Zasolenie

Zasolenie wód jest miarą zawartości soli w wodzie. Jest to łączna masa substancji rozpuszczonych z pominięciem gazów, koloidów, zawiesiny i materii organicznej. Zwykle podawane jest w promilach (‰).

Zasolenie mórz i oceanów

Zasolenie wody morskiej zasadniczo różni się od zasolenia wód śródlądowych występujących w słonych jeziorach, ponieważ woda wszystkich oceanów i mórz otwartych zawiera takie same sole, będące w takim samym stosunku procentowym, a różni się między sobą jedynie stężeniem, czyli stosunkiem ilości wszystkich soli do ilości wody. Natomiast wody śródlądowe mają całkowicie odmienny zestaw rozpuszczonych soli, w których jest mniej chlorków, a więcej węglanów i siarczanów. Ponadto występują duże różnice w składzie i stężeniu soli pomiędzy różnymi zbiornikami. Obecnie panuje pogląd, że oceany zostały zasolone w zamierzchłej przeszłości solami wydobywającymi się z wnętrza ziemi i na przestrzeni dziejów ich zasolenie zmieniało się tylko nieznacznie.

Średnie zasolenie oceanu światowego wynosi około 35‰^[1], co oznacza, że w 1 kg wody znajduje się 35 g soli. Na zasolenie ma wpływ bilans strat i zysków wody w danym akwenie, który zmienia się na skutek parowania, topnienia, napływu wody słodkiej (z lądu), ilości opadów atmosferycznych, topnienia lodów morskich oraz mieszania się wód^[2].

Temperatura zamarzania wody morskiej jest niższa niż wody słodkiej. Dla typowego zasolenia 35‰ wynosi ona ok. −2 °C^[3].

Ścisła definicja

Na potrzeby oceanografii i nauk pokrewnych stosuje się bardziej precyzyjną definicję.

Zasolenie to ogólna mineralizacja wody morskiej, określająca zawartość substancji stałej w gramach przypadającej na 1 kg wody morskiej po usunięciu wszystkich substancji organicznych i po zastąpieniu wszystkich bromków i jodków – chlorkami, a węglanów – tlenkami.

Zasolenie S [‰] określa się oznaczając stężenie chlorków i stosując empiryczny wzór:

S = 1,80655·C_Cl⁻

gdzie C_Cl⁻ jest stężeniem jonów chlorkowych w promilach.

Obecnie najczęściej jest stosowane pojęcie zasolenia praktycznego (PSU), zdefiniowane z wykorzystaniem łatwej do zmierzenia wartości stosunku przewodnictwa elektrycznego badanej próbki wody morskiej do przewodnictwa wzorca (K₁₅). Pomiary wykonuje się w temperaturze 15 °C przy ciśnieniu 1013,25 hPa. Wzorcem jest wodny roztwór chlorku potasu o stężeniu masowym równym 32,4356 g KCl na 1 kg roztworu. Do obliczeń wyniku pomiaru – wartości PSU – stosuje się empiryczną zależność PSU = f(K₁₅), która pozwala uzyskiwać wartości praktycznie równe zasoleniu wyrażonemu w promilach (PSU ≅ S ‰)^[4].

Konsekwencje zasolenia wód

Im bardziej zasolona jest woda, tym większy jest jej ciężar właściwy.
Woda morska nie nadaje się do spożycia i nawadniania upraw.
Woda morska jest bardziej „agresywna” wobec metali – około 50 razy bardziej niż woda słodka.
Woda morska jest dobrym przewodnikiem prądu elektrycznego.
Woda zasolona ma inną zależność gęstości od temperatury niż woda słodka.
Woda morska, inaczej niż woda słodka, nie powoduje krasowienia skał wapiennych, stąd jaskinie w nadmorskich skałach są zazwyczaj wynikiem erozji mechanicznej spowodowanej ruchem wody.

Zasoby słonej wody morskiej^{[potrzebny przypis]}

Związek	Wzór	Substancje rozpuszczone w 1 km³ (1 026 000 000 ton) wody morskiej				% substancji rozpuszczalnych
Związek	Wzór	Ilość	Jednostka	‰	ppm	% substancji rozpuszczalnych
chlorek sodu	NaCl	27 213 000	tona	26,523	26 523,4	77,80
chlorek magnezu	MgCl₂	3 807 000	tona	3,711	3 710,5	10,90
siarczan magnezu	MgSO₄	1 658 000	tona	1,616	1 616,0	4,70
siarczan wapnia	CaSO₄	1 260 000	tona	1,228	1 228,1	3,60
siarczan potasu	K₂SO₄	865 000	tona	0,843	843,1	2,50
węglan wapnia	CaCO₃	123 000	tona	0,120	119,9	0,35
bromek magnezu	MgBr₂	76 000	tona	0,074	74,1	0,22
białko i inne związki organiczne		1 400	tona	0,001	1,4
RAZEM		35 003 400	tona	34,116	34 116,4	99,53
Wybrane pierwiastki
Pierwiastek	Symbol	Ilość	Jednostka	‰	ppb
fluor	F	33 000	tona	0,032	32 164
bar	Ba	500	tona		487
jod	J	500	tona		487
argon	Ar	100	tona		97
srebro	Ag	300	kilogram		0,292
rubid	Rb	200	kilogram		0,195
złoto	Au	4	kilogram		0,004
rad	Ra	0,02	kilogram		0,000019

Słone jeziora

Osobny artykuł: Jezioro słone.

Za najbardziej zasolony zbiornik wodny (jezioro) uważane jest Morze Martwe (ok. 231‰, tj. 6,6 razy więcej niż średnie zasolenie oceanów), jednak bardziej słone są jeziora Asal w Dżibuti (348‰), Patience (nawet do 428‰) w Kanadzie i staw Don Juan na Antarktydzie (338–402‰).

Ich zasolenie wielokrotnie przekracza największe zasolenie wód morskich – ok. 41‰ w przypadku Morza Czerwonego.

Przypisy

↑ Ocean Water: Salinity. US Office of Naval Research. [dostęp 2016-11-06]. [zarchiwizowane z tego adresu (2002-11-05)].
↑ Czynniki wpływające na zasolenie zaczerpnięte z książki „Geografia. Bogactwo przyrodnicze Ziemi”, podr. dla LO, wyd. Ortus, W-wa 2007, s. 89.
↑ Ocean Water: Temperature. US Office of Naval Research. [dostęp 2016-11-06]. [zarchiwizowane z tego adresu (2002-10-23)].
↑ Badanie przewodnictwa elektrycznego wody morskiej o różnych zasoleniach. [w:] Materiały dydaktyczne Uniwersytety Szczecińskiego, Wydział Matematyczno-Fizyczny; Pracownia fizyki morza [on-line]. www.wmf.univ.szczecin.pl. [dostęp 2012-06-18]. (pol.).

Linki zewnętrzne

[ONR-1] Ocean Water: Salinity. US Office of Naval Research. [dostęp 2016-11-06]. [zarchiwizowane z tego adresu (2002-11-05)].

[2] Czynniki wpływające na zasolenie zaczerpnięte z książki „Geografia. Bogactwo przyrodnicze Ziemi”, podr. dla LO, wyd. Ortus, W-wa 2007, s. 89.

[ONR2-3] Ocean Water: Temperature. US Office of Naval Research. [dostęp 2016-11-06]. [zarchiwizowane z tego adresu (2002-10-23)].

[www.wmf.univ.szczecin.pl-4] Badanie przewodnictwa elektrycznego wody morskiej o różnych zasoleniach. [w:] Materiały dydaktyczne Uniwersytety Szczecińskiego, Wydział Matematyczno-Fizyczny; Pracownia fizyki morza [on-line]. www.wmf.univ.szczecin.pl. [dostęp 2012-06-18]. (pol.).

[1]

[2]

[3]

[4]