Время от времени мы сталкиваемся с некоторыми вопросами, относящимися к нашей планете, на которые еще не найдено ответов. Например, наличие соли в воде океанов. Как она туда попала?
Научное обоснование 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 соляной кислоты) из недр Земли при извержениях вулканов. Ионы натрия и хлора постепенно стали основными составляющими солевого состава морской воды.
Но мы не знаем, можем ли мы этим объяснить наличие ТАКОГО огромного количества соли в океанах. Если высушить все океаны, из оставшейся соли можно было бы построить стену высотой 230 км и толщиной почти 2 км. Такая стена смогла бы обогнуть по экватору весь земной шар.
Или другое сравнение. Соль всех высохших океанов по объему в 15 раз больше всего европейского континента!
Обычную соль, которой мы ежедневно пользуемся, получают из морской воды, солевых источников или при разработке залежей каменной соли. Морская вода содержит 3-3,5% соли. Внутренние моря, такие, как Средиземное море, Красное море, содержат больше соли, чем открытые моря. Мертвое море, занимая всего 728 кв. км., содержит примерно 10 523 000 000 тонн соли. В нем столько соли, что утонуть в такой воде практически невозможно, поскольку за счет солей плотность воды увеличилась.
В среднем в литре морской воды содержится около 30 г соли. Залежи каменной соли в различных частях земли образовались многие миллионы лет назад в результате испарения морской воды. Для образования каменной соли необходимо, чтобы испарилось девять десятых объема морской воды; полагают, что на месте современных залежей этой соли находились внутренние моря. Они испарялись быстрее, чем поступала новая морская вода - вот и появились залежи каменной соли.
Основное количество пищевой соли добывают из каменной соли. Обычно к залежам соли прокладывают шахты. По трубам закачивают чистую воду, которая растворяет соль. По второй трубе этот раствор поднимается на поверхность.
В Гонконге морская вода широко используется в сливных системах туалетов. Более чем 90 % из них используют для смыва именно морскую воду в целях экономии воды пресной. Начало этой практике было положено в 1960-х и 1970-х годах, когда добыча запасов пресной воды стало затруднением для жителей бывшей британской колонии.
Морскую воду можно без вреда для здоровья пить в небольших количествах в течение 5-7 дней.
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.
Почему в море вода соленая? Этим вопросом хотя бы раз в жизни (а, точнее, в детстве) задавался каждый из нас.
«Вода камень точит». Эта пословица очень правдива. Во всем мире нет растворителя сильнее воды. Она способна размывать соли и кислоты, легко справляется с камнями и огромными скалами.
Дождевые потоки выщелачивают самые твердые породы, смывают их в воду. Соль, накапливаясь в воде, делает ее горько-соленой.
Но почему реки остаются пресными?
Ученые называют несколько причин. Рассмотрим основные теории, которые сегодня предлагают специалисты, изучающие морскую воду.
Почему в море вода соленая? Теория первая.
Все примеси, попадающие в воду, рано или поздно оказываются в морях и океанах. Почему в море Потому что реки тоже соленые. Однако соли в них на 70% меньше, чем в океане. Приборы ее регистрируют, а на вкус речная вода кажется пресной. Проточная вода из рек попадает в океан, соли там скапливаются. Процесс идет более двух миллиардов лет. Этого времени более чем достаточно, чтобы «просолить» огромное количество воды. Вода постепенно испаряется, выпадает дождями, вновь возвращается в океан. Соли и прочие элементы остаются неизменными: они не испаряются, а только накапливаются.
Хорошим подтверждением этой теории служат озера, у которых нет стока: они тоже соленые.
Например, (по существу это огромное бессточное озеро) содержит такое количество соли, что она любое тело выталкивает на поверхность.
Это озеро - самая низкая точка планеты, которая, к тому же, находится в жарком месте. Из-за климата и испарений, считают ученые, соленость Мертвого моря и достигла почти 40%. В нем не водятся ни рыбы, ни растения. Даже внешне вода напоминает маслянистую субстанцию. А на дне озера вместо привычного ила - соль.
Такая теория, объясняющая, почему вода в море соленая, имеет один существенный недостаток. Она не учитывает, что в составе речной воды находятся, в основном, а в морской - хлорида натрия (обычной соли).
Почему в море вода соленая? Теория вторая.
Согласно ей, изначально вода в океане была не соленая, а кислая. Почему? Потому что в период рождения Земли атмосфера буквально кипела. Вулканы «вбрасывали» в нее множество химических элементов, проливались кислотные дожди. Все это оседало на дне новорожденных океанов, делая ее кислой. Постепенно реки сносили в океан размытые горные породы, которые вступали в реакцию с кислотой. В результате выделялись соли, что и сделало воду соленой. Выделялись еще и карбонаты, но они очень активно использовались и используются морскими животными, которые при их помощи строят раковины, скелеты, панцири.
Давным-давно процесс стабилизировался, но вода в морях осталась соленой. Такой она остается и сегодня.
Обе теории имеют место, но, ни одна из них точно не объясняет, почему в море и реках разная вода. Местами эти гипотезы дополняют друг друга, а местами опровергают.
Возможно, очень скоро появится новая теория, которая даст исчерпывающий ответ на интересующих всех людей Земли вопрос.
Почти каждый из нас, неосторожно открыв рот при морском купании и глотнув воды, задумывался, а почему солёное? Конечно, можно уподобиться древним грекам, считающим, что воды морей и океанов – это слёзы Посейдона. Но теперь в сказки не верят, и требуется строго научное обоснование причин появления соли в морских водах.
Теории солёности морей
Исследователи этой давней проблемы делятся на два лагеря, предлагая конкретные теории.
Солёность морей приобреталась постепенно
Этому способствовал природный круговорот воды. Осадки, воздействуя на породы, вымывали из неё минеральные вещества, которые попадали в речные системы. А из рек вода, насыщенная солями, уже поступала в моря. Сами речные потоки тоже способствовали вымыванию из грунтов и горных пород солей.
Потом приступало к работе неутомимое Солнце. Под его жарким воздействием происходило испарение воды, уже не содержащей солей. Дистиллированная влага выпадала и осадками на поверхность планеты и продолжала свою работу по насыщению солями морей.
Процесс продолжался в течение многих миллионов лет, соль накапливалась в морских водах, приобретая именно ту консистенцию, которую мы теперь наблюдаем. Всё просто и достаточно логично. Однако в этой теории есть некоторая нестыковка.
Почему-то за последние полмиллиарда лет концентрация солей в морских водах не изменилась . А ведь осадки и реки так же активны, как и прежде. Объяснить это несоответствие можно следующим образом. Соли, поставляемые реками в морские недра, не растворяются в них, а оседают на донные поверхности. Из них сформировываются различные горные породы и каменистые образования.
Морские воды были солёными с самого начала
Во времена образования земной коры наблюдалась мощная вулканическая работа. Тысячи вулканов выбрасывали в атмосферу гигантские количества всевозможных веществ, среди которых находились:
- хлор;
- бром;
- фтор.
На земную поверхность постоянно обрушивались кислотные ливни, способствующие рождению морей.
Их окисленные воды взаимодействовали с каменными породами и вытягивали из них:
- калий;
- натрий;
- магний;
- кальций.
В результате получались соли, которыми и насыщались воды. Но 500 миллионов лет назад этот процесс завершился.
Ещё любопытные версии солеобразования в морях
Поиск версий появления солёных и пресных вод не прекращается. На данное время наиболее интересны две.
- Наша планета образовалась именно в таком виде – моря солёные, а реки пресные. Если бы не речные течения, реки смогли бы тоже стать солёными, но, по счастью, моря не могут перетечь в них.
- Свою лепту внесли животные. Очень давно воды были солёными везде. Но животные очень активно её потребляли из рек и озёр, чтобы получать необходимые химические элементы для развития своих организмов. За многие сотни миллионов лет реки растеряли все запасы хлорида натрия. Но такая версия больше относится к разряду занимательных.
Особенности морской воды
Для людей пресная вода привычна и полезные свойства её очевидны. Но и морские воды имеют свои особенности.
- Она абсолютно не пригодна для питья. Содержание в ней солей и других минеральных веществ очень велико. Вывести их из организмов можно только ещё большим количеством воды. Но если провести опреснение такой воды, то пить её вполне можно.
- В некоторых странах именно морскую солёную воду используют для бытовых нужд. Например, в сливных канализационных системах.
- Польза морской воды для лечения давно известна. Её применяют в виде ванн, полосканий, ингаляций. Это помогает бороться с заболеваниями дыхательных путей, снимает напряжения в мышцах. Вода с повышенным содержанием солей проявляет и антибактериальные свойства.
Солёность вод некоторых известных морей такова (в 0 / 00):
- Средиземное – 39;
- Чёрное – 18;
- Карское – 10;
- Баренцево – 35;
- Красное – 43;
- Карибское – 35.
На столь непропорциональное содержание солей в водах разных морей влияют конкретные факторы:
- стоки впадающих в них рек и ручьёв;
- воды атмосферных осадков;
- преобразования морских льдов;
- жизнедеятельность всевозможных морских организмов;
- фотосинтез растений;
- бактериологическая деятельность.
Теперь и вы знаете, почему море солёное!
Почему море соленое, и откуда берется в нем соль? Это вопрос, который интересовал людей давно. По этому поводу даже имеется народная сказка.
Как объясняет фольклор
Чья это легенда, и кто именно ее придумал, уже и не узнать. Но у народов Норвегии и Филиппин она очень похожа, и суть вопроса о том, почему море соленое, сказка передает следующим образом.
Были два брата - один богатый, а другой, как водится, бедный. И нет, чтобы пойти и заработать на хлеб для своей семьи - бедный идет за милостыней к скупому брату-богачу. Получив в «дар» полузасохший окорок, бедный в ходе некоторых событий попадает в руки к нечистой силе и выменивает этот самый окорок на каменный жернов, скромно стоящий за дверью. А жернов не простой, а волшебный, и может смолоть все, чего только душе заблагорассудится. Естественно, жить тихо, в достатке, и не рассказывать о своей чудо-находке бедный не смог. В одной версии он сразу же отстроил себе в один день дворец, в другой - закатил пир на весь мир. Так как все вокруг знали, что еще вчера он жили бедно, окружающие стали задавать вопросы, откуда да почему. Скрывать, что у него имеется волшебный жернов, бедный не посчитал нужным, а потому появилось много охотников украсть его. Последним таким желающим оказался торговец солью. Украв жернов, он не попросил намолоть ему денег, золота, вкусностей заморских, ведь имея такое «устройство», можно было уже и не заниматься торговлей солью. Он попросил намолоть ему соли, чтобы не пришлось плавать за нею за моря-океаны. Запустился чудо-жернов, да смолол ему столько соли, что потопил корабль горе-купца, и упал жернов на дно морское, продолжая молоть соль. Вот как объясняли люди, почему море соленое.
Научные объяснения факта
Основным источником солей в морях и океанах являются реки.
Да, те реки, которые считаются пресными (правильнее сказать, менее солеными, ведь пресным, то есть лишенным примесей солей, является только дистиллят), у которых значение солей не превышает одного промилле, делают моря солеными. Это объяснение можно встретить у Эдмунда Галлея - человека, известного по комете, названной его именем. Помимо космоса он изучал вопросы более приземленные, и именно он впервые выдвинул эту теорию. Реки постоянно приносят огромное количество вод вместе с мелкими примесями солей в морские пучины. Там происходит испарение воды, но соли - остаются. Возможно, ранее, много сотен тысяч лет назад, океанские воды были совсем иными. Но добавляют еще один фактор, который может объяснить, почему моря и океаны соленые, - извержения вулканов.
Химические вещества из вулканов, привносящие соль в море
Во времена, когда земная кора находилась в стадии постоянного формирования, Происходили частые выбросы магмы с невероятным количеством различных элементов на поверхность - как на суше, так и под водой. Газы, непременные спутники извержений, смешиваясь с влагой, превращались в кислоты. А те, в свою очередь, вступали в реакцию со щелочью почвы, образуя соли.
Этот процесс происходит и сейчас, ведь сейсмологическая активность хоть намного ниже, чем была миллионы лет назад, но все же присутствует.
В принципе, и остальные факты, объясняющие, почему вода в море соленая, уже изучены: соли попадают в моря с почвы посредством перемещения осадками, ветрами. Причем в каждом открытом водоеме химический состав главной земной жидкости индивидуален. На вопрос о том, почему море соленое, "Википедия" отвечает таким же образом, лишь подчеркивая вред морской воды для организма человека в качестве питьевой, и пользу при приеме ванн, проведении ингаляций и тому подобного. Не зря так популярна морская соль, которую даже дообавляют в пищу вместо поваренной.
Уникальность минерального состава
Мы уже упоминали, что минеральный состав уникален в каждом водоеме. То, почему море соленое и насколько оно таковое, решает интенсивность выпаривания, то есть температура ветра на водоемом, количество рек, которые впадают в водоем, богатство флоры и фауны. Так, все знают, что за море - Мертвое, и почему его так называют.
Начнем с того факта, что морем называть данный водоем некорректно. Это озеро, так как не имеет связи с океаном. Мертвым же его назвали из-за огромной доли солей - 340 граммов на литр воды. По этой причине никакая рыба не способна выжить в водоеме. А вот в качестве лечебницы Мертвое море весьма и весьма популярно.
Какое же море все-таки самое соленое?
А вот право называться самым соленым принадлежит Красному морю.
В литре воды здесь 41 грамм солей. Почему Красное море соленое на столько? Во-первых, его воды пополняются лишь за счет осадков и Аденского залива. Второе тоже является соленым. Во-вторых, испарение воды здесь в двадцать раз превышает ее пополнение, чему способствует размещение в тропическом поясе. Было бы оно немного южнее, ближе к экватору, и количество осадков, характерное для этой зоны, резко бы изменило его содержание. Из-за расположения (а находится Красное море между Африкой и Аравийским полуостровом) оно еще и самое теплое море среди всех имеющихся на планете Земля. Его средняя температура - 34 градуса по Цельсию. Вся система возможных климатических и географических факторов сделала море таким, каким оно является сейчас. И это касается любого водоема с соленой водой.
Черное море - один из уникальных составов
По тем же причинам можно выделить и Черное море, чей состав тоже своеобразен.
Его содержание солей - 17 промилле, и это не совсем подходящие показатели для морских жителей. Если фауна Красного моря поражает любого приезжего своим разнообразием красок и форм жизни, то от Черного моря такого не ждите. Большинство «поселенцев» морей не переносят воду с менее чем 20 промилле солей, потому разнообразие жизни несколько снижено. Зато в нем имеется много полезных веществ, которые способствуют активному развитию одно- и многоклеточных водорослей. Почему Черное море соленое наполовину меньше, чем океан? Это, в первую очередь, связано с тем, что размер территории, с которой в него стекает речная вода, превышает саму площадь моря в пять раз. При этом Черное море очень замкнутое - его со Средиземным соединяет лишь тонкий пролив, а в остальном оно окружено сушей. Концентрация солей не может стать очень высокой из-за интенсивного опреснения речными водами - первый и самый важный фактор.
Вывод: мы видим сложную систему
Итак, почему вода в море соленая? Это зависит от множества факторов - речные воды и насыщенность их веществами, ветра, вулканы, количества осадков, интенсивность испарения, а это, в свою очередь, влияет на уровень и многообразие живых организмов в ней как представителей флоры, так и фауны. Это огромная система с большим количеством параметров, которые в итоге составляют индивидуальную картину.
