Почему вода в океане солёная, интересные факты и теория

Оглавление

Почему вода в океане солёная

Как ни странно, но на такой простой вопрос — почему вода в океане соленая — даже современные учёные так и не нашли однозначного ответа. Некоторые исследователи считают, что это связано с вулканической деятельностью, а другие — что соль приходит в океаны через реки и моря.

О количестве соленой и пресной воды на земле читайте здесь.

Две теории

Первая группа учёных утверждает, что очень давно, когда земная кора только образовывалась, вулканы на Земле были чрезвычайно активны. Их извержения приводили к возникновению кислотных дождей — но и сам Мировой океан состоял из кислот. В итоге различные сложные вещества «сталкивались» друг с другом, и в результате реакции океанические воды стали безопасными для жизни, которой ещё следовало зародиться. Но только очень уж солёными.

Что касается «земляной» теории, то она гласит, что соли содержатся во всех водоёмах мира. И это действительно так — пресная вода не лишена солей, просто их очень мало. Впадая в океаны, реки и моря приносят с собой вымытые из почвы соли. Они, в свою очередь, остаются на месте — а куда ещё им деться? Да, в ходе естественного круговорота вода испаряется и с поверхности океанов, но соли слишком тяжелы, чтобы отправиться вслед за ней.

Как вы можете убедиться сами, эти теории вполне логичны. А может, правы сразу обе группы исследователей, и сначала соли возникли благодаря вулканам, а многочисленные течения принесли их ещё больше?

Геологическое строение и рельеф дна

Окруженный континентами, Тихий океан имеет сложную структуру, состоящую из тектонических плит доисторического происхождения, имеющих большое значение в образовании множества горных хребтов, систем, и так называемого «огненного кольца» Тихого океана – сети вулканов. Донные хребты, равнины, ущелья залегают на разных глубинах.

Материковые шельфы, прилегающие к континентам, занимают всего 10% от площади океана:

северная часть океана, разделенная от основной части Алеутским желобом (7679 м), это Берингово море. Имеет к северу небольшие глубины от 75 м до 4000 м. Плоскость шельфа ровная;
Алеутским желобом
горные гряды, образованные течениями, составляют шельф Корейского полуострова и Восточно-Китайского моря;
ближе к экватору и тропическому поясу шельф обрисован рифовыми наростами со значительной глубиной дна;
шельф Антарктики находится на глубине 200 м и более, с горными ущельями и возвышенностями;
каньоны, идущие вдоль побережья Америки с южного полушария до северного, вместе с шельфом Берингова моря имеют единую равнинную плоскость, скатывающуюся к ложу океана;
новозеландский шельф имеет материковую структуру. Подводное плато имеет размер больше, чем площадь острова.

Материковые шельфы с океанским ложем соединяют переходные зоны, состоящие из желобов, морей и гряды островов. Большинство островов, разбросанных по океану, имеют вулканическое происхождение, нередко проявляющееся извержениями. Перепады глубин океана разнятся в пределах от 200 м до 2500 м.

С северо-западной стороны океана переходную зону представляют глубоководные желобы. Восточная переходная зона: желобы Центрально-Американский (4-6,6 тыс. м) и Перуанский (6601 м), и отдельно выделяют Чилийский (8069 м). Вдоль побережья глубоководный желоб сменяется скалистыми подводными горами.

Чилийский желоб

Ложе океана состоит из горных хребтов — поднятиями: южно- и восточно-тихоокеанскими. Восточную часть представляют: поднятие Чилийское и рифтовая Галапагосская зона. Глубина океанического ложа от 2500 до 6000 м. Космические съемки наглядно показывают сложное строение ложа океана с западной стороны. Здесь много глубоководных расщелин, горных гряд, низменностей.

Восточная часть менее сложна и выглядит, как равнина с поперечными неглубокими каньонами, с островками утесов и скал, вулканов. Тихий океан, максимальная глубина которого достигает почти 11 км, в прибрежных водах показывает минимальную глубину — 200 м.

Не пропустите самую популярную статью рубрики: Куда впадает река Енисей, исток, устье, описание, где находится.

Почему в океанах соленая, а в реках несоленая?

Океаны не всегда были такими, как сейчас. Миллиарды лет назад их содержимое даже водой нельзя было назвать.

В них интенсивно шли химические реакции кислот и Н2О с твердыми минеральными соединениями. В результате в атмосферу интенсивно выделялись азот и кислород.

А внизу оставались результаты реакций: вода и соли, из которых наибольшая доля – это NaCl (поваренная соль).

Пресная вода суши – это конденсат испарений с поверхности океана. Соли остаются внизу, а чистая Н2О с небольшим количеством примесей образует облака. Охлаждаясь, она выпадает на землю дождем. Осадки стекают в наземные реки, озера и болота.Кроме того, H2O, просачиваясь в почву, попадает в подземные потоки. Они движутся по пустотам в виде пещер, размывают мягкие грунты. Выходящие на поверхность ключи, родники опять же питают ручейки, реки и т.д. Потоки вымывают и растворяют минералы из почвы, но количество «добытого» водой – незначительно. Она остается пресной.

Правдивы ли эти гипотезы?

Конечно, ни одна гипотеза не является полностью верной. Морская вода формировалась в течение очень долгого времени, поэтому у ученых нет достоверных доказательств о причинах ее солености. Почему все указанные гипотезы можно опровергнуть? Вода вымывает землю, где нет столь высокой концентрации соли. В геологические эпохи соленость воды изменялась. Содержание соли также зависит от конкретного моря.

Вода воде рознь – соленая вода имеет разные свойства. Морская – характеризуется соленостью около 3,5% (1 кг морской воды содержит 35 г соли). Соленая вода имеет разную плотность, варьируются и точки замерзания. Средняя плотность морской воды составляет 1,025 г/мл, замерзает она при температуре -2°С.

Вопрос может звучать иначе. Как мы знаем, что вода в море – соленая? Ответ простой – каждый может легко попробовать ее «на вкус». Поэтому всем известен факт солености, но точная причина такого явления остается загадкой.

Интересные факты

Мертвое море — самое соленое на Земле. Здесь показатели достигают 270 ‰. Водоем находится рядом с территориями Израиля и Иордании. Плотность жидкости равна 1,3–1,4 г/м³, что сводит возможность утонуть практически к нулю.

Пресной считается вода, соленость которой менее 1‰ . Наименее соленое море (7‰) — Балтийское.

Соленая вода может замерзнуть, только если она находится вблизи поверхности или немного ниже нее расположен более соленый слой. В северных морях рыбы не замерзают благодаря содержащимся в крови особым белкам, которые мешают превращению воды в лед.

Вода Каспийского моря тоже является соленой, но по своему составу сильно отличается от морской, однако пить ее тоже нельзя. Набор полезных минеральных веществ в ней тоже не такой большой. Водоем замкнутый и не слишком глубокий, поэтому его можно отнести к озерам. Здесь хорошо развито рыболовство и ведется добыча морепродуктов в промышленных масштабах.

Посещая соленые озера России, можно увидеть «космические» ландшафты берегов таких водоемов, на них практически отсутствует растительность. С помощью этой воды лечатся заболевания кожи и дыхательных путей. Большинство водоемов находится на границе с Казахстаном, в сильно засушливых местах.

Самые известные соленые озера на территории России:

Баскунчак — расположено на северо-востоке Астраханской области, вода настолько насыщена солью, что на дно не может опуститься металлическая пластина толщиной в 3 мм;
Чаны — самое большое, расположено в Новосибирской области;;
Эльтон — находится на территории Волгоградской области, единственное из соленых озер, которое расположено ниже уровня моря на несколько десятков метров ;
Булухта — лидирует по насыщенности минеральными веществами, тоже принадлежит Волгоградскому региону ;
Развал — имеет не каменистый, а песчаный пляж, местонахождение озера — юго-восточная окраина Соль-Илецка в Оренбургской области .

Самый теплый и холодный океан

Помимо того, что Тихий океан превосходит все другие по площади, он еще и самый теплый из всех. Благодаря тому, что его воды протекают в 5 нескольких климатических зонах, средний температурный показатель воды – 19°С, а в тропиках и в зоне экваторе она достигает отметки 27,5°С. Такое тепло обеспечивают солнечные лучи и циркуляция воздуха.

Полную противоположность Тихому океану по показателям температуры составляет Северный Ледовитый океан, ведь в нем скапливается большое количество льдов, которые не тают круглый год. Вода подо льдами имеет температуру от -1,5°С до -1°С. Несмотря на то, что летом часть льдов тает, температура незначительно повышается и составляет +5 – +7°С.

Атлантический океан. Расположение, особенности

Границы Атлантического океана обозначают по-разному.

По одной классификации граница проходит следующим образом:

берег Антарктиды – южная точка Африки;
Скандинавский полуостров – северная точка Исландии – берег острова Гренландия – остров Баффинова Земля – полуостров Лабрадор;
юг Южной Америки – Антарктический полуостров.

По другой версии берега Антарктиды омывает Южный океан, то есть южная граница проходит чуть ниже Африки и тянется до реки Рио-Негро. В пределах школьной программы рассматривается 4 океана (без Южного). Данная версия наиболее распространена, поэтому данные в статье указаны согласно ей.

Общая площадь равняется 91,66 млн.км2. Объем вод равен 329,66 млн. км3, средняя соленость составляет примерно 35%, однако различается на отдельных участках.

Атлантический океан обладает следующими особенностями:

Большое количество морей и заливов, наличие которых обуславливается сильной расчлененностью береговой линии.
Большая площадь водосборного бассейна.
Малое количество островов и полуостровов.
На дне располагается много подводных хребтов, котловин и поднятий.

Атлантический океан лежит во всех климатических поясах, поэтому его климат меняется по мере движения с севера на юг.

Почему вода в море соленая

Часть соли в воду попадает с морского дна, в котором есть содержащие соли камни, из которых и попадает соль в воду. Хлорид натрия также может поступать и из вулканических клапанов. Но в большей степени соли поступают с материков. Один килограмм морской воды в среднем содержит в себе до 35 граммов соли, причем, большая часть (примерно 85 %) – хлорид натрия (известная всем кухонная соль).

Источники поступления соли в море:

Выветривание скал: когда промокают камни, из них смываются вещества, и соли уносятся в моря (подобное действие происходит и со скалами на морском дне).
Взрывы вулканов подводных: они выпускают в воду лаву, реагирующую с морской водой и растворяющую в ней некоторые вещества.

Вода имеет способность проникать в трещины, лежащие на глубине океана в зонах срединно-океанических хребтов. Камни там горячие (на дне часто бывает лава). Вода, нагреваясь в трещинах, растворяет большое количество солей из подводных пород, которые попадают в морскую воду.

Почему вода в море соленая? Потому что хлорид натрия – наиболее распространенная в ней соль в связи с тем, что именно она лучше всех веществ растворяется. Однако кремний и кальций тоже приносятся реками в океаны в большом количестве. При этом в морской воде их не так уж и много. Связано это с тем, что кальций «подбирается» различными водными животными (кораллами, брюхоногими и двустворчатыми моллюсками), а кремний используется микроскопическими водорослями (создаются клеточные стенки).

Солнце вызывает испарение огромного количества воды в морях и океанах. Из выпаренной воды остается соль, концентрирующаяся в море. Поэтому вода становится соленой. Следует отметить, что некоторая соль осаждается на морском дне. Благодаря этому поддерживается баланс концентрации соли в воде, иначе море становилось бы еще более соленым.

Подводный мир Атлантического океана

Атлантический океан, глубина максимальная которого была указана ранее в статье, в Ледниковый период подвергся сильному замерзанию, поэтому его подводный мир не так разнообразен, как у Тихого океана. Тем не менее количество особей каждого вида велико.

Представителями растительного мира в умеренных широтах являются красные водоросли, на севере – ламинарии. Распространены цветковые и иные виды водорослей. Фитопланктон – одно из самых часто встречающихся растений.

Среди рыб встречаются:

камбала;
скумбрия;
морской окунь;
треска;
барракуда;
рыба-меч;
тунец;
рыба-еж;
летучие рыбы.

Атлантический океан кишит разнообразными живыми существами разного типа. Рыба активна используется человеком.

На севере и юге обитают:

тюлени;
котики;
пингвины;
киты;
дельфины.

По всей территории встречаются акулы. В некоторых частях океана вылавливают моллюсков, ракообразных, креветок. Также присутствуют кальмары, криль, из птиц альбатросы и фаэтоны. В желобе Пуэрто-Рико обитают эндемичные виды.

Исследования

В 18 веке океанические воды изучал Михаил Васильевич Ломоносов. Позже, в 19 веке, имеющиеся данные обогатились исследованиями Ивана Федоровича Крузенштерна и Юрия Федоровича Лисянского, участвовавших в океанографической экспедиции.

Более подробные исследования проводил Э. X. Ленц (1804-1865). С помощью изобретенного им же самим барометра ученый изучил глубинные образцы воды. Он опровергнул господствовавшее ранее утверждение о том, что на территориях близ экватора соленость более высокая по сравнению с другими областями. Ленц доказал, что в этих районах плотность вод и концентрация солей ниже, чем на территориях с субтропическим климатом. Способы и инструменты исследования, изобретенные этим ученым, применяются и в наши дни.

С 1881 года океанографией занялся еще один русский исследователь С. О. Макаров. Он занимался изучением мирового океана и, в частности, вопросами, касающимися черноморских водных масс. Макаров раскрыл механизм встречных (поверхностного и глубинного) течений Босфора, применив для этого ряд оригинальных приемов. Полученные данные пролили свет на многие особенности гидрологического режима и палеогеографии Черного моря. Кроме этого, ученый составил карту течений Тихого океана.

В 19-20 веках исследования продолжил Юлий Михайлович Шокальский. Благодаря своим научным трудам, ученый смог окончательно выделить океанографию как отдельную науку.

Свойства океанической воды

Жидкость в океане обладает горько-соленым вкусом. Отличается от пресной цветом, степенью прозрачности, удельным весом, температурой замерзания, количеством минеральных веществ. По разному взаимодействует с теми или иными веществами.

Достоинства:

обладает лекарственными свойствами: антисептические, заживляющие, содействующие укреплению иммунитета;
питает и укрепляет кожу, волосы, ногти;
благотворно влияет на нервную систему, оказывает успокаивающее действие благодаря разнообразным минеральным веществам, необходимым для нормального функционирования ЦНС.

Недостатки:

не предназначена для использования в быту, в том числе для полива почвы и растений;
невозможно использовать в качестве питья;
плавание в соленой воде при некоторых болезнях и кожных повреждениях может нанести вред здоровью;
подходит не для всех живых организмов.

https://youtube.com/watch?v=oiBWwiBiz9I

Океанические зоны

В Мировом океане выделяют 2 зоны (экологические) – вода и дно.

Дно неоднородно, поэтому оно состоит из нескольких областей:

до 200 м плавное понижение;
крутой склон;
океаническое ложе (до 6 км).

Для климата планеты важную роль имеет первая зона, здесь распределяется энергия от экватора к полюсам.

Дно также состоит из нескольких областей, которые отличаются своей структурой и распространением живых организмов и имеют свои названия:

Литораль (береговая часть водоемов с глубиной до 20 м), где происходят приливы и отливы.
Неритовая зона (глубина от 20 до 200 м, здесь много морских животных и растений).
Батиаль (склон с нижней границей – 2-3 км; место обитания планктона и других пелагических организмов).
Абиссаль (ложе Мирового океана с нижней границей – 6 км).
Ультраабиссаль (глубоководные желоба).

Может ли возникнуть пресный океан

Чтобы ответить на вопрос «Может ли океан стать пресным?», необходимо понять, что на это влияет. Свойства морских вод зависят от множества факторов, лишь часть из них:

подводные течения;
испарения и их активность;
особенности движения морской воды;
наличие ледников, а также скорость таяния.

На глубине океана находятся залежи чистой пресной воды, но вот что в морской воде есть золото знает не каждый. Соленые воды не могут стать пресными даже через множество веков. Ученые уверены, выпаривание воды не изменяет соленость. Уровень соли всегда остается на одном уровне. Постоянство солевого состава открыл Дитмар, в честь которого и назван закон.

Если подобное все-таки случится (теоретически), то повлечет за собой необратимые последствия для всей планеты. В первую очередь — погибнут многие живые организмы, ведь даже люди применяют изотонические растворы морской воды. Надолго пресная жидкость не останется, так как из рек в океанские воды постоянно поступают соли. Однако последнее является лишь одной из нескольких теорий почему морская вода сильно соленая.

Может ли океан стать пресным? Почему морская вода соленая? Этими вопросами задаются не только любознательные дети, но и многие взрослые. Все знают, что в море и океане соленая вода, но почему так происходит не объясняют даже ученые. Есть несколько теорий, однако какая из них правильная до сих пор непонятно. Нет подтверждения и тому, могут ли испариться воды с морской солью.

Флора и фауна

Несмотря на то что это самый соленый океан, в Атлантике достаточно богат растительный и животный мир. Здесь живут многие виды бурых и красных водорослей, например саргассовые и латотамния. А в тропической зоне большое количество зеленых водорослей, например валония и каулерпа. На европейском берегу океана много зостеры — это вид особой морской травы.

Представители фауны Атлантического океана – различные виды тресковых и сельдевых рыб, нототения, морской окунь, палтус, пикша, тунец, макрель и сардины. Это далеко не полный перечень подводных обитателей. Все перечисленные виды имеют большое промысловое значение. Воды Атлантики бороздят многочисленные рыбные флотилии и маленькие рыбацкие суда. А на рынках прибрежных городов всегда можно купить свежую рыбу.

Исследования

История исследования:

Берега Индийского океана — один из районов расселения древнейших народов и возникновения первых речных цивилизаций. В глубокой древности суда типа джонок и катамаранов использовались людьми для плавания под парусом, при попутных муссонах из Индии в Восточную Африку и обратно. Египтяне за 3500 лет до нашей эры вели оживлённую морскую торговлю со странами Аравийского полуострова, Индией и Восточной Африкой. Страны Месопотамии за 3000 лет до нашей эры совершали морские походы в Аравию и Индию. С VI века до нашей эры финикийцы, по свидетельству греческого историка Геродота, совершали морские походы из Красного моря по Индийскому океану в Индию и вокруг Африки. В VI—V веках до нашей эры персидские купцы вели морскую торговлю от устья реки Инд вдоль восточного побережья Африки. По окончании индийского похода Александра Македонского в 325 году до нашей эры греки огромным флотом с пятитысячной командой в тяжёлых штормовых условиях совершили многомесячное плавание между устьями рек Инда и Евфрата. Византийские купцы в IV—VI веках проникали на востоке в Индию, а на юге — в Эфиопию и Аравию. Начиная с VII века арабские мореходы начали интенсивное исследование Индийского океана. Они отлично изучили побережье Восточной Африки, Западной и Восточной Индии, островов Сокотра, Ява и Цейлон, посещали Лаккадивские и Мальдивские острова, острова Сулавеси, Тимор и другие.

В конце XIII века венецианский путешественник Марко Поло на обратном пути из Китая прошёл через Индийский океан от Малаккского до Ормузского пролива, посетив Суматру, Индию, Цейлон. Путешествие было описано в «Книге о разнообразии мира», которая оказала значительное влияние на мореплавателей, картографов, писателей Средневековья в Европе. Китайские джонки совершали походы вдоль азиатских берегов Индийского океана и достигали Восточных берегов Африки (например, семь путешествий Чжэн Хэ в 1405—1433 годах). Экспедиция под управлением португальского мореплавателя Васко да Гама, обогнув Африку с юга, пройдя вдоль восточного берега континента в 1498 году, достигла Индии. В 1642 году голландская торговая Ост-Индская компания организовала экспедицию из двух кораблей под командованием капитана Тасмана. В результате этой экспедиции была исследована центральная часть Индийского океана и было доказано, что Австралия — материк. В 1772 году британская экспедиция под командованием Джеймса Кука проникла на юг Индийского океана до 71° ю. ш., при этом был получен обширный научный материал по гидрометеорологии и океанографии.

С 1872 по 1876 годы проходила первая научная океаническая экспедиция на английском парусно-паровом корвете «Челленджер», были получены новые данные о составе вод океана, о растительном и животном мирах, о рельефе дна и грунтах, составлена первая карта глубин океана и собрана первая коллекция глубоководных животных. Кругосветная экспедиция на российском парусно-винтовом корвете «Витязь» 1886—1889 годов под руководством учёного-океанографа С. О. Макарова провела масштабную исследовательскую работу в Индийском океане. Большой вклад в исследование Индийского океана внесли океанографические экспедиции на немецких судах «Валькирия» (1898—1899) и «Гаусс» (1901—1903), на английском судне «Дисковери II» (1930—1951), советском экспедиционном судне «Обь» (1956—1958) и другие. В 1960—1965 под эгидой Межправительственной океанографической экспедицией при ЮНЕСКО была проведена международная Индоокеанская экспедиция. Она была самой крупной из всех экспедиций, когда-либо работавших в Индийском океане. Программа океанографических работ охватывала наблюдениями почти весь океан, чему способствовало участие в исследованиях ученых около 20 стран. В их числе: советские и зарубежные учёные на исследовательских судах «Витязь», «А. И. Воейков», «Ю. М. Шокальский», немагнитной шхуне «Заря» (СССР), «Наталь» (ЮАР), «Диамантина» (Австралия), «Кистна» и «Варуна» (Индия), «Зулфиквар» (Пакистан). В результате были собраны новые ценные данные по гидрологии, гидрохимии, метеорологии, геологии, геофизике и биологии Индийского океана. C 1972 года на американском судне «Гломар Челленджер» проводились регулярные глубоководные бурения, работы по изучению перемещения водных масс на больших глубинах, биологические исследования.

В последние десятилетия проводились многочисленные измерения океана с помощью космических спутников. Результатом явился выпущенный в 1994 году Американским Национальным Центром геофизических данных батиметрический атлас океанов с разрешением карт 3—4 км и точностью глубины ±100 м.

Мировой океан

Соленость океана зависит от географической широты, близости рек, климатических особенностей объектов и т. д. Среднее ее значение согласно измерению равно 35 промилле.

Возле Антарктики и Арктики в холодных районах концентрация меньше, но зимой, во время образования льда, количество соли увеличивается. Поэтому вода в Северном Ледовитом океане наименее соленая, а в Индийском — концентрация соли самая большая.

В Атлантическом и Тихом океанах приблизительно одинаковая концентрация соли, которая понижается в экваториальной зоне и, наоборот, повышается в тропических и субтропических районах. Некоторые холодные и теплые течения друг друга уравновешивают. Например, соленое течение Лабрадор и несоленое Гольфстрим.

Интересно знать: Сколько существует океанов на Земле?

Правда ли, что лед из морской воды пресный?