Kodėl jūra sūri?

JEI pavyktų iš jūros vandens išgauti visą druską ir tolygiai paskleisti ją sausumoje, susidarytų daugiau nei 150 metrų storio sluoksnis — tiek, kiek siekia 45 aukštų namas. Iš kur ta druska atsiranda, jeigu į vandenynus suteka tūkstančiai gėlavandenių upių ir upelių? Mokslo žiniomis, ji patenka iš įvairių šaltinių.

Vienas toks šaltinis — žemės gruntas. Lietaus vanduo, skverbdamasis per dirvožemį ir uolienas, ištirpdo mažus kiekius mineralų, tarp kurių yra druskų bei jų cheminių komponentų, ir upėmis bei upeliais neša į jūrą (1). Šis procesas vadinamas erozija. Kadangi druskos koncentracija gėlame vandenyje labai maža, jį gerdami jokio sūrumo nejaučiame.

Kitas šaltinis — druskas sudarantys mineralai, glūdintys žemės plutoje po vandenynais. Vanduo sunkiasi gilyn pro jūros dugno plyšius, smarkiai įkaista ir prisisotina ištirpusių mineralinių medžiagų. Paskui hidroterminės versmės bei iš jų susiformavę giluminiai geizeriai tokią cheminę „sriubą“ išmeta atgal į jūrą (2).

Vyksta ir kitokie procesai. Povandeniniai ugnikalniai į vandenynus „išspjauna“ didelį kiekį karštų uolienų, o jose glūdintys chemikalai išsiplauna į vandenį (3). Dar vienas druskų šaltinis — vėjas, nešantis į jūrą sausumos  daleles (4). Dėl šių procesų jūros vandenyje yra kone visų žinomų elementų. Tačiau daugiausia (apie 85 procentai) jame yra natrio chlorido, arba valgomosios druskos. Ji ir suteikia vandeniui sūrumo.

Kodėl druskingumas nekinta?

Druskos kaupiasi vandenynuose, nes išgaravęs į atmosferą vanduo beveik neturi jokių priemaišų. Mineralai lieka jūroje. Vandenynai mineralais pasipildo nuolat, bet druskingumas nesikeičia: 1 litre jūros vandens vidutiniškai yra 35 gramai ištirpusių druskų. Vadinasi, kiek druskų bei kitų mineralų patenka į jūrą, tiek ir pasišalina. Dėl to kyla klausimas: kur druskos dedasi?

Visų pirma, daug druskų komponentų pasisavina gyvieji organizmai. Pavyzdžiui, koraliniai polipai, moliuskai ir vėžiagyviai „minta“ kalciu. Šio elemento jiems reikia kiautui bei griaučiams. Mikroskopiniai titnagdumbliai iš jūros vandens iškošia silicio dioksidą. Bakterijos bei kiti gyviai suryja ištirpusias organines medžiagas. Kai visi šie organizmai miršta ar suvirškinami kitų, druskos ir mineralai iš jų kūno kaip negyva materija ar fekalijos galiausiai nusėda ant vandenyno dugno (5).

Druskos, nepaveiktos šių biocheminių procesų, pašalinamos kitais būdais. Į jūras su upių vandeniu, nuotekomis ar vulkaniniais pelenais patenka molio bei kitokių grunto dalelių. Jos suriša kai kurias druskas ir nusodina į jūros dugną. Kitos druskos įsigeria į uolieną. Taip per daugybę procesų didelė jų dalis atsiduria vandenyno dugne (6).

Nemaža tyrinėtojų mano, kad daug tūkstantmečių trunkantį ciklą užbaigia geofiziniai procesai. Žemės plutą sudaro gigantiškos plokštės. Kai kurios iš jų susiduria nirimo zonoje, kur viena plokštė palenda po gretima ir nugrimzta į mantiją. Paprastai tankesnė vandenyninė plokštė neria po lengvesne žemynine ir tarsi milžiniška konvejerio juosta nugramzdina druskų nuogulas. Taip pamažu perdirbama diduma žemės plutos (7). Plokštėms skečiantis kyla žemės drebėjimai, veržiasi ugnikalniai, susidaro riftiniai slėniai. *

Stebinanti pusiausvyra

Druskų koncentracija pasaulio vandenyse  skiriasi. Kartais ji įvairuoja ir keičiantis sezonui. Sūriausias vanduo yra Persijos įlankoje ir Raudonojoje jūroje, kur garavimas ypač spartus. O tuose vandenynų regionuose, kur atiteka didelės upės ir nestinga kritulių, druskingumas mažesnis už vidutinį. Jūros, esančios arčiau ašigalių, irgi ne tokios druskingos — jas gėlina ledo tirpsmas. Bet formuojantis ledui po juo esantis vanduo sūrėja. Tačiau, apskritai paėmus, vandenyno druskingumas išlieka vienodas.

Gana pastovus ir jūros vandens pH — dydis, rodantis jo šarmingumą ar rūgštingumą. Jūros vandens pH paprastai svyruoja tarp 7,4 ir 8,3. Taigi terpė šiek tiek šarminė, nes neutrali, kai pH yra 7 (žmogaus kraujo pH apie 7,4). Jeigu šis rodiklis sumažėtų ar padidėtų, vandenynams kiltų didelis pavojus. Mokslininkai dabar to ir baiminasi. Anglies dioksidas, kurio vis daugiau patenka į atmosferą, galiausiai atsiduria vandenynuose ir virsta angliarūgšte. Taigi dėl žmonių veiklos vandenynai pamažu rūgštėja.

Daugelis procesų, palaikančių jūros vandens cheminę pusiausvyrą, nėra visiškai aiškūs. Tačiau ir tai, ką žinome, liudija apie begalinę Kūrėjo išmintį. Jis rūpinasi tuo, ką yra sukūręs (Apreiškimo 11:18).

[Išnaša]

[Schema/iliustracijos 16, 17 puslapiuose]

(Prašom žiūrėti patį leidinį)

Lietus

1 Uolienų mineralai

2 Hidroterminės versmės

3 Povandenininis

4 Vėjas

VANDENYNAS

VANDENYNO DUGNAS

ŽEMĖS PLUTA

5 Titnagdumbliai

6 Vulkaninės

7 PLOKŠČIŲ NIRIMO ZONA

[Šaltinių nuorodos]

Versmė: © Science VU/Visuals Unlimited; išsiveržimas: REUTERS/Japan Coast Guard/Handout

Titnagdumbliai: Dr. Neil Sullivan, USC/NOAA Corps; vulkanas: Dept. of Interior, National Park Service

[Rėmelis/schema 18 puslapyje]

Jūros vandenyje randamos druskos

Nors jūros vanduo tyrinėjamas daugiau kaip šimtmetį, jo cheminė sudėtis nėra iki galo išaiškinta. Tačiau mokslininkai išskyrė ištirpusių druskų komponentus ir nustatė jų santykį. Išskaidytųjų elementų koncentracija procentais sudaro:

[Schema]

55% chloro

30,6 natrio

7,7 sulfato

3,7 magnio

1,2 kalcio

1,1 kalio

0,4 hidrokarbonato

0,2 bromo

bei kitų, pavyzdžiui, borato, stroncio, fluoro.

[Rėmelis/iliustracija 18 puslapyje]

Sūresnė už vandenyną

Kai kurių vidinių jūrų vanduo sūresnis nei vandenyno. Pavyzdys — Negyvoji jūra, pati sūriausia žemėje. Į ją, bibliniais laikais vadinamą Druskos jūra, vandenys neša ištirpusias druskas bei kitas mineralines medžiagas (Skaičių 34:3, 12). Kadangi Negyvosios jūros krantas — pati žemiausia sausumos vieta planetoje, vanduo iš jos pasišalina tik išgaruodamas, ir jūros lygis vasarą per dieną gali sumažėti net 25 milimetrais.

Dėl spartaus garavimo druskų koncentracija viršutiniuose vandens sluoksniuose yra apie 30 procentų — maždaug dešimt kartų didesnė nei Viduržemio jūroje. Kadangi kylant druskingumui vandens tankis didėja, žmogus laisvai plūduriuoja vandens paviršiuje, negrimzta. Jis gali be jokių plūduriavimo priemonių gulėti ant nugaros ir skaityti laikraštį.

[Rėmelis 18 puslapyje]

Druska grynina orą

Tyrimai rodo, kad ore esančios teršalų dalelės trukdo debesims virš sausumos kondensuotis į lietų. Tačiau tokie pat teršalų turintys debesys virš vandenyno išlyja greičiau. Priežastis — druskingi aerozoliai, susidarantys iš vandens purslų.

Vandens lašeliai, kurie formuojasi atmosferoje ant taršių medžiagų dalelių, yra per maži, kad iškristų lietumi; jie laikosi oro srovėje. O druskingi aerozoliai, pritraukdami tuos mažus lašelius ir suformuodami didesnius, virš vandenyno tvyrančius debesis „nusodina“. Jie išlyja ir kartu apvalo atmosferą nuo teršalų.