Łyk wody zaczerpniętej z morza szybko kończy się grymasem. Jest wyraźnie słona, choć wpadające do niej rzeki wcale nie smakują podobnie. Skąd więc bierze się sól w oceanach? Jej obecność jest związana między innymi ze skałami, obiegiem wody oraz tym, co dzieje się na dnie morskim. To powolny i złożony proces… a różnice w zasoleniu poszczególnych akwenów pokazują, że nie wszędzie przebiega on jednakowo.
Skąd bierze się sól w wodzie morskiej?
Woda oceaniczna nie zawiera wyłącznie soli kuchennej. Jest w niej cała mieszanina rozpuszczonych substancji. Najwięcej znajdziemy jonów sodu i chlorkowych, które razem tworzą chlorek sodu. Obecne są również związki magnezu i wapnia. Do tego dochodzi potas oraz siarczany. Właśnie ta mieszanina odpowiada za charakterystyczny smak morskiej wody.
Skąd się wzięła? Ważną rolę odgrywa rozpad i chemiczne wietrzenie skał. Deszcz spada na powierzchnię lądu, wsiąka w grunt, przepływa przez szczeliny i stopniowo rozpuszcza niewielkie ilości minerałów. Pojedyncza kropla zabiera ich bardzo mało. Gdy jednak zsumuje się wodę spływającą z ogromnych obszarów, ilość transportowanych składników staje się znaczna.
Drugim źródłem są procesy zachodzące pod powierzchnią Ziemi. Woda morska może przenikać do pęknięć w dnie oceanu, ogrzewać się i wchodzić w reakcje ze skałami. Następnie wraca do oceanu, niosąc rozpuszczone pierwiastki. Aktywność wulkaniczna także wpływa na skład wody. Więcej podobnych zagadnień opisuje dział poświęcony geologii Ewolucji Myślenia.
Przeciętne zasolenie oceanu wynosi około 35 gramów soli na kilogram wody. Nie oznacza to jednak, że taki sam wynik otrzymamy w każdym miejscu. W pobliżu ujścia dużej rzeki woda będzie mniej słona. W gorącym i suchym rejonie, gdzie parowanie jest silne, stężenie soli może być wyraźnie większe. Sam ocean nie jest więc równym zbiornikiem o identycznym składzie… różnice bywają naprawdę spore.
Jak rzeki dostarczają sól do mórz i oceanów?
Rzeka wygląda na czystą i zazwyczaj nie pozostawia słonego posmaku. Mimo to niesie rozpuszczone minerały niemal przez cały czas. Zbiera je z gleby, skał i wód podziemnych. Trafiają do niej również drobiny materiału wypłukiwanego ze zboczy. Część widać jako piasek albo mętną zawiesinę, lecz znaczna ilość pozostaje niewidoczna.
Cały proces zaczyna się często daleko od morza. Deszczówka przenika przez podłoże, reaguje z minerałami i zabiera niewielkie ilości znajdujących się w nich składników. Powstające strumienie łączą się później w większe cieki. Te wpadają do rzek, a rzeki prowadzą wodę aż do morza. Po drodze dochodzi spływ z pól, lasów oraz skalistych terenów. Każdy obszar wnosi nieco inny zestaw substancji.
Czy wszystko, co niesie rzeka, pozostaje później w oceanie? Nie. Część pierwiastków wykorzystują organizmy morskie. Inne wiążą się z osadami albo uczestniczą w reakcjach zachodzących na dnie. Sód i chlorki są jednak dobrze rozpuszczalne, dlatego mogą pozostawać w wodzie. Gdy woda paruje, te składniki nie unoszą się wraz z nią. Zostają w zbiorniku.
Rzeki tworzą więc ogromną sieć transportową. Jednorazowo dostarczana ilość soli może wydawać się niewielka, ale woda płynie bez przerwy. Obieg obejmuje całe kontynenty, od górskich źródeł po rozległe ujścia. Podobne zjawiska zachodzące na Ziemi pokazują, jak wiele pozornie oddzielnych elementów środowiska jest ze sobą powiązanych.
Dlaczego rzeki nie są słone, skoro zawierają minerały?
Rzeka zawiera rozpuszczone sole, tylko ich stężenie jest zbyt małe, aby język odbierał wodę jako wyraźnie słoną. To trochę jak wsypanie kilku ziaren soli do dużego dzbanka. Sól nadal tam jest, lecz podczas picia raczej jej nie zauważysz.
Można to sprawdzić bez próbowania wody z przypadkowego brzegu. Gdy niewielka próbka czystej wody rzecznej odparuje, na naczyniu może pozostać delikatny osad. Tworzą go substancje, które wcześniej były rozpuszczone i niewidoczne. Ich ilość zależy od rodzaju podłoża, przez które płynie rzeka, dopływów oraz opadów. Znaczenie ma też działalność człowieka.
Rzeka stale się porusza. Otrzymuje nową wodę z deszczu, źródeł i topniejącego śniegu, a później oddaje ją morzu. Minerały nie mają więc takich warunków do zagęszczania jak w zamkniętym zbiorniku, z którego woda ucieka głównie przez parowanie. Jeśli jezioro nie ma odpływu, sytuacja może wyglądać zupełnie inaczej. Woda znika, a rozpuszczone składniki zostają. Poziom zasolenia rośnie.
Właśnie dlatego istnieją słone jeziora, mimo że zasilają je rzeki lub strumienie. Dobrym przykładem jest Morze Martwe, które pod względem geograficznym jest jeziorem bezodpływowym. Słońce odbiera mu wodę, lecz nie zabiera soli. Zwykła rzeka działa inaczej – przepływa dalej, dlatego pozostaje wodą słodką, choć chemicznie nie jest zupełnie pozbawiona minerałów.
Czy wszystkie morza i oceany mają takie samo zasolenie?
Nie. Zasolenie potrafi mocno różnić się pomiędzy akwenami, a nawet między częściami tego samego morza. Decyduje o nim bilans wody. Jeśli dużo jej paruje, a opadów i dopływu rzecznego jest mało, sole stają się bardziej skoncentrowane. Gdy regularnie pada lub do zbiornika wpadają wielkie rzeki, woda morska zostaje rozcieńczona.
Dobrze widać to w ciepłych rejonach. Morze Czerwone leży na obszarze suchym, parowanie jest tam intensywne, a dużych rzek praktycznie nie ma. Połączenie z otwartym oceanem również jest ograniczone. W rezultacie jego woda ma wyższe zasolenie niż w wielu innych częściach świata. Dość słone jest także Morze Śródziemne. Tu także ubywa wiele wody, którą później częściowo uzupełnia przepływ przez Cieśninę Gibraltarską.
Ogromne znaczenie ma wpływ Słońca na Ziemię. To energia słoneczna napędza parowanie. Sama woda zmienia się w parę i trafia do atmosfery, natomiast sól pozostaje niżej. W chłodniejszych częściach globu dochodzi jeszcze tworzenie lodu morskiego. Podczas zamarzania większość soli nie zostaje zamknięta w lodzie, tylko wraca do otaczającej wody. Może więc lokalnie podnieść jej zasolenie.
Sytuacja zmienia się także wraz z porami roku. Ulewne deszcze, topnienie śniegu oraz okresowe zwiększenie przepływu rzek potrafią obniżyć zasolenie przy wybrzeżu. Prądy morskie przenoszą natomiast masy wody pomiędzy regionami. Mapa zasolenia nie jest przez to jednolita… i nie pozostaje całkiem nieruchoma.
Dlaczego Morze Bałtyckie jest mniej słone niż ocean?
Bałtyk często określa się jako morze słonawe. Zasolenie 2–20‰, średnio: 7‰. Jego woda zawiera więcej soli niż typowa rzeka lub jezioro, ale zdecydowanie mniej niż otwarty ocean. Średnie zasolenie oceanu światowego wynosi około 35‰, co oznacza, że w 1 kg wody znajduje się 35 g soli. Główną przyczyną jest położenie akwenu. Bałtyk niemal ze wszystkich stron otacza ląd, a połączenie z Morzem Północnym prowadzi przez stosunkowo wąskie i płytkie cieśniny duńskie.
Słona woda oceaniczna może przedostawać się do Bałtyku, jednak wymiana jest ograniczona. Jednocześnie do morza wpada bardzo wiele rzek. Dostarczają wodę słodką z rozległego obszaru Europy Północnej i Środkowej. Dochodzą do tego opady, a chłodniejszy klimat zmniejsza parowanie w porównaniu z Morzem Czerwonym czy Śródziemnym. Słodkiej wody przybywa więc na tyle dużo, że wyraźnie rozcieńcza tę napływającą od zachodu.
Zasolenie nie jest jednak takie samo w całym Bałtyku. Najwyższe wartości występują w pobliżu cieśnin duńskich, ponieważ tam dociera najwięcej wody z Morza Północnego. Dalej na wschód i północ stężenie soli stopniowo spada. W środkowej części akwenu wynosi zwykle około 7 promili, natomiast w zatokach położonych daleko od połączenia z oceanem może być znacznie niższe. Przy ujściach rzek różnica jest jeszcze bardziej zauważalna.
Nietypowe warunki wpływają na życie organizmów. Dla części gatunków oceanicznych Bałtyk jest zbyt mało słony. Z kolei nie wszystkie stworzenia słodkowodne dobrze radzą sobie z obecną tam ilością soli. Mieszkańcy tego morza muszą być przystosowani do środowiska, które znajduje się gdzieś pomiędzy wodą słodką a typowo morską.
Sól w morzach pochodzi z wielu powiązanych procesów, lecz o jej końcowym stężeniu decydują również opady, parowanie oraz wymiana wody. Dlatego jeden akwen może być bardzo słony, a drugi zaledwie słonawy. Bałtyk jest dobrym przykładem, jak mocno położenie i dopływ rzek zmieniają właściwości całego morza.
