Чому океан солоний?

Чому океан солоний? 

Ви ніколи не замислювалися над цим питанням? А між тим він довгі роки викликав запеклі суперечки.

Якщо випарувати літр океанської води, то на стінках і на дні каструлі залишиться приблизно 35 грамів солі.

Багато це чи мало - чайна ложка приблизно на склянку води? Самі недовірливі можуть спробувати ...

Якщо ж підрахувати, скільки солі розчинено в усьому Світовому океані, цифри вийдуть дуже значними. Досить навести такий приклад: якщо всю витягнуту з океану сіль розсипати рівним шаром по поверхні материків, архіпелагів і навіть островів, то вона покриє сушу шаром, в якому сховається височенна будівля!

Але ось що цікаво: щороку річки виносять в океани приблизно мільярд тонн солей і близько 400 мільйонів тонн силікатів, а тим часом ні солоність океанської води, ні її складу помітно не змінюються. У чому тут справа?

З силикатами більш-менш ясно: вони тут же випадають в осад. А сіль? .. Мабуть, частинки солі з бризками хвиль щонайменшої пилом піднімаються в повітря і підхоплюються повітряними течіями. Крихітні кристали піднімаються вгору і починають грати роль ядер для конденсації атмосферної вологи. Навколо них утворюються крапельки води, які збираються в хмари. Вітер жене хмари далеко від океану, і там вони проливаються дощами, повертаючи викрадену сіль земній корі. І знову починається її подорож з водою до океану. Ось який виходить круговорот ...

І все-таки чому ж океан солоний? З самого початку був він таким чи посолонішав поступово? Щоб відповісти на ці питання, учені змушені були спочатку вирішити проблему походження океану взагалі. Чит разом з Землею утворилася її гідросфера або пізніше?

Довгий час існувала думка, що планети спочатку перебували в розплавленому стані. Зрозуміло, що в такому випадку ні про яку воді на поверхні годі й говорити. При такому стані речей над розпеченою Землею повинен був носитися пар, який час від часу проливався б гарячими дощами і тут же знову випаровувався і збирався в хмари і хмари. Лише поступово, у міру охолодження планети вода з атмосфери стала затримуватися в виїмках і западинах рельєфу. З'явилися перші моря і океани. Якими вони могли бути? Звичайно, прісними, якщо походять від води з атмосфери, від дощу. І лише потім, через багато років, води Світового океану посолонішали від солі, винесеною в океани ріками із земної кори. Така досить стійка картина існувала довгі роки.

Однак в наші дні в ній все змінилося. Перш за все, сьогодні більшість вчених вважають, що Земля, як і інші планети Сонячної системи, утворилася з холодного газопилової хмари. Зліпилася під дією сил тяжіння з величезних крижаних і железокаменних брил, що літали в космосі. Потім поступово речовина цієї початкової планетної кульки стало розшаровуватися. Молода планета розігрівалася. Більш щільні, важкі брили опускалися глибше, ближче до центру, а до поверхні виштовхувалися легші речовини, в тому числі вода і гази. Гази утворили первинну атмосферу, а вода - гідросферу. Гарячі струмені під великим тиском пробивали собі шлях з надр наверх. По дорозі вони наситяться мінеральними солями. І, що вирвалася з полону на поверхню молодої Землі вода, напевно, більше була схожа на насичений розсіл, стільки було в ній розчинених хімічних елементів. А це означало, що з самого початку, з самого свого народження океан був уже солоним. Може бути не таким, як сьогодні, але про те мова ще попереду.

Думка про глибинний, магматичному походження океанської води ще в 30-х роках нашого століття висловив російський і радянський вчений Володимир Іванович Вернадський. Сьогодні його точку зору підтримують більшість фахівців всього світу.

Академік А. П. Виноградов вважає, що океан «пережив» три стадії свого розвитку починаючи від народження. Перша з них припадала на час «неживого» стану нашої планети. Було це від чотирьох до трьох мільярдів років тому. На Землі ще не існувало біосфери. Світовий океан швидше за все був тоді невеликий за обсягом і неглибокий. Вулкани викидали з надр масу розчинів, летючих димів, в яких містилися всілякі кислоти. Дощі з неба лилися гарячі і їдкі. Від таких добавок вода в океані повинна була мати різко вираженою кислою реакцією.

Правда, довго ця «кисла стадія» в розвитку океану тривати не могла. Вирвалися на поверхню гарячі розчини вступали в реакції з солями, пов'язували метали і зменшували як свою кислотність, так і кислотність первинного океану.

А потім в якийсь момент часу, приблизно три мільярди років тому, в первинному «бульйоні» стала формуватися життя. Спочатку примітивна, потім все більш складна.

Епоха формування життя тривала надзвичайно довго. Живі організми витягували з атмосфери вуглекислий газ і виділяли вільний кисень, якого спочатку в первинній атмосфері практично не було. Кисень невпізнанно міняв все, навіть головна властивість атмосфери: з відновлювальної вона перетворювалася в окислюється. Кисень окислював і осаджував, робив менш рухливими такі елементи, як залізо і сірка, кальцій і магній, що носилися в димі вулканів над поверхнею Землі. Вони осідали і накопичувалися в воді. Бор і фтор утворювали важкорозчинні солі, які теж випадали в осад. Вода в океані остигала, і в ній переставав розчинятися кремнезем. Найдрібніші живі організми вчилися використовувати його для побудови своїх панцирів, які після відмирання йшли в осад ...

Приблизно шістсот мільйонів років тому склад води в океанах і склад атмосфери більш-менш стабілізувалися. Це підтверджують залишки вимерлих тварин, які палеонтологи знаходять в глибоких земних шарах.

Я думаю, що вам має бути ясно: солоність води - це дуже важлива характеристика Світового океану. І якщо вона раптом в якомусь районі змінюється, це сигнал: значить, тут потрібно очікувати від Нептуна несподіванок.

Проби морської води беруть за допомогою спеціальних приладів - батометрів. Снаряди це нехитрі. Звичайний порожній циліндр з двома кришками, які легко закриваються. Процес цей відбувається напівавтоматично за допомогою грузика, що спускається згори, коли батометри досягають необхідної глибини. Робиться це так: гірлянду з прив'язаними до довгого тросу батометрами опускають з борта дослідницького судна в воду. При цьому стежать, щоб кожен прилад в парі з термометром виявилися на своєму заданому горизонті. Далі слід трошки почекати, щоб термометри прийшли в теплову рівновагу з навколишнім водою. А коли час очікування закінчується, зверху пускають по тросу грузик. Розрізна гиря з діркою посередині ковзає, добирається до першого батометра, звільняє його кришки, які наглухо замикаються. Крім того, при цьому перекидаються термометри, фіксуючи виміряну температуру, і звільняється другий вантаж - друга гирька. Вона проробляє ту ж операцію з другим батометром, третя - з третім і так далі до самого останнього приладу на глибині. Після цього всю гірлянду можна витягати наверх.

Але головне починається в лабораторії, де досить складними хімічними методами визначають спочатку хлорність води, а потім перераховують її на солоність. Правда, за останні роки інженери сконструювали прилади, які вимірюють солоність безпосередньо по електропровідності води. Адже чим більше у воді солі, тим менше опору надає вона електричного струму. Є навіть спеціальний так званий СТГ-зонд (СТГ - солоність, температура, глибина), який показує безперервне по глибині розподіл всіх цих трьох найважливіших параметрів океанської води.

Зазвичай солоність океану коливається між 33 і 38 проміле. (1 проміле дорівнює десятій частині відсотка. І щоб скласти розчин насиченістю в 1 проміле, потрібно в літрі прісної води розчинити 1 грам солі). Але є райони, в яких солоність відрізняється від норми. Там можуть бути виходи підземних річок.