Почему вода в океане не становится более солёной

Ответ на детский вопрос о том, почему море соленое на вкус, относительно прост. Дожди вымывают соли с поверхности земли, а реки доставляют их в океаны – в объеме около четырех миллиардов тонн ежегодно. Испаряющаяся вода, тем временем, совершенно пресная. Она возвращается на сушу, избавившись от растворенных веществ, поэтому те накапливаются в океане. В литре морской воды содержится в среднем 35 грамм солей.

С детским вопросом все вроде бы ясно, но сразу вслед за ним перед нами встает другой, не менее интересный. Становятся ли океаны более солеными из-за того, что в них постоянно вымывается огромный объем солей? Когда-то считалось, что все именно так и происходит.

В 1715 году Эдмунд Галлей предложил по разнице в солености между океаном и впадающими в него реками установить возраст Земли. Логика тут предельно проста – надо использовать обычную математику, чтобы вычислить, когда океан был совершенно пресным. Произведенный подсчет показал, что Земле от 25 до 150 миллионов лет.

При всем уважении к великому астроному, эта цифра очень далека от истины. Имеющиеся ныне свидетельства говорят о том, что Земле около 4.5 миллиардов лет, а океаны на ней образовались на 700 миллионов лет позже. При этом тогда они были даже более солеными, чем сегодня.

Понятно, что в логических построениях Галлея есть фундаментальная ошибка – он не учитывал механизмы выведения соли из океанов. К последним относятся, например, отложения эвапоритов, которые образуются, когда какой-то участок оказывается отрезан от океана. Вода испаряется из него, оставляя после себя солончаки.

Примерно пять с половиной миллионов лет назад в таком положении оказалось Средиземное море. Оно лишилось связи с другими крупными водоемами и высохло практически полностью. В результате из океана было выведено около 10% соли. Сегодня нечто подобное происходит с Мертвым морем.

Играют свою роль и гидротермальные источники. Циркулирующая в них магма нагревает воду, находящуюся в породах морского дна, в результате чего происходят химические реакции, удаляющие магний и сульфаты. Как бы то ни было, по той причине, что количество соли в океане очень велико по сравнению с добавляющимся и выводящимся объемом, общий баланс остается на удивление постоянным.

При этом соленость воды в тех или иных частях океана может со временем меняться. Осадки и реки уменьшают процент соли в воде, а испарение увеличивает его. Значимым фактором в этом отношении является образование и таянье льда. Все эти процессы проистекают ближе к поверхности океана и воздействуют на соленость верхнего слоя глубиной до 200 метров. Отслеживая их, можно заметить определенные закономерности.




Так, например, соленость океана увеличивается по мере приближения к экватору – здесь жарче и скорость испарения выше, чем у полюсов. Исключением является полоса непосредственно вблизи экватора, отличающаяся повышенным количеством осадков. В Балтийское море впадает много рек, поэтому его соленость ниже средней. В жарких Средиземном и Красном морях этот показатель, наоборот, выше обычного.

На соленость океана влияют и изменения климата. Установлено, что в последние десятилетия она увеличивается в самых соленых участках, и снижается там, где и без того была наименьшей. Это свидетельствует об интенсификации процессов как испарения, так и выпадения осадков. Соленость воды сама по себе способна влиять на климат. Вместе с температурой она определяет плотность наполняющей океаны жидкости, от которой, в свою очередь, непосредственно зависит циркуляция течений в океане и тепла в атмосфере планеты.

Понимание этих закономерностей имеет чрезвычайную важность. Именно по этой причине в 2011 году НАСА запустило спутник «Aquarius», который способен измерять соленость верхних слоев океана с орбиты Земли. Он может обновлять соответствующий параметр для всех водоемов планеты всего за неделю. Это означает, что специалисты, работающие с ним, имеют возможность отслеживать происходящие процессы и оценивать их влияние на климат фактически в режиме реального времени.