Af hverju er sjórinn saltur?

EF ÖLLU salti sjávar væri dreift jafnt yfir þurrlendi jarðar yrði lagið meira en 150 metra þykkt eða á við 45 hæða hús. Nú streyma ár og lækir með fersku vatni jafnt og þétt í sjóinn. Hvaðan kemur þá allt þetta salt? Vísindamenn benda á nokkrar uppsprettur þess.

Fyrst er að nefna jörðina undir fótum okkar. Þegar regnvatn seytlar gegnum jarðveg og jarðlög leysir það upp örlítið af steinefnum, þar á meðal sölt og efnisþætti þeirra, sem berast síðan til sjávar með ám og lækjum (1). Þetta er kallað veðrun. Saltinnihald ferskvatnsins er hins vegar svo lítið að það finnst ekki á bragðinu.

Í öðru lagi berast steinefni, sem mynda sölt, úr jarðskorpunni undir sjónum. Sjórinn seytlar niður um sprungur í hafsbotninum þar sem hann hitnar upp yfir suðumark og skilar sér síðan til baka með uppleystum steinefnum. Neðansjávarhverir, sumir á djúpsævi, spúa síðan efnasúpunni út í sjóinn (2).

Við eldgos neðansjávar snýst dæmið við þegar bráðið hraun streymir fram og ýmis efnasambönd leysast upp í sjónum, en útkoman er sú sama (3). Að auki berast rykagnir með vindinum frá landi til sjávar og í þeim eru líka steinefni (4). Af þessum sökum er nálega öll frumefni jarðar að finna í sjónum. Algengasta saltið er þó natríumklóríð sem við köllum venjulega matarsalt. Það er um 85  prósent af öllum uppleystum söltum í sjónum og er meginástæðan fyrir því að sjórinn er saltur á bragðið.

Af hverju helst seltan stöðug?

Við uppgufun úr sjónum verða steinefnin eftir því að það sem gufar upp er næstum hreint vatn. Söltin safnast þannig fyrir í sjónum, auk þess sem bætist við þau jafnt og þétt. Engu að síður helst salthlutfallið stöðugt nálægt 35 af þúsundi. Ljóst er því að sölt og önnur steinefni hverfa úr sjónum jafnharðan og þau bætast við. Hvað verður eiginlega um þau?

Sjávarlífverur taka til sín marga uppleysta efnisþætti. Lindýr, krabbadýr og holdýr eins og kórallar drekka til dæmis í sig kalsíum, sem er efnisþáttur í salti, til að mynda skeljar og stoðgrindur. Smásæir kísilþörungar vinna kísl úr sjónum. Gerlar og fleiri lífverur taka til sín uppleyst lífræn efni. Þegar þessar lífverur deyja og falla til botns taka þau með sér söltin og steinefnin sem þau höfðu unnið úr sjónum. Þegar þau verða öðrum lífverum að bráð enda söltin og steinefnin sömuleiðis á sjávarbotninum sem saur (5).

Lífverur taka þó ekki til sín öll sjávarsölt þannig að aðrar leiðir þurfa að koma til. Leir og önnur jarðefni berast til sjávar með ám, yfirborðsvatni og ofanfalli frá eldgosum og þau binda sum sölt þannig að þau setjast til botns. Sum sölt bindast steinum og bergi. Töluverður hluti af salti sjávarins verður því af ýmsum ástæðum að setlögum á sjávarbotni (6).

Margir vísindamenn telja að jarðfræðileg ferli fullkomni síðan hringrásina, að vísu á ógnarlöngum tíma. Jarðskorpan skiptist í risastóra fleka. Sums staðar rekast flekarnir saman á flekamótum þar sem annar sekkur undir hinn og skríður niður í heitan möttulinn. Úthafsflekinn er þyngri en meginlandsflekinn og sekkur yfirleitt undir hann. Í leiðinni ber hann með sér sölt setlögin eins og á gríðarstóru færibandi. Þannig má segja að stór hluti jarðskorpunnar sé endurunninn hægt og bítandi (7). Jarðskjálftar, eldgos og sprungusvæði eru þrjár birtingarmyndir þessa ferlis. *

Seltan er ótrúlega stöðug

Selta sjávarins er eilítið breytileg frá einum stað til annars og stundum einnig eftir  árstíðum. Rauðahaf og Persaflói eru söltust allra hafsvæða en þar er uppgufun mjög hröð. Selta er hins vegar undir meðallagi á hafsvæðum þar sem rignir mikið eða þar sem stórfljót streyma til sjávar. Sömu sögu er að segja um sjó í grennd við heimskautin þegar ís bráðnar og sjórinn blandast ferskvatni. Þetta snýst svo við meðan hafís er að myndast en þá verður sjórinn saltari á heimskautasvæðunum. Á heildina litið er selta sjávarins þó mjög stöðug.

Sýrustig (pH-gildi) sjávar er sömuleiðis býsna stöðugt. Það liggur á bilinu 7,4 til 8,3 sem er eilítið basískt, en til samanburðar er pH gildið 7 hlutlaust. (Blóð manna er með pH gildið 7,4 eða nálægt því.) Ef sýrustig sjávar færi út fyrir þessi mörk væri mikil vá fyrir dyrum. Sumir vísindamenn óttast reyndar að það geti gerst. Stór hluti þess koldíoxíðs, sem mennirnir dæla út í andrúmsloftið, endar í sjónum þar sem það gengur í samband við sjóinn og myndar kolsýru. Það er því hugsanlegt að sýrustig sjávar hækki smám saman af mannavöldum.

Margt er enn á huldu um þau öfl sem viðhalda efnajafnvægi sjávarins. Það sem við vitum undirstrikar hins vegar visku skaparans sem lætur sér annt um handaverk sitt. — Opinberunarbókin 11:18.

[Neðanmáls]

[Skýringarmynd/myndir á blaðsíðu 16, 17]

(Sjá uppraðaðann texta í blaðinu)

Regn

1 Steinefni úr bergi

2 Neðansjávarhverir

3 Neðansjávareldgosum

4 Vindur

ÚTHAF

HAFSBOTN

JARÐSKORPA

5 Kísilþörungar

6 Ofanfall frá eldgos

7 FLEKAMÓT

[Credit lines

Neðansjávarhver: © Science VU/Visuals Unlimited; eldgos: REUTERS/Japan Coast Guard/Handout.

Kísilþörungar: Dr. Neil Sullivan, USC/NOAA Corps; ljósmynd af eldfjalli: Dept. of Interior, National Park Service.

[Rammi/skýringarmynd á blaðsíðu 18]

Söltin í sjónum

Þótt vísindamenn hafi rannsakað sjó í meira en öld er efnasamsetning hans enn ekki þekkt til hlítar. Þó hefur tekist að einangra hina ýmsu efnisþætti þeirra salta sem eru uppleyst í sjónum og reikna út hlutföll þeirra. Af þeim eru:

[Skýringarmynd]

55% klór

30,6% natríum

7,7% súlfat

3,7% magnesíum

1,2% kalsíum

1,1% kalíum

0,4% bíkarbónat

0,2% bróm

og mörg fleiri, svo sem bór, strontíum og flúor.

[Rammi/mynd á blaðsíðu 18]

Saltari en úthöfin

Sum landlukt höf eru saltari en úthöfin. Þar er Dauðahafið efst á blaði en það er saltasta haf jarðar. Á biblíutímanum var það nefnt Saltisjór. (Jósúabók 15:5) Vatn, sem rennur í Dauðahafið, ber með sér uppleyst sölt og önnur steinefni. Þar sem Dauðahafið er lægsti punktur á yfirborði jarðar á vatnið aðeins eina leið burt þaðan — með uppgufun. Að sumri til getur sjávarborðið lækkað um allt að 25 millímetra á dag.

Þetta veldur því að saltinnihald efra sjávarlagsins er um 30 prósent, næstum tífalt meira en í Miðjarðarhafi. Þar eð eðlismassi vatns er því hærri sem það er saltara er auðvelt að láta sig fljóta ofan á sjónum í Dauðahafinu. Þar er hægðarleikur að fljóta á bakinu og lesa dagblað án þess að notast við nokkurs konar flotholt.

[Rammi á blaðsíðu 18]

Salt hreinsar loftið

Rannsóknir hafa sýnt fram á að svifryk í lofti dregur úr úrkomu úr skýjum yfir landi. Hins vegar rignir mun frekar úr skýjum með svifryki yfir sjó. Þessi munur er rakinn til sjávarúða sem myndast yfir hafi.

Smádropar af vatni, sem myndast á rykögnum í andrúmsloftinu, eru oft of smáir til að þeir falli til jarðar sem regn, þannig að þeir svífa áfram í loftinu. Sjávarúði dregur hins vegar að sér smádropana í skýjum yfir hafi svo að þeir sameinast í stærri dropa og falla til sjávar sem regn. Og í leiðinni er andrúmsloftið hreinsað af mengunarefnum.