Właściwości wody morskiej. Zasolenie oceanów

Odpowiedź na pytanie, jaki jest najbardziej zasolony ocean na świecie, wydaje się bardzo prosta. Ze wszystkich należy pobrać próbki wody, zmierzyć w niej zawartość soli i porównać. Ale to nie jest takie proste. W artykule wyjaśniono, dlaczego nie można z całą pewnością stwierdzić, który ocean jest najbardziej zasolony na Ziemi.

Ocean Atlantycki

Większość naukowców zgadza się, że najwyższe zasolenie występuje w Oceanie Atlantyckim, najstarszym na świecie i drugim co do wielkości po Pacyfiku. Nawet pomimo faktu, że duża liczba rzek wprowadza do swoich wód znaczne ilości słodkiej wody, zasolenie oceanu wynosi 35,4%. Wskaźnik ten jest jednolity na całym terytorium, czego na przykład nie obserwuje się w pobliżu Oceanu Indyjskiego. Na Atlantyku odkryto podziemne, świeże źródła, które rozrzedzają wodę. Ale mimo to stężenie soli w jego wodach jest najwyższe na świecie. Wyjaśnia to fakt, że na jego terytorium praktycznie nie ma opadów, a parowanie jest dość duże. Silne prądy rozprowadzają sól równomiernie po całym obszarze.

Ocean Indyjski

Wielu naukowców uważa Ocean Indyjski za najbardziej zasolony ocean na świecie, ponieważ w niektórych obszarach stężenie soli przekracza jej wartość w Atlantyku. Ale ogólnie zasolenie Indii wynosi 34,8%, czyli mniej niż Atlantyk. Dlatego w naszym rankingu zajmuje zaszczytne drugie miejsce.

Największe zasolenie wód obserwuje się w miejscach o największym parowaniu i minimalnej ilości opadów w ciągu roku. Najmniej soli rozpuszcza się tam, gdzie woda jest odsalana w wyniku topnienia lodowców. Zimą prąd monsunowy przynosi świeżą wodę do oceanu z północnego wschodu. Z tego powodu w pobliżu równika tworzy się język o mniejszym zasoleniu. Latem znika.

Pacyfik

Na trzecim miejscu znajduje się największy ocean na Ziemi – Pacyfik. Średnie stężenie soli wynosi 34,5%. Jego maksimum rozpuszcza się w strefach tropikalnych - 35,6%. Wraz z oddalaniem się od równika zmniejsza się ciężar właściwy soli w wodach, co tłumaczy się spadkiem szybkości parowania wody przy jednoczesnym wzroście opadów. Na dużych szerokościach geograficznych zasolenie spada do 32% z powodu topnienia lodowców.

Ocean Arktyczny

Region Arktyki okazał się najświeższy na Ziemi – 32%. Zawiera pewną ilość warstw wody. Górna ma zimną wodę i niskie zasolenie. Tutaj woda jest odsalana przez rzeki, topniejąca woda i minimalne parowanie. Następna warstwa jest zimniejsza i bardziej słona. Powstaje poprzez zmieszanie warstwy wierzchniej i pośredniej. Pośrednia to ciepła i bardzo słona woda pochodząca z Morza Grenlandzkiego. Następnie następuje głęboka warstwa. Temperatura i zasolenie są tutaj wyższe niż w drugiej, ale niższe niż w trzeciej warstwie.

Najbardziej słone morza na świecie

Które morze jest najbardziej słone na świecie? Wydawałoby się, że odpowiedź na to pytanie jest oczywista: martwy. Ale to nieprawda. W rzeczywistości jest to Morze Czerwone - 41%. Położone jest w miejscu o bardzo gorącym klimacie, dlatego na jego obszarze wodnym przypada bardzo mało opadów, a dużo wody wyparowuje. Jest to główna przyczyna zwiększonego zasolenia tego zbiornika. Na wskaźnik ten wpływa również ilość słodkiej wody dopływającej do morza. Żadna rzeka nie wpływa do Morza Czerwonego. Dzięki temu wyjątkowemu połączeniu czynników morze jest bardzo słone, co nie zakłóca różnorodności jego flory i fauny. Woda morska w tym zbiorniku jest krystalicznie czysta.

Drugie miejsce na świecie ponownie zajmuje nie Morze Martwe, ale Morze Śródziemne, jego wskaźnik zasolenia wynosi 39%. Powodem było także duże parowanie wody.

Następne na liście jest Morze Czarne – 18%. Ma również kilka warstw. Na powierzchni znajduje się warstwa świeżej i wzbogaconej w tlen wody. Na głębokości jest słono, gęsto, bez tlenu.

Na czwartym miejscu jest Morze Azowskie – 11%. W jego północnej części rozpuszcza się niewielka ilość soli, dlatego woda łatwo zamarza.

Okres braku wysyłki trwa od grudnia do kwietnia. Sól jest rozmieszczona nierównomiernie na całym terytorium. Gdzieś woda jest prawie świeża, a gdzieś bardzo słona.

Czy wiesz, dlaczego Morza Martwego nie ma na tej liście? Ponieważ zbiornik wodny o tej nazwie jest w rzeczywistości jeziorem.

Najbardziej słone jezioro na świecie

Najbardziej słone jest Morze Martwe – 300 – 350%. Faktem jest, że zbiornik nie ma dostępu do Oceanu Światowego. Dlatego jest uważane za jezioro. Wysoka zawartość soli i innych dobroczynnych substancji uczyniła z niego wyjątkowe uzdrowisko lecznicze. Nagromadzenie soli w Morzu Martwym jest tak duże, że nie ma w nim ryb ani roślinności. Można spokojnie leżeć na jego powierzchni niczym na puchowym posłaniu.

Tak wysoką zawartością soli może pochwalić się nie tylko Morze Martwe. Jego stężenie na poziomie 300-330% obserwuje się w jeziorach Tuz, Assal, Baskunchak, Elton, Big Yashalta Lake, Razval, Bolshoye Solenoye i Don Juan.

Nad jeziorem Tuz znajdują się 3 kopalnie, które produkują większość tureckiej soli.

Zasolenie jeziora Assal w Afryce wynosi 330%. Na głębokości może osiągnąć 400%.
Na jeziorze Baskunchak (Rosja, region Astrachań) liczba ta sięga 300%. W wyniku wydobycia soli na jej dnie utworzyły się ośmiometrowe przerwy. Jego głębokość wynosi 6 metrów.

W jeziorze Elton (Rosja, obwód Wołgogradu) ilość rozpuszczonej soli może sięgać w różnych punktach od 200 do 500%, średnia wynosi 300%. Na dnie znajdują się duże pokłady produktu. Zbiornik położony jest na granicy z Kazachstanem i przez wielu uważany jest za największe i najbardziej zasolone jezioro w Europie.

W Bolszoje Jaszałta (Republika Kałmucji) ilość rozpuszczonej soli waha się od 72 do 400%.

Liczba ta nad jeziorem Razval (część grupy Iletsky w regionie Orenburg) sięga 305%. Dzięki wysokiemu stężeniu soli woda w nim nigdy nie zamarza. Podobnie jak Morze Martwe, nie ma tu roślinności ani żywych organizmów.

Zasolenie Wielkiego Jeziora Słonego (USA) waha się od 137 do 300%. Poziom wody w zbiorniku jest zależny od opadów atmosferycznych, dlatego zmienia się jego powierzchnia. Zasolenie wody zmienia się wprost proporcjonalnie do wzrostu lub zmniejszenia jej powierzchni. Woda zawiera dużo minerałów, które przynoszą stopione wody z lodowców. W Bolszoje Solony nie żyją żywe organizmy.

Jezioro Don Juan (Antarktyda) można słusznie uznać za jedno z najbardziej słonych na świecie, ponieważ zawartość soli w nim sięga 350%. To bogactwo Don Juana zapobiega zamarzaniu wody nawet w bardzo niskich temperaturach.

Ale najstarsze i bezdenne jezioro na Ziemi - Bajkał - znajdzie się na samym dole rankingu najbardziej zasolonych zbiorników wodnych na świecie. Czysta i krystaliczna woda Bajkału zawiera tak niewielką ilość soli mineralnych (0,001%), że można ją stosować zamiast wody destylowanej. Woda jest tak czysta, że w niektórych miejscach widać głębokość do 40 metrów!

Całkowite zasolenie wód Oceanu Światowego

Woda na Ziemi jest bardzo różna – od świeżej, przez niesamowicie słoną, po gorycz w ustach (Morze Martwe).

Naukowcy obliczyli, że całkowita ilość soli rozpuszczonej w wodach Oceanu Światowego wynosi około 50 000 000 000 000 000 ton. Jeśli zbierzesz cały produkt i równomiernie pokryjesz nim ziemię, grubość warstwy wyniesie 150 metrów!

Wśród właściwości wód Oceanu Światowego wyróżnia się temperaturę i zasolenie.

Temperatura wody Oceany świata zmieniają się w kierunku pionowym (malejącym wraz z głębokością, ponieważ promienie słoneczne nie docierają na duże głębokości) i poziomym (temperatura wód powierzchniowych spada od równika do biegunów z +25 ° C do - 2 ° C z powodu do różnicy w ilości wody otrzymanej z ciepła słonecznego).

Temperatura wody powierzchniowej. Woda oceaniczna podgrzewana jest poprzez napływ ciepła słonecznego na jej powierzchnię. Temperatura wód powierzchniowych zależy od szerokości geograficznej miejsca. W niektórych obszarach oceanu rozkład ten jest zakłócany przez nierównomierne rozmieszczenie lądu, prądy oceaniczne, ciągłe wiatry i spływ wody z kontynentów. Temperatura naturalnie zmienia się wraz z głębokością. Co więcej, początkowo temperatura spada bardzo szybko, a potem dość powoli. Średnia roczna temperatura wód powierzchniowych Oceanu Światowego wynosi +17,5°C. Na głębokości 3-4 tys. m zwykle waha się od +2 do 0°C.

Zasolenie wód Oceanu Światowego.

Woda oceaniczna koncentruje się inaczej sól: chlorek sodu (nadaje wodzie słony smak) – 78% ogólnej ilości soli, chlorek magnezu (nadaje wodzie gorzki smak) – 11%, inne substancje. Zasolenie wody morskiej oblicza się w ppm (stosunek określonej ilości substancji do 1000 jednostek wagowych) i oznacza się ‰. Zasolenie oceanu jest zmienne, waha się od 32‰ do 38‰.

Stopień zasolenia zależy od ilości opadów, parowania i odsalania rzek wpływających do morza. Zasolenie zmienia się również wraz z głębokością. Do głębokości 1500 m zasolenie nieznacznie spada w stosunku do powierzchni. Głębiej zmiany zasolenia wody są nieznaczne; prawie wszędzie wynosi 35 ‰. Minimalne zasolenie w Morzu Bałtyckim wynosi 5‰, maksymalne w Morzu Czerwonym do 41‰.

Zatem, zasolenie wody zależy : 1) od stosunku opadów do parowania, który zmienia się w zależności od szerokości geograficznej (od zmiany temperatury i ciśnienia); Zasolenie może być mniejsze tam, gdzie ilość opadów przekracza parowanie, gdzie dopływ wód rzecznych jest duży, gdzie topnieje lód; 2) z głębokości.

Tabela „Właściwości wód oceanicznych”

Co roku rodzice zabierali mnie na wakacje nad morze i zawsze zaskakiwał mnie ten niezwykły gorzko-słony smak wody morskiej, który oczywiście połykałem podczas ciągłych pływań na powierzchni i pod wodą. Później na lekcjach chemii dowiedziałam się, że o smaku morza decyduje nie tylko kuchenny chlorek sodu, ale także magnez i potas, który może występować także w postaci siarczanu lub węglanu.

Słona woda zajmuje większość wód na planecie Ziemia. W oceanie pojawiły się pierwsze żywe organizmy. Jaka więc jest ta woda?

Zasolenie Oceanu Światowego

Średnio zasolenie wody wynosi 35 ppm z odchyleniem od tej wartości 2-4%.

Linie stałego zasolenia (izohaliny) przebiegają przeważnie równolegle do równika, wzdłuż którego przebiegają wody o mniejszym stężeniu soli. Dzieje się tak na skutek obfitości opadów przekraczających ilość wody odparowującej z powierzchni.

Oddalając się od równika do subtropikalnych stref klimatycznych do 20-30 stopni szerokości geograficznej, na półkuli południowej i północnej obserwuje się obszary o dużym zasoleniu. Ponadto na Oceanie Atlantyckim identyfikuje się obszary o maksymalnym stężeniu soli.

W kierunku biegunów zasolenie maleje, a przy około 40 stopniach występuje równowaga między opadami atmosferycznymi a parowaniem.

Bieguny mają najniższy poziom zasolenia ze względu na topnienie świeżego lodu, a w Oceanie Arktycznym duży wpływ ma spływ z dużych rzek.

Najbardziej słone morze

Morze Czerwone jest o ponad 4% bardziej zasolone niż inne wody na planecie z powodu:

niskie opady;
silne parowanie;
brak rzek dostarczających słodką wodę;
ograniczone połączenie z Oceanem Światowym, w szczególności z Oceanem Indyjskim.

Jedno z najpiękniejszych mórz z rafami koralowymi, które swoimi jasnymi kolorami przyciągają dużą różnorodność ryb, żółwi morskich, delfinów i miłośników nurkowania.

Najświeższe słone morze

Morze Bałtyckie zawiera 2-8 g soli na litr wody. Powstało na miejscu jeziora polodowcowego z dużą liczbą rzek (ponad 250), zmniejszającym zasolenie i słabym kontaktem z wodami oceanu.

Zapamiętajmy: Jak wody planety dzielą się ze względu na zasolenie? Dlaczego podróżnicy i marynarze zabierają ze sobą słodką wodę w podróż morską?

Słowa kluczowe:woda morska, zasolenie, temperatura wody, ppm.

1. Zasolenie wody. We wszystkich morzach i oceanach woda ma gorzko-słony smak. Nie da się pić takiej wody. Dlatego żeglarze wypływający na statki zabierają ze sobą zapas świeżej wody. Słoną wodę można odsalać w specjalnych instalacjach dostępnych na statkach morskich.

Najczęściej sól kuchenną rozpuszcza się w wodzie morskiej, którą jemy jako pożywienie, ale zdarzają się też inne sole (ryc. 92).

* Sole magnezu nadają wodzie gorzki smak. W wodzie oceanicznej znaleziono aluminium, miedź, srebro i złoto, ale w bardzo małych ilościach. Na przykład 2000 ton wody zawiera 1 g złota.

Dlaczego wody oceanów są słone? Niektórzy naukowcy uważają, że pierwotny ocean był świeży, ponieważ utworzyły go wody rzeczne i deszcze, które obficie spadały na Ziemię miliony lat temu. Rzeki przynosiły i nadal dostarczają sól do oceanu. Gromadzą się i prowadzą do zasolenia wody oceanicznej.

Inni naukowcy sugerują, że ocean natychmiast po powstaniu stał się słony, ponieważ został uzupełniony słoną wodą z wnętrzności Ziemi. Przyszłe badania mogą odpowiedzieć na to pytanie.

Ryż. 92. Ilość substancji rozpuszczonych w wodzie oceanicznej.

** Ilość soli rozpuszczonych w wodzie oceanu wystarcza, aby pokryć powierzchnię lądu warstwą o grubości 240 m.

Zakłada się, że wszystkie naturalnie występujące substancje rozpuszczają się w wodzie morskiej. Większość z nich występuje w wodzie w bardzo małych ilościach: tysięcznych grama na tonę wody. Inne substancje zawarte są w stosunkowo dużych ilościach - w gramach na kilogram wody morskiej. Określają jego zasolenie .

ZASOLENIE woda morska to ilość soli rozpuszczonych w wodzie.

Ryż. 93. Zasolenie wód powierzchniowych Oceanu Światowego

Zasolenie wyraża się w promuj się, tj. w tysięcznych częściach liczby i jest oznaczane -°/oo. Średnie zasolenie wód Oceanu Światowego wynosi 35°/oo. Oznacza to, że każdy kilogram wody morskiej zawiera 35 gramów soli (ryc. 92). Zasolenie słodkich wód rzek lub jezior jest mniejsze niż 1°/oo.

Najbardziej zasolone wody powierzchniowe występują w Oceanie Atlantyckim, najmniej w Oceanie Arktycznym (patrz Tabela 2 w Załączniku 1).

Zasolenie oceanów nie wszędzie jest takie samo. W otwartej części oceanów zasolenie osiąga najwyższe wartości w szerokościach tropikalnych (do 37 – 38°/oo), a w rejonach polarnych zasolenie powierzchniowych wód oceanicznych spada do 32°/oo (ryc. 93). ).

Zasolenie wody w morzach marginalnych zwykle niewiele różni się od zasolenia sąsiednich części oceanu. Woda mórz śródlądowych różni się od wody otwartej części oceanów zasoleniem: wzrasta w morzach strefy gorącej o suchym klimacie. Na przykład zasolenie wody w Morzu Czerwonym wynosi prawie 42°/oo. To najbardziej słone morze na Oceanie Światowym.

W morzach umiarkowanych, do których trafiają duże ilości wód rzecznych, zasolenie jest poniżej średniej, np. w Morzu Czarnym – od 17°/oo do 22°/oo, w Morzu Azowskim – od 10°/oo do 12° /oo.

* Zasolenie wody morskiej zależy od opadów atmosferycznych i parowania, a także prądów, napływu wody rzecznej, powstawania lodu i jego topnienia. Kiedy woda morska paruje, zasolenie wzrasta, a gdy spadają opady, maleje. Ciepłe prądy niosą zwykle bardziej słoną wodę niż zimne. W pasie przybrzeżnym wody morskie są odsalane przez rzeki. Kiedy woda morska zamarza, zasolenie wzrasta, gdy woda morska topi się, wręcz przeciwnie, maleje.

Zasolenie wody morskiej zmienia się od równika po bieguny, od otwartej części oceanu po brzegi, wraz ze wzrostem głębokości. Zmiany zasolenia obejmują jedynie górny słup wody (do głębokości 1500 - 2000 m). Głębsze zasolenie pozostaje stałe i jest w przybliżeniu równe średniemu poziomowi oceanu.

2. Temperatura wody. Temperatura wody oceanicznej na powierzchni zależy od dopływu ciepła słonecznego. Te części Oceanu Światowego, które znajdują się na tropikalnych szerokościach geograficznych, mają temperaturę od +28 0 C do +25 0 C, a w niektórych morzach, np. w Morzu Czerwonym, temperatura czasami sięga +35 0 C. Jest to najcieplejsze morze na Oceanie Światowym. W regionach polarnych temperatura spada do - 1,8 0 C (ryc. 94). W temperaturze 0 0 C słodka woda w rzekach i jeziorach zamienia się w lód. Woda morska nie zamarza. Jego zamarzaniu zapobiegają rozpuszczone substancje. Im wyższe zasolenie wody morskiej, tym niższa jest jej temperatura zamarzania.

Ryc.94. Temperatura wód powierzchniowych Oceanu Światowego

Przy silnym chłodzeniu woda morska, podobnie jak woda słodka, zamarza. Tworzy się lód morski. Stale pokrywają większość Oceanu Arktycznego, otaczają Antarktydę i pojawiają się zimą w płytkich morzach w umiarkowanych szerokościach geograficznych, gdzie topnieją latem.

*Do głębokości 200 m temperatura wody zmienia się w zależności od pory roku: latem woda jest cieplejsza, zimą staje się zimniejsza. Poniżej 200 m temperatura zmienia się w wyniku napływu cieplejszych lub zimniejszych wód przez prądy, a w warstwach przydennych może wzrosnąć w wyniku napływu gorącej wody z uskoków skorupy oceanicznej. W jednym z tych źródeł na dnie Pacyfiku temperatura sięga 400 0 C.

Temperatura wód oceanicznych również zmienia się wraz z głębokością. Średnio na każde 1000 m głębokości temperatura spada o 2 0 C. Na dnie zagłębień głębinowych temperatura wynosi około 0 0 C.

1. Jak nazywa się zasolenie wody morskiej i jak się to wyraża? 2. Od czego zależy zasolenie wody morskiej i jak jest ona rozmieszczona w Oceanie Światowym? Co wyjaśnia tę dystrybucję? 3. Jak zmienia się temperatura wód Oceanu Światowego wraz z szerokością i głębokością? 4*. Dlaczego zasolenie w obszarach tropikalnych osiąga najwyższe wartości dla otwartej części oceanu (do 37 - 38°/oo), podczas gdy na szerokościach równikowych zasolenie jest znacznie niższe?

Praktyczna praca.

Określ zasolenie, jeśli w 1 litrze wody morskiej rozpuści się 25 g soli.

2*. Oblicz, ile soli można uzyskać z 1 tony wody Morza Czerwonego.

Konkurs ekspertów . Na ziemi jest morze, w którym człowiek może stać na powierzchni wody jak pływak (ryc. 95). Jak nazywa się to morze i gdzie się znajduje? Dlaczego woda w tym morzu ma takie właściwości?

Ryż. 95 „Morze”, w którym mogą pływać osoby nie umiejące pływać.

3. Charakterystyka oceanicznego środowiska wodnego.

Środowisko oceaniczne, czyli woda morska, to nie tylko znana nam od urodzenia substancja, jaką jest tlenek wodoru H 2 O. Woda morska jest roztworem szerokiej gamy substancji. Prawie wszystkie znane pierwiastki chemiczne występują w wodach Oceanu Światowego w postaci różnych związków.

Najwięcej chlorków rozpuszcza się w wodzie morskiej (88,7%), wśród której dominuje chlorek sodu, czyli zwykła sól kuchenna NaCl. Woda morska zawiera znacznie mniej siarczanów, czyli soli kwasu siarkowego (10,8%). Wszystkie pozostałe substancje stanowią jedynie 0,5% całkowitego składu soli wody morskiej.

Po solach sodowych, w wodzie morskiej na drugim miejscu znajdują się sole magnezu. Metal ten wykorzystywany jest do produkcji lekkich i mocnych stopów potrzebnych w budowie maszyn, zwłaszcza w budowie samolotów. Każdy metr sześcienny wody morskiej zawiera 1,3 kilograma magnezu. Technologia jego ekstrakcji z wody morskiej polega na przekształceniu jego soli rozpuszczalnych w związki nierozpuszczalne i ich wytrąceniu wapnem. Koszt magnezu pozyskiwanego bezpośrednio z wody morskiej okazał się znacznie niższy od kosztu tego metalu, wydobywanego wcześniej z surowców rudnych, zwłaszcza dolomitu.

Warto zaznaczyć, że brom, odkryty w 1826 roku przez francuskiego chemika A. Balarda, nie występuje w żadnym minerale. Brom można pozyskać jedynie z wody morskiej, gdzie występuje w stosunkowo małych ilościach – 65 gramów na metr sześcienny. Brom stosowany jest w medycynie jako środek uspokajający, a także w fotografii i petrochemii.

Już pod koniec XX wieku ocean zaczął dostarczać 90% światowej produkcji bromu i 60% magnezu. Sód i chlor są ekstrahowane z wody morskiej w znacznych ilościach. Jeśli chodzi o sól kuchenną, ludzie od dawna otrzymywali ją z wody morskiej przez odparowanie. W krajach tropikalnych nadal działają kopalnie soli morskiej, gdzie sól pozyskuje się bezpośrednio z płytkich obszarów wybrzeża, odgradzając je od morza tamami. Technologia tutaj nie jest bardzo skomplikowana. Stężenie soli kuchennej w wodzie jest wyższe niż innych soli, dlatego podczas odparowania wytrąca się jako pierwsza. Kryształy osadzone na dnie są usuwane z tzw. ługu macierzystego i przemywane świeżą wodą w celu usunięcia pozostałości soli magnezu, które nadają soli gorzki smak.

Bardziej zaawansowaną technologię wydobywania soli z wody morskiej stosują liczne warzelnie soli we Francji i Hiszpanii, które dostarczają duże ilości soli nie tylko na rynek europejski. Na przykład jednym z nowych sposobów pozyskiwania soli jest instalowanie specjalnych zraszaczy wody morskiej w basenach warzelni. Woda zamieniona w pył (zawiesinę) ma ogromną powierzchnię parowania i z najmniejszych kropli natychmiast odparowuje, a na ziemię spada tylko sól.

Wydobycie soli kuchennej z wody morskiej będzie nadal rosło, ponieważ złoża soli kamiennej, podobnie jak innych minerałów, prędzej czy później ulegną wyczerpaniu. Obecnie około jedna czwarta całej soli kuchennej potrzebnej ludzkości wydobywa się w morzu, a pozostała część w kopalniach soli.

Woda morska zawiera również jod. Jednak proces pozyskiwania jodu bezpośrednio z wody byłby całkowicie nieopłacalny. Dlatego jod pozyskiwany jest z suszonych brunatnic rosnących w oceanie.

Nawet złoto znajduje się w wodzie oceanicznej, choć w niewielkich ilościach – 0,00001 grama na metr sześcienny. Dobrze znana jest próba niemieckich chemików podjęta w latach trzydziestych XX wieku w celu wydobycia złota z wód Morza Niemieckiego (jak często po niemiecku nazywa się Morze Północne). Nie było jednak możliwości wypełnienia skarbców Reichsbanku sztabkami złota: koszty produkcji przekroczyłyby koszt samego złota.

Niektórzy naukowcy sugerują, że w ciągu najbliższych kilku dekad pozyskiwanie ciężkiego wodoru (deuteru) z morza może stać się ekonomicznie wykonalne, a wtedy ludzkość będzie miała zapewnione dostawy energii na miliony lat... Jednak uran z wody morskiej jest już pozyskiwany wydobywany na skalę przemysłową. Od 1986 roku na brzegach Morza Wewnętrznego Japonii działa pierwsza na świecie instalacja do wydobywania uranu z wody morskiej. Złożona i kosztowna technologia ma na celu produkcję 10 kg metalu rocznie. Aby uzyskać taką ilość uranu, należy przefiltrować i poddać obróbce jonowej ponad 13 milionów ton wody morskiej. Ale Japończycy, którzy są wytrwali w swojej pracy, dają sobie radę. Ponadto doskonale wiedzą, czym jest energia atomowa. -)

Wskaźnikiem ilości substancji chemicznych rozpuszczonych w wodzie jest specjalna cecha zwana zasoleniem. Zasolenie to masa wszystkich soli zawartych w 1 kg wody morskiej, wyrażona w gramach.. Zasolenie mierzy się w częściach na tysiąc lub ppm (‰). Na powierzchni otwartego oceanu wahania zasolenia są niewielkie: od 32 do 38‰. Średnie zasolenie powierzchni Oceanu Światowego wynosi około 35 ‰ (dokładniej 34,73 ‰).

Wody Oceanu Atlantyckiego i Pacyfiku mają zasolenie nieco powyżej średniej (34,87‰), a wody Oceanu Indyjskiego są nieco niższe (34,58‰). Tutaj właśnie pojawia się efekt odsalania lodu Antarktyki. Dla porównania wskazujemy, że zwykłe zasolenie wód rzecznych nie przekracza 0,15‰, czyli 230 razy mniej niż zasolenie powierzchniowe wody morskiej.

Wody najmniej zasolone w otwartym oceanie to wody obszarów polarnych obu półkul. Wyjaśnia to topnienie lodu kontynentalnego, zwłaszcza na półkuli południowej, oraz duże objętości przepływów rzecznych na półkuli północnej.

Zasolenie wzrasta w kierunku tropików. Największe stężenia soli obserwuje się nie na równiku, ale w pasmach szerokości geograficznej 3°-20° na południe i północ od równika. Pasma te nazywane są czasami pasami zasolenia.

Fakt, że zasolenie powierzchniowe wody w strefie równikowej jest stosunkowo niskie, tłumaczy się faktem, że równik jest strefą ulewnych deszczy tropikalnych, które odsalają wodę. Często w pobliżu równika gęste chmury zakrywają ocean przed bezpośrednim działaniem promieni słonecznych, co ogranicza parowanie wody w takich momentach.

W morzach marginalnych, a zwłaszcza śródlądowych, zasolenie różni się od zasolenia oceanu. Na przykład w Morzu Czerwonym zasolenie powierzchniowe wody osiąga najwyższe wartości w Oceanie Światowym - do 42‰. Wyjaśnia to po prostu: Morze Czerwone znajduje się w strefie wysokiego parowania i łączy się z oceanem przez płytką i wąską Cieśninę Bab-el-Mandeb i nie otrzymuje świeżej wody z kontynentu, ponieważ nie ma ani jednej rzeki wpływa do tego morza, a rzadkie deszcze nie są w stanie odsalać wody w zauważalnym stopniu.

Morze Bałtyckie, rozciągające się daleko w głąb lądu, łączy się z oceanem poprzez kilka małych i wąskich cieśnin, położone jest w strefie klimatu umiarkowanego i otrzymuje wody wielu dużych i małych rzek. Dlatego Bałtyk jest jednym z najbardziej odsolonych basenów Oceanu Światowego. Zasolenie powierzchniowe środkowej części Morza Bałtyckiego wynosi zaledwie 6-8 ‰, a na północy, w płytkiej Zatoce Botnickiej spada nawet do 2-3 ‰).

Zasolenie zmienia się wraz z głębokością. Wyjaśnia to ruch wód podpowierzchniowych, czyli reżim hydrologiczny danego basenu. Przykładowo, na równikowych szerokościach oceanów Atlantyku i Pacyfiku, poniżej głębokości 100-150 m można prześledzić warstwy wód bardzo zasolonych (powyżej 36 ‰), które powstają w wyniku przenoszenia bardziej słonych wód tropikalnych przez głębokie przeciwprądy z zachodnich krańców oceanów.

Zasolenie zmienia się gwałtownie dopiero do głębokości około 1500 m Poniżej tego horyzontu nie obserwuje się prawie żadnych wahań zasolenia. Na większych głębokościach różnych oceanów wskaźniki zasolenia są zbieżne. Sezonowe zmiany zasolenia na powierzchni otwartego oceanu są nieznaczne, nie większe niż 1 ‰.

Za anomalię zasolenia eksperci uważają zasolenie wody w Morzu Czerwonym na głębokości około 2000 m, które sięga 300 ‰.

Główną metodą oznaczania zasolenia wody morskiej jest metoda miareczkowania. Istota metody polega na tym, że do próbki wody dodaje się pewną ilość azotanu srebra (AgNO 3), który w połączeniu z chlorkiem sodu z wody morskiej wytrąca się w postaci chlorku srebra. Ponieważ stosunek ilości chlorku sodu do innych substancji rozpuszczonych w wodzie jest stały, ważąc wytrącony chlorek srebra, można w prosty sposób obliczyć zasolenie wody.

Istnieją inne sposoby określania zasolenia. Ponieważ na przykład wskaźniki takie jak załamanie światła w wodzie, gęstość i przewodność elektryczna wody zależą od jej zasolenia, po ich ustaleniu można zmierzyć zasolenie wody.

Pobieranie próbek wody morskiej w celu określenia jej zasolenia lub innych wskaźników nie jest zadaniem łatwym. Wykorzystują do tego specjalne próbniki – batometry, które umożliwiają pobieranie próbek z różnych głębokości lub z różnych warstw wody. Proces ten wymaga od hydrologów dużej uwagi i ostrożności.

Zatem głównymi procesami wpływającymi na zasolenie wody jest szybkość parowania wody, intensywność mieszania się wód bardziej zasolonych z mniej zasolonymi, a także częstotliwość i intensywność opadów. Procesy te zdeterminowane są warunkami klimatycznymi danego regionu Oceanu Światowego.

Oprócz tych procesów na zasolenie wody morskiej wpływa bliskość topniejących lodowców oraz ilość świeżej wody dostarczanej przez rzeki.

Ogólnie rzecz biorąc, procent różnych soli w wodzie morskiej we wszystkich obszarach oceanu prawie zawsze pozostaje taki sam. Jednak w niektórych miejscach organizmy morskie mają zauważalny wpływ na skład chemiczny wody morskiej. Do odżywiania i rozwoju wykorzystują wiele substancji rozpuszczonych w morzu, chociaż w różnych ilościach. Niektóre substancje, takie jak fosforany i związki azotowe, są spożywane w szczególnie dużych ilościach. Na obszarach, gdzie występuje duża liczba organizmów morskich, zawartość tych substancji w wodzie nieco maleje. Zauważalny wpływ na procesy chemiczne zachodzące w wodzie morskiej mają najmniejsze organizmy tworzące plankton. Dryfują po powierzchni morza lub w przypowierzchniowych warstwach wody i umierając, powoli i stale opadają na dno oceanu.

Zasolenie Oceanu Światowego. Aktualna mapa monitoringu(zwiększyć) .

Jaka jest całkowita zawartość soli w Oceanie Światowym? Teraz odpowiedź na to pytanie wcale nie jest trudna. Jeśli przyjmiemy, że całkowita ilość wody w Oceanie Światowym wynosi 1370 milionów kilometrów sześciennych, a średnie stężenie soli w wodzie morskiej wynosi 35‰, czyli 35 g w jednym litrze, to okaże się, że w jednym kilometrze sześciennym znajduje się ton soli. Wtedy ilość soli w Oceanie Światowym zostanie wyrażona astronomiczną liczbą 4,8 * 10 16 ton (czyli 48 biliardów ton).

Oznacza to, że nawet aktywna ekstrakcja soli na potrzeby bytowe i przemysłowe nie będzie w stanie zmienić składu wody morskiej. Pod tym względem ocean bez przesady można uznać za niewyczerpany.

Teraz musimy odpowiedzieć na równie ważne pytanie: skąd bierze się tyle soli w oceanie?

Przez wiele lat w nauce dominowała hipoteza, że rzeki dostarczają sól do morza. Ale ta hipoteza, na pierwszy rzut oka dość przekonująca, okazała się naukowo nie do utrzymania. Ustalono, że w każdej sekundzie rzeki naszej planety wnoszą do oceanu około miliona ton wody, a ich roczny przepływ wynosi 37 tysięcy kilometrów sześciennych. Całkowite odnowienie wody w Oceanie Światowym zajmuje 37 tysięcy lat – mniej więcej w tym czasie ocean może zostać wypełniony przepływem rzeki. A jeśli przyjąć, że w historii geologicznej Ziemi było co najmniej sto tysięcy takich okresów, a zawartość soli w wodzie rzecznej w średnim przybliżeniu wynosi około 1 gram na litr, to okazuje się, że podczas całego okresu geologicznego historia Ziemi około 1,4*10 20 ton soli. A według obliczeń naukowców, które właśnie przytoczyliśmy, w Oceanie Światowym rozpuszcza się 4,8 * 10 16 ton soli, czyli 3 tysiące razy mniej. Ale to nie tylko to. Skład chemiczny soli rozpuszczonych w wodzie rzecznej różni się znacznie od składu soli morskiej. Jeśli w wodzie morskiej zdecydowanie dominują związki sodu i magnezu z chlorem (89% suchej pozostałości po odparowaniu wody i tylko 0,3% stanowi węglan wapnia), to w wodach rzecznych na pierwszym miejscu znajduje się węglan wapnia – ponad 60% suchej masy. pozostałość, a chlorki sodu i magnez łącznie – tylko 5,2 proc.

Naukowcy pozostają z jednym założeniem: ocean stał się słony podczas swoich narodzin. Najstarsze zwierzęta nie mogły istnieć w słabo osolonych, a tym bardziej słodkich basenach. Oznacza to, że skład wody morskiej nie zmienił się od momentu jej powstania. Ale dokąd podziały się węglany, które przedostawały się do oceanu wraz ze spływem rzecznym przez setki milionów lat? Jedyną poprawną odpowiedź na to pytanie udzielił twórca biogeochemii, wielki rosyjski naukowiec, akademik V.I. Wernadski. Twierdził, że prawie cały węglan wapnia, a także sole krzemu przenoszone przez rzeki do oceanu, są natychmiast wydobywane z roztworu przez te morskie rośliny i zwierzęta, które potrzebują tych minerałów do budowy swoich szkieletów, muszli i muszli. W miarę umierania tych żywych organizmów zawarty w nich węglan wapnia (CaCO 3) i sole krzemu osadzają się na dnie morskim w postaci osadów organicznych. Zatem organizmy żywe przez cały okres istnienia Oceanu Światowego utrzymują skład swoich soli w niezmienionym stanie.

A teraz kilka słów o kolejnym minerale zawartym w wodzie morskiej. Spędziliśmy tak wiele słów, wychwalając ocean za to, że jego wody zawierają wiele różnych soli i innych substancji, w tym deuter, uran, a nawet złoto. Ale nie wspomnieliśmy o głównym i głównym minerale występującym w Oceanie Światowym - prostej wodzie H2O. Bez tego „minerału” na Ziemi nie byłoby w ogóle nic: ani oceanów, ani mórz, ani ty i ja. O podstawowych właściwościach fizycznych wody mieliśmy już okazję porozmawiać. Dlatego tutaj ograniczymy się tylko do kilku komentarzy.

W całej historii nauki ludzie nie odkryli wszystkich tajemnic tej dość prostej substancji chemicznej, której cząsteczka składa się z trzech atomów: dwóch atomów wodoru i jednego atomu tlenu. Nawiasem mówiąc, współczesna nauka twierdzi, że atomy wodoru stanowią 93% wszystkich atomów we Wszechświecie.

A wśród tajemnic i tajemnic wody pozostają na przykład: dlaczego zamarznięta para wodna zamienia się w płatki śniegu, których kształt jest zaskakująco regularną figurą geometryczną, przypominającą wspaniałe wzory. A co powiecie na rysunki na szybie w mroźne dni? Zamiast bezpostaciowego śniegu i lodu widzimy kryształki lodu ułożone w tak niesamowity sposób, że wyglądają jak liście i gałęzie niektórych bajkowych drzew.

Albo tutaj jest inny. Dwie substancje gazowe - tlen i wodór, łączą się ze sobą i zamieniają w ciecz. Wiele innych substancji, w tym ciała stałe, po połączeniu z wodorem przechodzi w stan gazowy, jak wodór, na przykład siarkowodór H 2 S, selenowodór (H 2 Se) lub związek z tellurem (H 2 Te).

Wiadomo, że woda dobrze rozpuszcza wiele substancji. Mówią, że rozpuszcza, choć w znikomym stopniu, nawet szklankę szklanki, do której go nalaliśmy.

Jednak najważniejsze, co można powiedzieć o wodzie, to to, że stała się ona kolebką życia. Woda, rozpuszczając początkowo w sobie dziesiątki związków chemicznych, czyli stając się wodą morską, stała się rozwiązaniem unikalnym w swojej różnorodności składników, co ostatecznie okazało się sprzyjającym środowiskiem do powstania i utrzymania życia organicznego.

W pierwszym rozdziale tej historii zauważyliśmy już to, co jest niemal powszechnie akceptowane. Hipoteza przekształciła się obecnie w teorię pochodzenia życia, której każde stanowisko, zdaniem autorów tej teorii, opiera się na danych faktograficznych z kosmogonii, astronomii, geologii historycznej, mineralogii, energii, fizyki, chemii, w tym biologicznej chemia i inne nauki.

Pierwszą opinię, że życie powstało w oceanie, wyraził w 1893 roku niemiecki przyrodnik G. Bunge. Uświadomił sobie, że zadziwiające podobieństwo krwi i wody morskiej w składzie rozpuszczonych w nich soli nie jest przypadkowe. Później teorię oceanicznego pochodzenia składu mineralnego krwi szczegółowo opracował angielski fizjolog McKellum, który potwierdził słuszność tego założenia wynikami licznych badań krwi różnych zwierząt, od bezkręgowców po ssaki.

Okazało się, że nie tylko krew, ale całe środowisko wewnętrzne naszego organizmu nosi ślady zachowanego długiego pobytu naszych odległych przodków w wodzie morskiej.

Obecnie światowa nauka nie ma wątpliwości co do oceanicznego pochodzenia życia na Ziemi.