Проект "Почему море соленое?". Почему морская вода соленая

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.

1. 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.
2. 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.

1. 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.
2. В некоторых странах именно морскую солёную воду используют для бытовых нужд. Например, в сливных канализационных системах.
3. 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!

Известно, что океаны покрывают около 70 процентов поверхности Земли, и около 97 процентов всей воды на планете являются физиологическими растворами - то есть солёной водой . По некоторым оценкам, соль в океане, равномерно распределённая по поверхности земного шара, сформировала бы слой толщиной более 166 метров.

Морская вода на вкус горько-соленая, но откуда взялась вся эта соль? Все знают, что вода в дожде, реках и даже морских льдах - пресная. Почему же некоторые из вод Земли солёные, а другие нет?

Причины солености морей и океанов

Есть две теории по поводу того, почему морская вода - соленая, которые дают нам ответ.

Теория № 1

Дождь, который падает на землю, содержит некоторое количество углекислого газа из окружающего воздуха. Это приводит к тому, что дождевая вода слегка кислая из-за углекислоты. Дождь, падая на землю, физически разрушает породу, а кислоты делают то же самое химическим способом, и переносят соли и минералы в растворённом состоянии в виде ионов. Ионы в стоке переходят в ручьи и реки, а затем в океан. Многие растворённые ионы используются организмами в океане. Другие не расходуются и остаются на длительные периоды времени, а их концентрация увеличивается с течением времени.

Двумя ионами, постоянно присутствующими в морской воде, являются хлорид и натрий. Они составляют более 90 % всех растворенных ионов, а концентрация соли (солёность) составляет около 35 частей на тысячу.

Когда дождевая вода проходит через почву и просачивается через породы, она растворяет некоторые минералы. Такой процесс называется вымыванием. Это вода, которую мы пьём. И конечно же, в ней мы не чувствуем соль, потому что концентрация слишком мала. В конце концов, эта вода с небольшой нагрузкой растворенных минералов или солей достигает речных потоков и течёт в озёра и океан. Но годовое добавление растворенных солей из рек составляет лишь небольшую долю от общей соли в океане. Растворённые соли, переносимые всеми реками мира, сравнялось бы количеству соли в океане примерно через 200-300 миллионов лет.

Реки несут растворённые соли в океан. Вода испаряется из океанов, чтобы снова выпадать дождем и питать реки, но соли остаются в океане. Из-за огромного объёма океанов потребовалось сотни миллионов лет для того, чтобы содержание соли достигло нынешнего уровня.

Интересно знать: какие существуют на планете Земля?

Теория № 2

Реки не являются единственным источником растворенных солей. Несколько лет назад были обнаружены некоторые особенности на гребне океанических хребтов, которые изменили взгляд на то, как море стало солёным. Эти особенности, известные как гидротермальные вентиляционные отверстия, представляют собой места на дне океана, где вода, просачивающаяся в породы океанической коры, становится горячей, растворяет некоторые минералы и попадает обратно в океан.

С ней поступает большое количество растворенных минералов. Оценки количества гидротермальных флюидов, которые теперь текут из этих отверстий, показывают, что весь объем воды океанов может пройти через океаническую кору примерно за 10 миллионов лет. Таким образом, этот процесс оказывает очень важное влияние на солёность. Однако реакции между водой и океаническим базальтом, породой океанической коры, не являются односторонними: некоторые из растворенных солей реагируют с породой и удаляются из воды.

Конечным процессом, который обеспечивает океан солью, является подводный вулканизм - извержение вулканов под водой. Это похоже на предыдущий процесс - реакция с горячей горной породой растворяет некоторые минеральные компоненты .

Почему моря солёные

По тем же причинам. Большинство морей является частью мирового океана с сообщающимся водами.

Почему Чёрное море солёное? Хоть оно и соединено с мировым океаном через проливы, Мраморное и Средиземное море, но океанские воды почти не попадают в воды Чёрного моря, так как в него впадают много крупных рек, таких как:

• Дунай;
• Днепр;
• Днестр и другие.

Поэтому уровень Чёрного моря на 2−3 метра выше уровня океана, что не даёт проникать океанской воде в его акваторию. Солёность этого водоёма и других закрытых морей - таких как Каспийское море, Мёртвое море - скорее объясняется первой теорией и тем, что когда-то границы океанов были другими.

Будут ли океаны продолжать становиться солёными? Скорее всего, нет. На самом деле море имело примерно такое же содержание соли сотни миллионов (если не миллиардов) лет назад. Растворённые соли удаляются, образуя новые минералы на дне океана, а гидротермальные процессы создают новые соли.

Там, где вода вступает в контакт со скалами земной коры как на суше, так и в океане или в океанической коре, некоторые минералы в породе растворяются и переносятся водой в океан. Постоянное содержание соли не изменяется, поскольку на морском дне образуются новые минералы с той же скоростью, что и соль. Таким образом, содержание соли в море находится в устойчивом состоянии.

Польза для здоровья

Солёность морской воды на протяжении веков использовалась лекарями для лечения различных болезней.

С 1905 года до начала Первой мировой войны в 1914 году биолог Рене Куинтон провёл исследования, чтобы доказать, что морская вода идентична крови по химическому составу. Из этих экспериментов он разработал специальные методы и установил жизнеспособный протокол для терапии, которую он назвал «Морским методом». Многие истории болезни свидетельствуют об эффективности его лечения.

Врач Джин Жаррикот (педиатр) вылечил сотни детей. Особенно хорошие успехи были у детей, страдающих от атрепсии и холеры. Ещё в 1924 году он уже практиковал пероральное использование морской воды.

1. Как её использовать.
2. Применение с помощью инъекций и особое влияние на проблемы с пищеварением.
3. Физические и химические характеристики. Терапевтические определения и принципы использования.

Оливье Масе добился огромных успехов в 1924 году с использованием инъекций при трудных беременностях и для предродовых применений.

В Сенегале Доктора Х. Лоуреу и Г. Мбакоб (1978) успешно вылечили сто детей, страдающих глубоким обезвоживанием, вызванным диареей, рвотой и недоеданием, с использованием подкожных инъекций и перорального введения морской плазмы.

Андре Пассебек и Жан-Марк Сулье провели очень подробные научные наблюдения за эффективностью морской воды в различных применениях и высказались за её использование. Пероральная дозировка как минеральная добавка, по-видимому, не очень важна, но регулярность для нормализации рН тела, краткосрочная и среднесрочная терапия питьевого раствора неизменно приносит быстрые результаты.

F. Paya (1997) сообщил о применении плазмы Квинтона для регулирования эндокринной системы в случаях вторичного гипердостеронизма. Он также сообщил о превосходном успехе при пероральном применении при лечении усталости и поддержании физических характеристик спортсменов. Пайя использовал либо изотонические, либо гипертонические формулы с детьми и взрослыми в случаях:

• обезвоживания;
• астении;
• потери аппетита.

Немцы доказали, что употребление морской плазмы столь же эффективно, как и подкожные инъекции. В 70 % случаев больные, страдающие псориазом и нейродермитом, показали значительное улучшение состояния. В Канаде же ее используют в качестве пищевой добавки .

Детские вопросы иной раз ставят в тупик великих мудрецов. Тот, кто хоть раз купался в море, скорее всего задумывался: почему море соленое и имеет такой специфический вкус? На этот вопрос наука так и не нашла однозначного ответа, потому что существует несколько противоречивых гипотез, объясняющих соленость морей и океанов.

Во всём виноваты реки?

Звучит абсурдно, но, тем не менее, это самое простое и распространенное объяснение. На протяжении многих километров своего пути, реки вымывают из почвы соленые минералы и впадая в море делают его немного солёней. Затем начинается процесс круговорота воды - чистая пресная вода очень интенсивно испаряется с огромной поверхности моря, а минералы и соли остаются.

Все это происходит уже много миллионов лет, поэтому стоит ли удивляться, что море стало похоже на пересоленный суп?

Противники этой простой и логичной теории утверждают, что соли, растворенные в морской воде, не остаются во взвешенном состоянии, а со временем выпадают в осадок и служат основой для образования каменных пластов и горных пород. И сам химический состав речной и морской воды разительно отличается - в морской воде слишком мало карбонатов, зато много хлоридов. Вода рек, напротив, содержит мало поваренной соли и много соды и извести.

Сторонники теории считают, что такая разница в содержании различных солей объясняется тем, что живые организмы, в огромном количестве населяющие морские глубины, использовали карбонады для питания и строительства скелета, оставляя хлориды в воде. Сложно, конечно, представить, что было съедено столько веществ, ведь если бы «вытащить» из моря всю соль и рассыпать по земной поверхности, толщина такого слоя составила бы больше 100 метров.

Если верить этой теории, то много веков назад моря были почти пресными, а соленость морской воды постоянно увеличивалась. Это означает, что в будущем наши потомки столкнутся с очень высоким содержанием соли в воде.

Но становятся ли моря солёнее?

Однако, как показывают исследования, процент «солености» давно уже остается неизменным и составляет в среднем 30-40 граммов соли на литр воды. Значит, «лишняя» соль куда-то девается.

Одна из версий, которую предложил еще в 18 веке Галлей, гласит, что море всегда было соленым, задолго до возникновения на земле первых живых организмов. Или моря по счастливой случайности образовались на залегающих в земле солевых пластах, размывали их со временем и, растворив, стали солеными тоже.

Известный исследователь океанов Зенкевич, также считает, что вода в море соленая была изначально, благодаря наличию в ней веществ, выделившихся через разлом земной коры, в результате бурной вулканической деятельности. Магма смешалась с водой морей и океанов, и навечно придала ей характерный соленый вкус. По мнению ученых, эта версия наиболее жизнеспособна.

Окончательно придти к одному выводу ученые так и не смогли. Вопрос, какие механизмы поддерживают постоянство химического состава и неизменный уровень ph (кстати, его значение 7.4 соответствует уровню кислотности в крови человека) морей и океанов, тоже остается открытым.

Как видите, природа таит в себе много загадок, разрешить которые не всегда удается. И простые вопросы часто ведут к сложным и неоднозначным ответам.

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.

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 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.