Солевой состав океана

Вода в океане соленая. Средняя концентрация солей в ней 35 г на 1 кг воды, или 35 промилле (35%о). Под влиянием сильного испарения соленость на поверхности океана может быть немного больше, в областях обильных дождей — немного меньше, а у берегов при смешении с речной водой — значительно меньше обычной. Например, в поверхностных слоях Белого моря соленость не более 26⁰/₀₀, Черного — 18 ⁰/₀₀, Балтийского в центральной его части— 6—8% о, Азовского — 11⁰/₀₀, а на поверхности Красного моря, в которое не впадает ни одна река и где испарение велико, соленость достигает 40⁰/₀₀. Удивительно и пока еще загадочно то, что состав и относительное содержание разных солей, образующих соленость, повсюду в океане остаются неизменными. Постоянство солевого состава указывает на тесную связь между всеми частями Мирового океана.

Сбор соли, выпаренной в морских лагунах. Из 22 млн. т соли, потребляемой человечеством за год, одна треть добывается из морской воды.

Откуда же в океан попали соли? Ученые предполагают, что в период образования земной коры и океана из вещества мантии вместе с парами воды выделялись кислые вулканические дымы, содержавшие соединения хлора, брома, фтора. Первые «порции» воды на поверхности Земли были кислыми. Эта первичная вода разрушала и выщелачивала недавно образовавшиеся базальты, граниты и другие кристаллические породы земной коры и извлекала из них Щелочные элементы — натрий, калий, кальций, магний и др. Щелочные элементы входили в соединения с хлором и бромом и нейтрализовали раствор. С течением времени поступление кислых вулканических дымов уменьшилось, а выщелачивание пород суши продолжалось. Таким образом океанская вода постепенно накапливала соли и приобретала слегка щелочную реакцию, которая присуща ей и в настоящее время.

Газы, не растворившиеся в воде, поступали в атмосферу. В первоначальной атмосфере Земли почти не было кислорода. Он возникал лишь в ничтожных количествах в верхних слоях атмосферы, где под действием ультрафиолетовых лучей водяные пары разлагаются на водород и кислород. Переворот в химии океана и атмосферы произошел более 3 млрд. лет назад, когда в результате сложных процессов в морской воде образовались первые органические молекулы и возникла растительная жизнь (см. т. 4 ДЭ, ст. «Как возникла жизнь на Земле»). Благодаря ей в океане и в атмосфере появился свободный кислород, который выделялся все в большем и большем количестве в процессе фотосинтеза. Так создались необходимые условия для появления и развития животных организмов. При окислении соединений азота, выделявшихся из недр Земли, появился свободный азот. Как и кислород, он вошел в состав атмосферы и частично растворился в воде. Окисление первичных соединений углерода привело к образованию свободной углекислоты.

Примерно к началу палеозоя (500 млн. лет назад) океанская вода по солевому составу и содержанию в ней газов уже почти не отличалась от современной. Хлориды (соли соляной кислоты) составляют в ней сейчас 88,7% всей солености, сульфаты (соли серной кислоты) — 10,8%, карбонаты (соли угольной кислоты) — 0,3% и остальные соли — 0,2%. Общее количество солей в Мировом океане достигает 5*10 ¹⁶ т.

Содержатся в морской воде и некоторые непостоянно растворенные вещества, количество их невелико, но роль их огромна. Это прежде всего биогенные элементы: соли фосфора, азота, соединения кремния и кальция; затем так называемые микроэлементы, растворенные в океанской воде в очень малых или совсем ничтожных количествах. Те и другие необходимы для развития жизни в океане (их используют растительные организмы для построения своего тела в процессе фотосинтеза). Всего в океанской воде пока обнаружено 70 химических элементов, но, вероятно, присутствуют все известные на нашей планете. Будущим исследователям Мирового океана предстоит открыть много нового.