Waarom is de zee zout?

ALS al het zout in de zee gelijkmatig over het land zou worden uitgespreid, zou het een laag vormen van ruim 150 meter dik — zo hoog als een flat van 45 verdiepingen! Waar komt al dat zout vandaan, vooral gezien de talloze zoetwaterstromen en -rivieren die in de zeeën uitmonden? Wetenschappers hebben een aantal bronnen ontdekt.

Eén bron is de grond onder onze voeten. Regenwater sijpelt door grond en rotsen en lost daarbij minuscule hoeveelheden mineralen zoals zouten en hun chemische bestanddelen op, die vervolgens door middel van stromen en rivieren naar zee worden meegevoerd (1). Dat proces heet verwering. Uiteraard is het zoutgehalte in zoet water erg laag en daarom kunnen we het niet proeven.

Nog een bron zijn zoutvormende mineralen in de aardkorst onder de oceanen. Water dringt via scheuren in de zeebodem door, raakt oververhit en keert met zijn lading opgeloste mineralen naar de oppervlakte terug. Hydrothermale kraters — waarvan sommige diepzeegeisers vormen — stoten de resulterende chemische ’soep’ uit in de zee (2).

In een omgekeerd proces met een soortgelijk eindresultaat stoten onderzeese vulkanen grote hoeveelheden heet gesteente uit in de oceanen, waar het gesteente chemische stoffen afgeeft aan het water (3). Een andere bron van mineralen is de wind, die deeltjes van het land naar zee brengt (4). Door al die processen zijn in zeewater vrijwel alle bekende elementen aanwezig. Het soort zout dat het meest voorkomt, is echter natriumchloride, oftewel  keukenzout. Het maakt 85 procent van de opgeloste zouten uit en is de voornaamste oorzaak van de zoute smaak van zeewater.

Waardoor blijft het zoutgehalte constant?

In de zee worden de zouten geconcentreerd omdat het water dat uit zee verdampt bijna zuiver is, terwijl de mineralen achterblijven. Tegelijkertijd komen er voortdurend meer mineralen in de zee terecht. Toch blijft het zoutgehalte constant, zo’n 35 promille. Kennelijk komen er dus ongeveer net zo veel zouten en andere mineralen bij als er verdwijnen. Dan rijst natuurlijk de vraag: waar gaat al dat zout heen?

Veel bestanddelen van zout worden opgenomen in het lichaam van levende organismen. Koraalpoliepen, weekdieren en schaaldieren bijvoorbeeld nemen voor hun schaal en skelet een zoutbestanddeel op, namelijk calcium. Microscopische algen die diatomeeën worden genoemd, onttrekken siliciumdioxide aan het zeewater. Bacteriën en andere organismen voeden zich met opgeloste organische resten. Wanneer die organismen sterven of zelf worden opgegeten, slaan de zouten en mineralen in hun lichaam uiteindelijk neer op de zeebodem als dood materiaal of bezinksel (5).

Veel zouten die niet door biochemische processen worden verwijderd, worden op andere manieren opgeruimd. Klei en andere grondsoorten bijvoorbeeld die via rivieren, door afspoeling en door vulkanische neerslag in zee terechtkomen, kunnen zich aan bepaalde zouten hechten en die meevoeren naar de zeebodem. Sommige zouten hechten zich ook aan gesteente. Door een aantal processen komt veel van het zout dus uiteindelijk op de zeebodem terecht (6).

Veel onderzoekers zijn van mening dat geofysische processen de cyclus voltooien, al duurt dat eeuwen. De aardkorst bestaat uit gigantische platen. Enkele daarvan komen samen bij subductiezones, waar de ene plaat onder de andere schuift en in de hete mantel zinkt. Meestal schuift de compactere oceanische plaat onder zijn lichtere continentale ’buurman’ en voert gelijktijdig als een soort lopende band een lading zouthoudende afzettingen mee. Op die manier wordt een groot deel van de aardkorst langzaam gerecycled (7). Aardbevingen, vulkanen en breukzones zijn drie verschijningsvormen van dit proces. *

Een verbazingwekkende stabiliteit

Het zoutgehalte van zeewater verschilt per plaats en soms per seizoen. Het hoogste  zoutgehalte — totaal ingesloten zeeën zoals de Dode Zee buiten beschouwing gelaten — wordt aangetroffen in de Perzische Golf en in de Rode Zee, waar het zeewater zeer snel verdampt. Zeeën waarin veel regenwater valt of waarin zoet water uit grote rivieren terechtkomt, zijn minder zout dan gemiddeld. Dat geldt ook voor het zeewater in de buurt van smeltend poolijs, wat bevroren zoet water is. Omgekeerd is het ook zo dat wanneer er zich ijs vormt, het zeewater in de omgeving zouter wordt. Over het algemeen is het zoutgehalte van de zee echter zeer stabiel.

Zeewater heeft ook een relatief stabiele pH, een maat voor de zuurgraad van een stof, waarbij 7 als neutraal geldt. De pH van zeewater varieert van 7,4 tot 8,3, wat enigszins alkalisch is (menselijk bloed heeft een pH van zo’n 7,4). Als de pH van de oceanen hoger of lager zou worden, zouden de oceanen in groot gevaar zijn. En dat is in feite waar wetenschappers nu voor vrezen. Veel van het kooldioxide dat mensen in de atmosfeer brengen, komt in de zeeën terecht, waar het een reactie aangaat met water en zo koolzuur vormt. De activiteiten van de mens kunnen de zeeën dus langzaam verzuren.

Veel van de mechanismen die het zeewater chemisch stabiel houden, worden nog niet volledig begrepen. Maar de dingen die we te weten zijn gekomen, onderstrepen de onmetelijke wijsheid van de Schepper, die om zijn scheppingswerken geeft. — Openbaring 11:18.

[Voetnoot]

[Diagram/Illustraties op blz. 16, 17]

(Zie publicatie voor volledig gezette tekst)

Regen

1 Mineralen in gesteenten

2 Hydrothermale kraters

3 Onderzeese uitbarsting

4 Wind

OCEAAN

OCEAANBODEM

AARDKORST

5 Diatomeeën

6 Vulkanische neerslag

7 SUBDUCTIEZONE

[Verantwoording]

Vent: © Science VU/Visuals Unlimited; eruption: REUTERS/Japan Coast Guard/Handout

Diatoms: Dr. Neil Sullivan, USC/NOAA Corps; volcano photo: Dept. of Interior, National Park Service

[Kader/Diagram op blz. 18]

Zouten in de zee

Hoewel wetenschappers nu al meer dan een eeuw onderzoek doen naar zeewater, hebben ze nog steeds geen compleet beeld van de chemische samenstelling ervan. Ze zijn echter wel in staat geweest de diverse opgeloste zoutbestanddelen te isoleren en hun verhoudingen te berekenen. Tot die bestanddelen behoren:

[Diagram]

55% chloride

30,6% natrium

7,7% sulfaat

3,7% magnesium

1,2% calcium

1,1% kalium

0,4% bicarbonaat

0,2% bromide

en een aantal andere zoals boraat, strontium en fluoride.

[Kader/Illustratie op blz. 18]

Zouter dan de oceaan

Sommige meren en binnenzeeën zijn zouter dan de oceaan. Hét voorbeeld hiervan is wel de Dode Zee, de zoutste binnenzee op aarde. Het water dat de Dode Zee (in bijbelse tijd de Zoutzee genoemd) instroomt, voert opgeloste zouten en andere mineralen mee (Numeri 34:3, 12). Omdat de oever van de Dode Zee de laagst gelegen droge plek op aarde is, kan het water maar op één manier weg: via verdamping, waardoor de waterspiegel in de zomer met wel 25 millimeter per dag kan dalen.

Het gevolg is dat het zoutgehalte van de bovenste laag van het water zo’n 30 procent is, bijna tien keer zo veel als dat van de Middellandse Zee. Omdat de waterdichtheid toeneemt met het zoutgehalte, blijven zwemmers heel hoog in het water drijven. Iemand die op zijn rug in het water ligt, kan zelfs zonder de hulp van een zwemband een krant lezen.

[Kader op blz. 18]

Zout draagt bij aan een schonere lucht

Onderzoek heeft uitgewezen dat verontreinigende deeltjes in de lucht ervoor zorgen dat er boven land niet snel neerslag uit wolken valt. Vervuilde wolken boven zee brengen juist eerder regen voort. Het verschil wordt toegeschreven aan zeezout dat in de atmosfeer terechtkomt doordat de wind het zeewater verstuift.

Waterdruppeltjes die zich aan verontreinigende deeltjes in de atmosfeer hechten, zijn meestal te klein om als regendruppels naar beneden te komen en blijven daarom gewoon in de lucht zweven. De zoutdeeltjes in de atmosfeer doen in de wolken boven zee dienst als condensatiekernen doordat ze die druppeltjes aantrekken en grotere druppels vormen. Het resultaat is regen, die er ook toe bijdraagt dat de atmosfeer van verontreinigende stoffen wordt gezuiverd.