Miksi meri on suolainen?

JOS kaikki valtamerten suola levitettäisiin tasaisesti maapallon maa-alueille, se muodostaisi runsaan 150 metrin paksuisen vaipan, mikä vastaa noin 45-kerroksisen talon korkeutta. Mistä kaikki tuo suola on peräisin, varsinkin kun tiedetään, että meriin laskee lukemattomia makeavetisiä jokia? Tiedemiehet ovat löytäneet sille useita lähteitä.

Yksi suolan lähde on jalkojemme alla oleva maankamara. Kun sadevesi imeytyy maaperään ja valuu kallionrakoihin, siihen liukenee pieniä määriä suoloja ja niiden aineosia sekä muita mineraaleja, ja ne kulkeutuvat jokia pitkin mereen (1). Tätä prosessia sanotaan rapautumiseksi. Makean veden suolapitoisuus on tietysti hyvin pieni, joten emme pysty maistamaan sitä.

Suoloja muodostuu myös valtamerien alla olevan maankuoren mineraaleista. Vesi valuu merenpohjan pieniin halkeamiin, kuumenee erittäin korkeaan lämpötilaan ja palaa pintaan siihen liuenneet mineraalit matkassaan. Hydrotermiset lähteet, joista osa synnyttää syvänmeren pohjassa geysirejä, suoltavat tuon kemiallisen keitoksen sitten mereen (2).

Päinvastaisessa mutta samaan lopputulokseen johtavassa prosessissa merenalaisista tulivuorista purkautuu mereen suuria määriä kuumaa kiviainesta, josta liukenee veteen erilaisia aineita (3). Mineraaleja myös lentää maalta merelle pieninä hiukkasina tuulten mukana  (4). Näiden prosessien johdosta merivedessä on lähes kaikkia tunnettuja alkuaineita. Tärkein suola on natriumkloridi eli ruokasuola. Sen osuus on 85 prosenttia mereen liuenneista suoloista, ja se vaikuttaa eniten siihen, että merivesi maistuu suolaiselta.

Tasainen suolapitoisuus

Suoloja kertyy mereen, koska haihtuva vesi on lähes puhdasta ja mineraalit jäävät mereen. Samaan aikaan sinne tulee lisää mineraaleja. Silti suolapitoisuus pysyy vakiona, joka on noin 35 promillea. Ilmeisesti suoloja ja muita mineraaleja siis tulee ja poistuu suunnilleen samaa vauhtia. Herää kysymys, minne suolat katoavat.

Monet suolojen aineosat päätyvät eliöiden ruumiiseen. Esimerkiksi korallipolyypit, nilviäiset ja äyriäiset käyttävät kuoren ja tukirangan rakennusaineena kalsiumia. Mikroskooppisen pienet piilevät ottavat vedestä piitä. Bakteerit ja eräät muut eliöt hyödyntävät veteen liuennutta orgaanista ainetta, ja kun ne kuolevat tai tulevat syödyksi, niiden elimistössä olevat suolat ja mineraalit laskeutuvat merenpohjaan jäännösten ja jätösten mukana (5).

Suolat voivat hävitä vedestä muillakin tavoin kuin biokemiallisissa prosesseissa. Esimerkiksi savi ja jotkin muut maalajit, jotka päätyvät mereen jokien, valumien ja vulkaanisten purkaustuotteiden mukana, voivat sitoa itseensä eräitä suoloja ja viedä ne mukanaan merenpohjaan. Jotkin suolat kiinnittyvät kiviainekseen. Suuri osa suolasta päätyy siis eri teitä merenpohjan kerrostumiin (6).

Monet tutkijat uskovat, että kierron täydentävät erilaiset geofysikaaliset prosessit, joskin tähän kuluu suunnattoman pitkä aika. Maankuori koostuu jättimäisistä laatoista. Jotkin niistä kohtaavat toisensa subduktio- eli alastyöntövyöhykkeillä, missä laatta työntyy toisen alle ja vajoaa kuumaan vaippaan. Yleensä tiiviimpi merellinen laatta uppoaa kevyemmän mantereisen laatan alle ja vie samalla mennessään pinnallaan olevat suolapitoiset kerrostumat kuin valtava liukuhihna. Tällä tavalla suuri osa maankuoresta tulee hitaasti kierrätetyksi (7). Maanjäristykset, tulivuorenpurkaukset ja hautavajoamat ovat kolme näkyvää merkkiä tästä prosessista. *

Hämmästyttävä vakaus

Meriveden suolaisuus vaihtelee paikan mukaan ja joskus vuodenajan mukaan.  Kaikkein suolaisimmat meret ovat Persianlahti ja Punainenmeri, missä haihtuminen on hyvin voimakasta. Merialueilla, joihin laskee suuria makeavetisiä jokia tai joilla sataa paljon, suolapitoisuus on keskimääräistä pienempi. Näin on myös lähellä sulavia napajäätiköitä, jotka ovat makeaa vettä. Toisaalta kun jäätä muodostuu, lähellä oleva merivesi tulee suolaisemmaksi. Merien suolapitoisuus pysyy kuitenkin kaiken kaikkiaan hyvin vakaana.

Merten happamuusaste eli pH on sekin suhteellisen vakio. Neutraalin liuoksen pH on 7, mutta meriveden pH on 7,4–8,3, eli se on heikosti emäksinen (ihmisen veren pH on noin 7,4). Jos happamuus muuttuisi tästä, meret olisivat suurissa vaikeuksissa. Jotkut tutkijat pelkäävät, että näin on tapahtumassa. Suuri osa hiilidioksidista, jota ihmiset syytävät ilmakehään, päätyy valtameriin, missä se veden kanssa reagoidessaan synnyttää hiilihappoa. Ihmisen toiminnan vuoksi merten happamuus saattaa siis olla vähitellen lisääntymässä.

Monia niistä mekanismeista, jotka pitävät meriveden kemiallisen koostumuksen vakaana, ei vielä ymmärretä täysin. Silti jo se, mitä tiedämme, korostaa Luojan suurta viisautta. Ja hän välittää kättensä työstä (Ilmestys 11:18).

[Alaviite]

[Kaavio/Kuvat s. 16, 17]

(Ks. painettu julkaisu)

Sade

1 Kiviaineksen mineraaleja

2 Hydroterminen lähde

3 Merenalainen tulivuorenpurkaus

4 Tuuli

MERI

MERENPOHJA

MAANKUORI

5 Piileviä

6 Vulkaanisia purkaustuotteita

7 SUBDUKTIOVYÖHYKE

[Lähdemerkinnät]

Hydroterminen lähde: © Science VU/Visuals Unlimited; purkaus: REUTERS/Japan Coast Guard/Handout

Piilevät: Dr. Neil Sullivan, USC/NOAA Corps; kuva tulivuoresta: Dept. of Interior, National Park Service

[Tekstiruutu/Kaavio s. 18]

Meren suolat

Merivettä on tutkittu jo toistasataa vuotta, mutta sen kemiallista koostumusta ei vieläkään tunneta täydellisesti. Tutkijat ovat kuitenkin pystyneet erottamaan siihen liuenneet suolan aineosat ja laskemaan niiden suhteelliset pitoisuudet:

[Kaavio]

55% kloridia

30,6 natriumia

7,7 sulfaattia

3,7 magnesiumia

1,2 kalsiumia

1,1 kaliumia

0,4 bikarbonaattia

0,2 bromidia

pieniä määriä muun muassa boraattia, strontiumia ja fluoridia

[Tekstiruutu/Kuva s. 18]

Suolaisempi kuin valtameri

Jotkin sisävedet ovat suolaisempia kuin meret. Malliesimerkki tästä on Kuollutmeri, joka on maapallon suolaisin vesialue. Raamatun aikoina se tunnettiinkin nimellä Suolameri (4. Mooseksen kirja 34:3, 12). Siihen valuu vettä, johon on liuennut maaperästä suoloja ja muita mineraaleja. Kuolleenmeren ranta on maanpinnan alin kohta, joten vesi pääsee pois ainoastaan yhtä tietä: haihtumalla. Tämä prosessi voi laskea vedenpintaa kesäpäivän aikana jopa 25 millimetriä.

Pintakerroksen suolapitoisuus on haihtumisen vuoksi noin 30 prosenttia, mikä on lähes kymmenen kertaa niin paljon kuin Välimeressä. Koska veden tiheys lisääntyy suolaisuuden myötä, uimarit kelluvat Kuolleessameressä aivan sen pinnassa. Siinä voi vaikka lukea pitkällään sanomalehteä ilman minkäänlaisia kellukkeita.

[Tekstiruutu s. 18]

Suola puhdistaa ilmaa

Tutkijat ovat saaneet selville, että ilman saastehiukkaset pidättävät sateita maa-alueilla. Sitä vastoin valtamerien yllä saasteita sisältävät pilvet satavat herkemmin. Eron arvellaan johtuvan merisuolaa sisältävistä vesihiukkasista, joita merestä haihtuu.

Saastehiukkasten ympärille tiivistyvät vesipisarat ovat yleensä liian pieniä pudotakseen alas sateena, ja siksi ne jäävät leijumaan ilmaan. Merestä haihtuvat suolaiset vesihiukkaset synnyttävät pilviä siten, että ne vetävät noita pieniä pisaroita puoleensa, jolloin muodostuu suurempia pisaroita. Seurauksena on sade, joka omalta osaltaan puhdistaa ilmakehää saasteista.