【創造栽培プログラム】海水はなぜ塩辛いのか？塩はどこから来るのですか？

著者: Du Dong 地質学

周知のとおり、私たちが生存するために依存している地球は、太陽系の中で非常に特別な惑星です。地球の表面積の70%を海洋が占めていることから、地球は青い惑星としても知られています。残念ながら、このような広大な海は塩分濃度が高く、人間が飲料水や灌漑用水として直接利用することはできません。友達の中には、なぜ海水は塩辛いのかと興味を持っている人もいます。

この質問に答えるには、まず水循環とは何かを理解する必要があります。水循環とは、川、湖、海など地球の表面にある水のことを指します。太陽光の下で、その中の水分は直接蒸発と植物の蒸散によって水蒸気に変わり、その後上空に上昇し、雲に凝縮し、大気の循環によって気流に乗って空中を移動します。一定の条件が満たされると、その一部は雨や雪となって地面や水面に降り注ぎます。降った水の一部は地面に染み込み、一部は植物に吸収されて水分が大気中に蒸発し、残りは表面流出水に沿って川や湖に流れ込み、最終的には海に流れ込みます。数十億年にわたって、地球上の水は絶え間なく循環し、今日の青い惑星を形成してきました。

では、海水中の塩はどこから来るのでしょうか?

水循環の降水は絶えず地表を洗い流し、集まって川から継続的に流出水を生み出し、化学物質を地中から海へ運びます。このサイクルは決して止まらない。水循環の結果、河川の水域は絶えず更新されますが、湖の水域の流出は河川の水域よりもゆっくりと更新されます。そのため、同じ地域でも、湖沼の水域の化学成分の含有量は河川の水域の化学成分の含有量よりも一般的に高くなります。海は水循環の目的地です。海水は体積が大きいものの、河川の流出のように絶えず入れ替わるわけではないため、長い地質時代をかけて多量の可溶性塩がゆっくりと海水中に蓄積されてきました。海水中の可溶性塩の中で最も多いのは、通常食塩と呼ばれる塩化ナトリウムであり、次に硫酸塩が続きます。これらの成分が含まれているので、海水が塩辛くて苦いのも不思議ではありません。

海水の塩分濃度に影響を与える要因は何ですか?

海流や波の影響により、海中の海水の塩分濃度はあまり変化しません。しかし、蒸発量が多く、降水量が少なく、河川水の流入がない海域では、濃度が比較的高くなります。たとえば、紅海北部の塩分濃度は 42 ppm にも達します。対照的に、バルト海のように蒸発が少なく、降水量が多く、河川流入量が多い海域では、海水の塩分濃度は10ppm未満と比較的低くなります。さらに、乾季と雨季が明確に交互に訪れる海域では、海水の塩分濃度に季節的な変化が顕著になります。私の国の揚子江河口を例に挙げると、季節による変化が非常に顕著です。海水の塩分濃度は夏には約25ppmですが、冬には約30ppmに達することもあります。

この場合、海水の塩分濃度はどんどん高くなってしまうのでしょうか？答えはノーです。数多くの研究により、今日の海の水の量は数十億年前の水の量とほぼ同じであることがわかっています。これは、海洋の水循環が安定しているため、つまり、毎年の海洋の蒸発と補充が基本的にバランスが取れているためです。しかし、毎年海に運ばれる可溶性塩の総量は、大気中の揮発性酸素、水素、二酸化炭素、および少量の揮発性塩によってバランスが取れていません。

それにもかかわらず、主に海洋生物の調節のおかげで、海水の組成は依然としてバランスを維持することができます。海には強い自浄作用があります。物理学、化学、生物学、物質の複合的な影響により、水は常に拡散、希​​釈、酸化、生化学的に還元、分解されます。特に海洋生物は海水から多量の無機塩類や有機物を吸収し、生化学反応や生態循環を通じて海水中の塩分を調節する重要な役割を果たしています。

しかし、ここ数十年でプラスチックの大量使用により、世界のあらゆる場所がプラスチックで満たされるようになり、海も例外ではありません。プラスチックは私たちの海における最大の廃棄物となっています。海は優れた自己浄化能力を持っていますが、分解されないプラスチックは海洋生態系に深刻なダメージを与える可能性があります。海洋生態系の良好な循環が乱れると、海水の塩分濃度が異常に変化し、世界全体が影響を受けることになります。したがって、私たちの生活環境を守り、地球を守りたいのであれば、まず海を守ることから始める必要があります。

この記事は科学普及中国創造育成プログラムによって制作されました。転載の際は出典を明記してください