского дна.
А как все происходило на самом деле?
Скорее всего, в том, что морская вода стала соленой, «виноваты» оба описанных выше процесса. Первоначальный уровень солей вода Мирового океана действительно получила благодаря активной вулканической деятельности земной коры.
Сегодняшний уровень солей поддерживается вымыванием минеральных веществ реками, а также деятельностью многочисленных живых организмов, которые используют растворенные вещества для строительства своих клеток.
Интересный факт: хотя морская вода совершенно непригодна для питья, концентрация соли в ней соответствует содержанию солей в плазме человеческой крови.
Ежедневные купания в морской воде укрепляют организм, помогают бороться со множеством различных заболеваний кожи, дыхательных путей, нервной системы и др.
Еще с древних времен человек искал ответ на вопрос о том, почему море соленое. На самом деле таким привкусом обладает вода всех морей и океанов, только уровень солености у всех разный. От этого показателя во многом зависит биологическое разнообразие того или иного моря.
Но сперва о соли. Откуда же она берется? И почвы, и каменистые породы содержат частички различных солей, а дождевая вода их растворяет. Дождевые ручьи стекаются в реки, которые несут солевые частицы в море. А дальше все, как в школьном учебнике: под воздействием солнечных лучей происходит процесс испарения (при этом испаряется вода, а соль накапливается в морских глубинах), и в виде осадков она возвращается вновь на землю, вымывая из почвы частицы солей…
Но это лишь часть ответа на вопрос «почему море соленое». Другую же часть нужно искать на дне морском. Именно от состава морского дна, а точнее от пород, которые его образуют, во многом зависит соленость моря. Химический состав практически не меняется, а так как у каждого моря или океана он свой, то способны выживать, как правило, только на своей территории. Их нельзя переместить из одного моря в другое. Также огромное значение имеет интенсивность испарения - чем она выше, тем больше соли концентрируется в морской воде.
Вообще, есть еще масса причин, влияющих на уровень солености моря. Так, например, на соленость Черного моря влияет отдаленность океана, а также то, что многие европейские полноводные реки несут свои воды именно сюда. Огромный поток существенно снижает уровень солености, что ведет к снижению биологического разнообразия Черного моря. В сравнении со Средиземным количество обитателей черноморских глубин значительно скромнее, да и разнообразие оставляет желать лучшего: здесь вам не встретятся морские звезды и ежи, каракатицы и осьминоги, и кальмары. Растительный мир Черного моря также значительно беднее.
Почему море соленое? Есть еще один момент, наличие которого нельзя игнорировать при ответе на этот вопрос - участки суши, омываемые морем или океаном. Как видите, ответ не так прост, как может показаться на первый взгляд.
Сравнивая Черное и Средиземное моря, их водные миры, в более выгодном положении оказалось последнее, из-за более высокого уровня солености. А какое же самое соленое море в мире? Ответ на этот вопрос прост - Красное. Если в Черном море содержание соли - равно 17 граммам на литр воды (на Балтике - всего пять граммам), то в Красном море этот показатель более чем в два раза выше - 35-41 грамм на литр (в зависимости от побережья).
Это связано, в первую очередь, с отсутствием рек, впадающих в Красное море, а они, как известно, несут которая в некотором роде разбавляет морскую, снижая концентрацию солей. Здесь же концентрация медленно, но неизменно растет. Более плотные слои воды при этом опускаются ниже, более прохладная вода вытесняется в верхние слои, осуществляя естественное смешивание. Кроме того, отсутствие рек дает возможность морской воде сохранять свою прозрачность и чистоту. А от этого во многом зависит богатство подводного мира: разнообразие и красота обитателей Красного моря просто поражает воображение.
Отвечая на вопросы о том, почему море соленое, и какое нельзя не вспомнить о Мертвом, которое, будучи бессточным, еще называется озером. Чрезвычайно высокая концентрация солей в его воде постоянно поддерживается минеральными источниками, которые и делают воду не только самой соленой, но и просто уникальной по своему составу, он неповторим. Именно вода, а также знаменитая иловая грязь, которая, кстати, тоже отличается высоким содержанием минеральных солей, привлекает на берега сотни тысяч туристов, приезжающих со всех концов света поправить свое здоровье.
Почему вода в море соленая, а не пресная? Существует несколько теорий на этот счет. Одни исследователи утверждают, что соль остается от воды из впадающих рек, другие – что она попадает в воду из скал и камней, третьи считают, что причина в вулканических выбросах. Помимо соли морская вода содержит множество различных веществ и минералов.
Почему в море соленая вода
Моря гораздо больше рек, но состав их остается практически неизменным. Если всю морскую соль распределить на суше, мы получим слой толщиной более 150 метров, это равняется высоте 45-этажного здания. Рассмотрим несколько теорий, почему море соленое:
- Моря становятся солеными от воды впадающих в них рек. В этом нет ничего удивительного. Речная вода кажется довольно пресное, но в она тоже содержит соль. Ее содержание в 70 раз меньше, чем в водах Мирового океана. Впадая в морские просторы, реки разбавляют их состав, но при испарении речной воды соль остается на дне морей. Этот процесс происходил миллиарды лет, поэтому соль накапливалась постепенно.
- Вторая теория, почему в море соленая вода. Соли, попадающие из рек в море, оседают на дне. В течение многих лет из солей образуются огромные каменные глыбы и скалы. Со временем морские течения вымывают из них легкорастворимые вещества и соли. Частицы, вымытые из скал и горных пород, делают морскую воду соленой и горьковатой.
- Еще одна теория говорит о том, что подводные вулканы могут выбрасывать в окружающую среду множество веществ и соли. Когда формировалась земная кора, вулканы были предельно активны и выбрасывали кислотные вещества в атмосферу. Из кислот образовывались дожди и формировали моря. Сначала они были кислыми, но затем щелочные элементы почвы вступали в реакцию с кислотами и в результате получалась соль. Таким образом, вода в морях стала соленой.
Другие исследователи связывают соленость морских вод с ветрами, приносящие в воду соли. С почвами, через которые проходит пресная жидкость и обогащается солями, а затем впадает в океан. Морскую воду могут насыщать солью солеобразующие минералы, входящие в состав океанического дна, которые попадают туда из гидротермальных источников.
Почему в морях вода соленая постоянно и этот состав не меняется. Морская вода разбавляется дождями и впадающими реками, однако от этого она не становится менее соленой. Дело в том, что многие элементы, входящие в состав в морской соли, поглощают живые организмы. Коралловые полипы, ракообразные и моллюски впитывают из соли кальций, так как он им необходим для построения раковин и скелетов. Водоросли диатомеи впитывают двуокись кремния. Микроорганизмы и другие бактерии поглощают растворенные органические вещества. После того как организмы умирают или их поглощают другие животные, минералы и соли в их телах снова возвращаются на морское дно в виде останков или остатков распада.
Морская вода может быть соленой и меняться в зависимости от времени года, а также климата. Наиболее высокий уровень солености отмечается в Красном море и в Персидском заливе, так как там жарко и происходит интенсивное испарение. В морских водах, в которые попадает много осадков и большой объем пресной воды из крупных рек, соленость гораздо ниже. Наименее соленые моря и океаны возле полярных льдов, так как они тают и разбавляют море пресными водами. Но в то время, как море покрывается коркой льда, уровень соли в воде повышается. Но в целом показатели соли в составе морской воды остаются постоянными.
Самые соленые моря
Первое место по солености занимает уникальное Красное море. Есть несколько причин, почему это море такое соленое. Из-за расположения над поверхностью моря выпадает низкий уровень осадков, а испаряется воды гораздо больше. В это море не впадают реки, оно пополняется благодаря осадкам и водам Аденского залива, которые тоже содержат много соли. В Красном море постоянно перемешивается вода. В верхнем слое воды происходит испарение, соли опускаются на морское дно. Поэтому содержание соли значительно повышается. В этом водоемы были обнаружены удивительные горячие источники, температура в них поддерживается от 30 до 60 градусов. Состав воды в этих источниках неизменный.
Из-за отсутствия впадающих рек в Красное море не попадает грязь и глина, поэтому вода здесь чистая и прозрачная. Температура воды составляет 20-25 градусов круглый год. Благодаря этому в водоеме живут уникальные и редкие виды морских животных. Некоторые считают Мертвое море наиболее соленым. Действительно его вода содержит большое количество соли, из-за этого в нем не могут жить рыбы. Но данный водоем не имеет выхода в океан, поэтому его нельзя назвать морем. Будет правильнее считать его озером.
Если попробовать на вкус воду из морей и океанов, можно почувствовать солёный привкус . Причём каждый из этих водоёмов имеет свой вкус, который отличается степенью «солёности». Дело в том, что в различных морях и океанах содержится различное количество химических элементов. Состав этих элементов зависит от состава морского дна и суши, которую омывает океан.
Откуда в море взялась соль?
Как ни удивительно, но морская вода содержит, помимо солей, практически все элементы таблицы Менделеева . Например, кроме натрия и хлора, которые входят в состав обычной соли, в воде содержатся такие вещества, как магний, кальций, калий, бром и ещё огромное количество элементов.
А вот на вопрос: «Почему морская вода солёная? » пытались ответить учёные ещё в древние времена. Многие считают, что соль была занесена вместе с потоками рек, впадающими в море. А те, в свою очередь, вымывали минералы из почвы. Кроме того, соль содержится и в породах, слагающих морское и океаническое дно. Возможно, оттуда она попала и в воду.
Средняя солёность всех океанов и морей составляет 35 граммов соли на 1 литр воды. Но в воде разных морей и океанов разное количество соли. Самые «малосолёные» - это воды Финского залива и Балтийского моря. Самым солёным является Красное море .
Мертвое море
Однако солёными могут быть не только моря и океаны, но и озёра. Например, озеро, называемое Мёртвым морем , более соленое, чем Красное море . Интересен и такой факт: чем больше натрия и хлора содержит вода, тем лучше она выталкивает тела, попавшие в неё. Поэтому лучше всего учиться плавать в Мёртвом море.
В солёных водах количество и состав химических элементов всё время остаётся практически неизменным. Поэтому морские обитатели очень привередливы. Если поместить рыбу из одного моря в другое, она вряд ли сможет выжить.
Где текут солёные реки?
Речная вода хоть и пресная на вкус, тем не менее, содержит небольшое количество солей. А вот в одном из притоков сибирской реки Лены вода солёная, словно морская. Поэтому и название у притока соответствующее - Солянка . Но ещё солонее впадающие в него ручьи - гидрологи подсчитали, что, в среднем, их вода содержит 21 грамм соли на литр. Необыкновенное явление объясняется тем, что питающая их вода проходит через мощные солончаки толщиной до 17 метров. Это остатки древнего моря, высохшего миллионы лет назад.
