Bạn đã bao giờ tự hỏi mình sẽ làm gì nếu bị mắc kẹt trên một hòn đảo hoang giữa đại dương bao la chưa? Đầu tiên bạn sẽ muốn tìm thức ăn, nhóm lửa, chỗ ở và tìm nước. Nước? Đúng vậy, và mặc dù xung quanh bạn có thể là đại dương vô tận nhưng những ai đã từng đến bãi biển đều biết rằng nước biển không thích hợp để uống.
Tại sao không? Bởi vì . Nhưng tại sao nước biển lại mặn và không thích hợp để uống?
Nước biển mặn vì nó chứa một lượng lớn khoáng chất hòa tan. Những khoáng chất này thường được gọi là "muối". Tùy thuộc vào nơi bạn ở trên thế giới, nước biển chứa khoảng 3,5% muối. Vùng nước xung quanh có độ mặn cao, trong khi vùng nước phía Bắc chứa ít muối hơn.
Ở phía dưới có một lượng lớn khoáng chất bị phá hủy và nổi lên bề mặt bởi các dòng hải lưu tự nhiên. Khi sự chuyển động của nước và sóng làm xói mòn đáy đại dương, các khoáng chất hòa tan trong nước và lượng muối tăng lên. Đây là cách đại dương liên tục bổ sung độ mặn.
Đại dương và biển cũng nhận được một phần muối từ sông, suối và hồ. Mặc dù điều này có vẻ phản trực giác vì những vùng nước này chứa nước ngọt, nhưng bạn có thể ngạc nhiên khi biết rằng tất cả các hồ, sông và suối đều chứa một lượng muối hòa tan. Tuy nhiên, nồng độ muối trong các vùng nước này thấp hơn nhiều so với trong đại dương, do đó nước của chúng có vẻ ít mặn hơn nước biển.
Muối không thể tích tụ ở hầu hết các hồ vì chúng có cửa thoát ra như sông suối. Những cửa xả này cho phép nước chảy ra đại dương, mang theo khoáng chất theo dòng chảy.
Mặt khác, đây là một ví dụ về hồ chứa không có lối thoát. Khoáng chất chảy vào Biển Chết không thể thải ra đại dương vì không có dòng chảy. Vì lý do này, Biển Chết chứa một số nước mặn nhất trên Trái đất.
Trên thực tế, có tới 35% lượng muối được tìm thấy ở vùng biển Biển Chết! Con số này cao hơn gần mười lần so với nồng độ muối trong đại dương. Nước mặn của Biển Chết có thể gây tử vong cho hầu hết các sinh vật sống, đó là lý do tại sao bạn sẽ không tìm thấy bất kỳ loài cá hay sinh vật biển nào ở đó. Chỉ có một số loài vi khuẩn và tảo có thể sống sót trong điều kiện khắc nghiệt của Biển Chết. Đó là lý do tại sao nó được gọi là Chết!
Mặc dù bạn chắc chắn không muốn uống nước từ biển này nhưng bạn có thể bơi trong đó. Do nồng độ muối cao nên mật độ nước ở Biển Chết lớn hơn nhiều so với nước ngọt. Điều này cho phép người bơi ở lại tốt trên mặt nước. Lặn xuống Biển Chết cũng giống như thả một cái nắp nhựa vào một cái bát nước. Nước dày đặc giúp bạn dễ dàng bơi lội, thậm chí không cần nỗ lực nhiều. Trên thực tế, nước khiến người bơi nổi đến mức họ rất khó chạm đáy hoặc bơi dưới nước.
Nước là một trong những dung môi mạnh nhất. Nó có khả năng hòa tan và phá hủy bất kỳ tảng đá nào trên bề mặt trái đất. Các dòng nước, suối và giọt dần dần phá hủy đá granit và đá, đồng thời xảy ra hiện tượng rửa trôi các thành phần dễ hòa tan từ chúng. Không một tảng đá vững chắc nào có thể chịu được sức tàn phá của nước. Đây là một quá trình lâu dài nhưng không thể tránh khỏi. Muối bị rửa trôi khỏi đá khiến nước biển có vị mặn đắng.
Nhưng tại sao nước biển lại mặn và nước sông lại ngọt?
Có hai giả thuyết về điều này.
Giả thuyết một
Tất cả các tạp chất hòa tan trong nước đều được sông suối mang theo ra biển và đại dương. Nước sông cũng mặn nhưng chứa ít muối hơn nước biển 70 lần. Nước từ các đại dương bốc hơi và quay trở lại trái đất dưới dạng mưa, còn muối hòa tan vẫn còn trong biển và đại dương. Quá trình “cung cấp” muối cho biển bằng sông đã diễn ra hơn 2 tỷ năm - thời gian đủ để “làm muối” toàn bộ Đại dương Thế giới.
Đồng bằng sông Clutha ở New Zealand.
Ở đây Clutha được chia thành hai phần: Matau và Koau,
mỗi trong số đó chảy vào Thái Bình Dương.
Nước biển chứa hầu hết các nguyên tố tồn tại trong tự nhiên. Nó chứa magiê, canxi, lưu huỳnh, brom, iốt, flo và một lượng nhỏ đồng, niken, thiếc, uranium, coban, bạc và vàng. Các nhà hóa học đã tìm thấy khoảng 60 nguyên tố trong nước biển. Nhưng hầu hết nước biển đều chứa natri clorua, hoặc muối ăn, đó là lý do tại sao nó có vị mặn.
Giả thuyết này được ủng hộ bởi thực tế là các hồ không có hệ thống thoát nước cũng mặn.
Vì vậy, hóa ra ban đầu nước ở các đại dương ít mặn hơn bây giờ.
Nhưng giả thuyết này không giải thích được sự khác biệt về thành phần hóa học của nước biển và nước sông: clorua (muối của axit clohydric) chiếm ưu thế ở biển và cacbonat (muối của axit cacbonic) chiếm ưu thế ở sông.
Giả thuyết hai
Theo giả thuyết này, nước trong đại dương ban đầu có vị mặn, nguyên nhân không phải do sông mà là do núi lửa. Những người ủng hộ giả thuyết thứ hai tin rằng trong quá trình hình thành vỏ trái đất, khi hoạt động núi lửa rất cao, khí núi lửa chứa hơi clo, brom và flo đã rơi xuống dưới dạng mưa axit. Vì vậy, những vùng biển đầu tiên trên Trái đất đều... có tính axit. Bằng cách tham gia phản ứng hóa học với đá cứng (bazan, đá granit), nước có tính axit của đại dương đã chiết xuất các nguyên tố kiềm từ đá - magiê, kali, canxi, natri. Muối được hình thành để trung hòa nước biển - nó trở nên ít axit hơn.
Khi hoạt động núi lửa giảm đi, bầu khí quyển đã được làm sạch khí núi lửa. Thành phần của nước biển đã ổn định khoảng 500 triệu năm trước - nó trở nên mặn.
Nhưng cacbonat biến mất khỏi nước sông ở đâu khi chúng đi vào Đại dương Thế giới? Chúng được các sinh vật sống sử dụng - để tạo ra vỏ, bộ xương, v.v. Nhưng chúng tránh được clorua, chất chiếm ưu thế trong nước biển.
Hiện nay, các nhà khoa học đều thống nhất rằng cả hai giả thuyết này đều có quyền tồn tại, không bác bỏ mà bổ sung cho nhau.
Tại sao nước ở biển lại mặn và nước ở sông lại ngọt? Câu trả lời cho câu hỏi này là mơ hồ. Có nhiều quan điểm khác nhau bộc lộ bản chất của vấn đề. Theo các nhà khoa học, tất cả là do khả năng của nước phá hủy đá và lọc các thành phần dễ hòa tan từ đá rồi trôi ra đại dương. Quá trình này diễn ra liên tục. Muối làm bão hòa nước biển, tạo nên vị mặn đắng.
Mọi việc tưởng chừng như đã rõ ràng nhưng đồng thời lại có hai luồng ý kiến trái ngược nhau về vấn đề này. Lý do đầu tiên là do tất cả muối hòa tan trong nước được các con sông mang vào đại dương, làm bão hòa nước biển. Lượng muối trong nước sông ít hơn 70 lần, vì vậy không thể xác định sự hiện diện của chúng trong đó nếu không có các xét nghiệm đặc biệt. Đối với chúng tôi, dường như nước sông trong lành. Trên thực tế, điều này không hoàn toàn đúng. Nước biển liên tục bão hòa muối. Điều này cũng được tạo điều kiện thuận lợi bởi quá trình bay hơi, do đó lượng muối không ngừng tăng lên. Quá trình này là vô tận và kéo dài khoảng hai tỷ năm. Đây là thời gian đủ để làm cho nước mặn.
Thành phần của nước biển khá phức tạp. Nó chứa gần như toàn bộ bảng tuần hoàn. Nhưng trên hết, nó có chứa natri clorua, khiến nó có vị mặn. Nhân tiện, trong các hồ kín, nước cũng mặn, điều này khẳng định tính đúng đắn của giả thuyết này.
Mọi thứ dường như đều đúng, nhưng có một điều! Nước biển chứa muối axit clohiđric, nước sông chứa axit cacbonic. Đó là lý do tại sao các nhà khoa học đã đưa ra một giả thuyết khác. Họ tin rằng nước biển ban đầu có vị mặn và sông hoàn toàn không liên quan gì đến nó. Tất cả là do hoạt động của núi lửa, đỉnh điểm xảy ra vào thời điểm hình thành vỏ trái đất. Núi lửa giải phóng một lượng lớn hơi nước bão hòa axit vào khí quyển, hơi nước này ngưng tụ và rơi xuống đất dưới dạng mưa axit. Các trầm tích làm bão hòa nước biển bằng axit, phản ứng với đá bazan cứng. Kết quả là một lượng lớn chất kiềm đã được giải phóng, bao gồm natri, kali và canxi. Muối thu được đã trung hòa axit trong nước biển.
Theo thời gian, hoạt động của núi lửa giảm dần, bầu khí quyển không còn hơi nước và mưa axit ngày càng ít đi. Khoảng 500 triệu năm trước, thành phần của nước biển đã ổn định và trở thành như chúng ta biết ngày nay. Nhưng cacbonat hòa vào đại dương cùng với nước sông lại là vật liệu xây dựng lý tưởng cho các sinh vật biển. Họ xây dựng các đảo san hô, vỏ sò và bộ xương của họ từ đó.
Việc lựa chọn giả thuyết nào là vấn đề hoàn toàn cá nhân. Theo chúng tôi, cả hai đều có quyền tồn tại.
Tại sao biển lại mặn và muối đến từ đâu? Đây là câu hỏi được mọi người quan tâm từ lâu. Thậm chí còn có một câu chuyện dân gian về điều này.
Như văn hóa dân gian giải thích
Truyền thuyết này là của ai và chính xác ai đã nghĩ ra nó, không còn được biết đến nữa. Nhưng giữa các dân tộc Na Uy và Philippines thì điều đó rất giống nhau, và bản chất của câu hỏi tại sao biển lại mặn được truyền tải trong truyện cổ tích như sau.
Có hai anh em - một người giàu và người kia, như thường lệ, nghèo. Và không, để đi kiếm bánh mì cho gia đình - người đàn ông nghèo đi bố thí cho người anh giàu có keo kiệt của mình. Nhận được một “món quà” là một chiếc giăm bông khô nửa vời, người đàn ông tội nghiệp trong một số biến cố đã rơi vào tay tà ma và đổi chính chiếc giăm bông này lấy một cối xay đá, khiêm tốn đứng ngoài cửa. Và chiếc cối xay không hề đơn giản mà còn kỳ diệu, có thể nghiền nát bất cứ thứ gì mà trái tim bạn mong muốn. Đương nhiên, người đàn ông tội nghiệp không thể sống lặng lẽ, sung túc mà không kể về phát hiện kỳ diệu của mình. Trong một phiên bản, một ngày nọ, anh ta ngay lập tức xây dựng một cung điện cho riêng mình, trong một phiên bản khác, anh ta tổ chức một bữa tiệc cho cả thế giới. Vì mọi người xung quanh đều biết rằng mới hôm qua anh ấy sống nghèo khổ nên những người xung quanh bắt đầu đặt câu hỏi về việc ở đâu và tại sao. Người đàn ông tội nghiệp không cho rằng cần phải che giấu sự thật rằng mình có một chiếc cối xay ma thuật nên có nhiều thợ săn xuất hiện để đánh cắp nó. Người cuối cùng làm như vậy là người buôn muối. Trộm được cối xay, anh ta không đòi mài tiền, vàng, hay các món ngon nước ngoài cho mình, vì có “bộ máy” như vậy, anh ta không thể buôn muối được nữa. Anh ta yêu cầu xay muối cho anh ta để anh ta không phải bơi qua biển và đại dương. Một chiếc cối xay kỳ diệu đã khởi động và xay được nhiều muối đến nỗi làm chìm con tàu của người buôn bán tương lai, và chiếc cối xay rơi xuống đáy biển, tiếp tục xay muối. Đây là cách người ta giải thích tại sao biển lại mặn.
Giải thích khoa học về thực tế
Nguồn muối chính ở biển và đại dương là sông.
Đúng vậy, những dòng sông được coi là trong lành (chính xác hơn là ít mặn hơn, vì chỉ có sản phẩm chưng cất là tươi, tức là không có tạp chất muối), trong đó giá trị muối không vượt quá một ppm, sẽ làm cho biển trở nên mặn. Lời giải thích này có thể được tìm thấy ở Edmund Halley, một người đàn ông nổi tiếng với ngôi sao chổi mang tên ông. Ngoài không gian, ông còn nghiên cứu nhiều vấn đề trần tục hơn và chính ông là người đầu tiên đưa ra lý thuyết này. Các con sông liên tục mang một lượng nước khổng lồ cùng với những tạp chất nhỏ của muối xuống đáy biển sâu. Ở đó nước bay hơi nhưng muối vẫn còn. Có lẽ trước đó, hàng trăm nghìn năm trước, nước biển đã hoàn toàn khác. Nhưng họ bổ sung thêm một yếu tố khác có thể giải thích tại sao biển và đại dương lại có vị mặn - núi lửa phun trào.
Hóa chất từ núi lửa mang muối ra biển
Trong thời kỳ lớp vỏ trái đất ở trạng thái hình thành liên tục, thường xuyên có sự phát thải magma với lượng nguyên tố khác nhau đáng kinh ngạc lên bề mặt - cả trên đất liền và dưới nước. Khí, bạn đồng hành không thể thiếu của các vụ phun trào, trộn lẫn với hơi ẩm và biến thành axit. Và đến lượt chúng, lại phản ứng với chất kiềm của đất, tạo thành muối.
Quá trình này hiện vẫn đang diễn ra vì hoạt động địa chấn, mặc dù thấp hơn nhiều so với hàng triệu năm trước, nhưng vẫn hiện diện.
Về nguyên tắc, những sự thật khác giải thích tại sao nước ở biển lại mặn đã được nghiên cứu: muối xâm nhập vào biển từ đất thông qua sự di chuyển của mưa và gió. Hơn nữa, trong mỗi vùng nước mở, thành phần hóa học của chất lỏng chính trên trái đất là riêng lẻ. Đối với câu hỏi tại sao biển mặn, Wikipedia cũng trả lời tương tự, chỉ nhấn mạnh tác hại nước biển cho cơ thể con người như nước uống, và các lợi ích khi tắm, hít thở và những thứ tương tự. Không phải vô cớ mà muối biển lại được ưa chuộng đến mức thậm chí còn được thêm vào thực phẩm thay vì muối ăn.
Thành phần khoáng chất độc đáo
Chúng tôi đã đề cập rằng thành phần khoáng chất là duy nhất trong mỗi vùng nước. Tại sao biển mặn và độ mặn của nó được quyết định bởi cường độ bốc hơi, tức là nhiệt độ gió trên hồ chứa, số lượng sông chảy vào hồ chứa, sự phong phú của hệ động thực vật. Như vậy, mọi người đều biết Biển Chết là loại biển gì và tại sao lại có tên như vậy.
Hãy bắt đầu với thực tế là gọi vùng nước này là biển là không chính xác. Nó là một cái hồ vì nó không có mối liên hệ nào với đại dương. Nó được gọi là chết vì tỷ lệ muối rất lớn - 340 gram mỗi lít nước. Vì lý do này, không có loài cá nào có thể tồn tại trong vùng nước. Nhưng là một khu nghỉ dưỡng sức khỏe, Biển Chết rất, rất nổi tiếng.
Biển nào mặn nhất?
Nhưng quyền được gọi là nơi mặn nhất thuộc về Biển Đỏ.
Có 41 gram muối trong một lít nước. Tại sao Biển Đỏ lại mặn như vậy? Thứ nhất, nước của nó chỉ được bổ sung bằng lượng mưa và Vịnh Aden. Cái thứ hai cũng mặn. Thứ hai, độ bốc hơi của nước ở đây cao gấp 20 lần so với lượng nước bổ sung, điều này được tạo điều kiện thuận lợi bởi vị trí của nó ở vùng nhiệt đới. Nếu nó ở xa hơn một chút về phía nam, gần xích đạo hơn và lượng mưa đặc trưng của vùng này sẽ thay đổi đáng kể hàm lượng của nó. Do vị trí của nó (và Biển Đỏ nằm giữa Châu Phi và bán đảo Ả Rập) nó cũng là vùng biển ấm nhất trong số tất cả những vùng biển trên hành tinh Trái đất. Nhiệt độ trung bình của nó là 34 độ C. Toàn bộ hệ thống các yếu tố khí hậu và địa lý có thể có đã tạo nên vùng biển như ngày nay. Và điều này áp dụng cho bất kỳ vùng nước mặn nào.
Biển Đen là một trong những tác phẩm độc đáo
Vì những lý do tương tự, người ta có thể chỉ ra Biển Đen, nơi có thành phần cũng rất độc đáo.
Hàm lượng muối của nó là 17 ppm và đây không phải là những chỉ số hoàn toàn phù hợp với cư dân biển. Nếu hệ động vật của Biển Đỏ làm kinh ngạc bất kỳ du khách nào về sự đa dạng về màu sắc và dạng sống, thì bạn đừng mong đợi điều tương tự ở Biển Đen. Hầu hết những “người định cư” ở biển không thể chịu được nước có hàm lượng muối dưới 20 ppm nên tính đa dạng của sự sống bị giảm đi phần nào. Nhưng nó chứa nhiều chất hữu ích góp phần vào sự phát triển tích cực của tảo đơn bào và đa bào. Tại sao Biển Đen có vị mặn một nửa kích thước của đại dương? Điều này chủ yếu là do quy mô lãnh thổ mà nước sông chảy vào vượt quá diện tích biển gấp 5 lần. Đồng thời, Biển Đen rất khép kín - nó chỉ được nối với Địa Trung Hải bằng một eo biển mỏng, nhưng mặt khác nó được bao quanh bởi đất liền. Nồng độ muối không thể tăng quá cao do quá trình khử mặn mạnh mẽ của nước sông - yếu tố đầu tiên và quan trọng nhất.
Kết luận: chúng ta thấy một hệ thống phức tạp
Vậy tại sao nước ở biển lại mặn? Điều này phụ thuộc vào nhiều yếu tố - nước sông và độ bão hòa của chúng với các chất, gió, núi lửa, lượng mưa, cường độ bốc hơi, và điều này, đến lượt nó, ảnh hưởng đến mức độ và sự đa dạng của các sinh vật sống trong đó, cả đại diện của hệ thực vật và hệ động vật. Đây là một hệ thống khổng lồ với số lượng lớn các tham số cuối cùng tạo nên một bức tranh riêng lẻ.