கடல்நீர் உப்புக் கரிப்பது ஏன்?

கடலிலுள்ள உப்பையெல்லாம் எடுத்து நிலத்தில் சமமாக பரப்பினால் எவ்வளவு உயரமாக இருக்கும் தெரியுமா? சுமார் 150 மீட்டர் உயரமாக இருக்கும்; அதாவது ஏறக்குறைய 45 மாடி கட்டடத்தின் உயரத்திற்கு இருக்கும்! ஏராளமான ஆறுகளும் நன்னீர் ஓடைகளும்தானே கடலில் கலக்கின்றன; அப்படியிருக்க இவ்வளவு அதிகமான உப்பு எங்கிருந்து வந்தது? அது பல இடங்களிலிருந்து வந்து சேர்வதை விஞ்ஞானிகள் கண்டுபிடித்திருக்கிறார்கள்.

அதில் ஒரு இடம், நாம் நின்றுகொண்டிருக்கும் நிலமாகும். நிலத்திலுள்ள மண் வழியாகவும், பாறைகள் வழியாகவும் மழைநீர் கசிந்து செல்கையில் சில உப்புகளையும் அவற்றின் பாகமான இரசாயனங்கள் உட்பட சிறிதளவு தாதுப் பொருள்களையும் கரைத்துச் செல்கிறது. அந்த நீர், ஓடைகள், ஆறுகள் வழியாக கடலில் கலக்கையில் இந்த உப்புகளையும் எடுத்துச் செல்கிறது (1). ஆனால், நன்னீரில் உப்பின் சதவிகிதம் மிகவும் குறைவாக இருப்பதால் அது நமக்கு தெரிவதில்லை.

மற்றொரு இடத்திலிருந்தும் உப்பு வருகிறது; அதுவே, கடலுக்கு அடியிலிருக்கும் புவி மேலோட்டிலுள்ள தாதுப் பொருள்கள் ஆகும். கடல் தரையிலுள்ள வெடிப்புகள் வழியாக தண்ணீர் புவி ஓட்டிற்குள் செல்கிறது; அங்கு பயங்கரமாக சூடாக்கப்பட்டு, தாதுப் பொருள்களையும் தன்னோடு எடுத்துக்கொண்டு, கடலடி வெந்நீர் ஊற்றுகள் வடிவில் மீண்டும் வெளியே வந்து கடலோடு கலக்கிறது (2). இதுபோன்ற வெந்நீர் ஊற்றுகளில் சில, ஆழ்கடலில் உள்ளன.

இதற்கு நேர்மாறான ஆனால் இதே விளைவை ஏற்படுத்துகிற மற்றொரு நிகழ்ச்சியும் நடக்கிறது. அதாவது, கடலடியிலுள்ள எரிமலைகள் சூடான பாறைகளை ஏராளமாக கக்குகின்றன; இவ்வாறு வெளிவரும் பாறைகளில் உள்ள இரசாயனங்கள் கடல் நீரில் கலக்கின்றன (3). தாதுப் பொருள்கள் கடலுக்கு வரும் மற்றொரு வழி, காற்றின் மூலமாகும். இது நிலத்திலுள்ள துகள்களை கடலில் கொண்டுபோய் சேர்க்கிறது (4). இந்த அனைத்து வழிகளின் மூலமாகவும், பூமியில் அறியப்பட்டுள்ள எல்லா விதமான தனிமங்களும் கடல் நீரில் காணப்படுகின்றன. என்றாலும், நாம் அன்றாடம் பயன்படுத்தும்  உப்பாகிய சோடியம் குளோரைடுதான் மிக அதிகளவில் உள்ளது. கடல் நீரில் கரைந்துள்ள உப்புகளில் 85 சதவிகிதம் இதுதான்; கடல் நீர் உப்புக் கரிப்பதற்கான முக்கிய காரணமும் இதுதான்.

கடலில் உப்பின் அளவு மாறாதிருப்பது எப்படி?

கடலிலிருந்து ஆவியாகிப்போகும் நீர் பெரும்பாலும் தூய்மையாக இருக்கிறது, தாதுப் பொருள்களோ கடலிலேயே தங்கிவிடுகின்றன. இதனால்தான் கடலில் உப்புகளின் அளவு அதிகமாக உள்ளது. அதே சமயத்தில், இன்னுமதிகமான தாதுப் பொருள்கள் கடலுக்குள் வந்துகொண்டே இருக்கின்றன. என்றாலும், கடலில் உப்பின் அளவு ஒரே சீராக இருக்கிறது, அதாவது ஆயிரம் பங்கு கடல் நீரில் ஏறத்தாழ 35 பங்கு உப்பு என்ற விகிதத்தில் இருக்கிறது. அப்படியென்றால், உப்புகளும் மற்ற தாதுப் பொருள்களும் சேருகின்ற வேகத்திலேயே நீங்கியும் விடுகின்றன என்பது தெளிவாகிறது. இது மற்றொரு கேள்வியை எழுப்புகிறது: இந்த உப்புகள் எங்கே போகின்றன?

பல வகை உப்புகள் கடல்வாழ் உயிரிகளால் உறிஞ்சப்படுகின்றன. உதாரணமாக, பவழ பாலிப்புகள், மெல்லுடலிகள், ஓட்டுடலிகள் ஆகியவை உப்பிலுள்ள கால்சியத்தை உட்கொள்கின்றன; இதை உபயோகித்து தங்கள் ஓடுகளையும் எலும்புக்கூடுகளையும் அவை உருவாக்குகின்றன. நுண்பாசிகளான டயாட்டம்கள் சிலிக்காவை உறிஞ்சிக்கொள்கின்றன. பாக்டீரியாவும் மற்ற உயிரிகளும் கடலில் கரைந்துள்ள கரிம பொருள்களை உட்கொள்கின்றன. இந்த உயிரிகள் மரிக்கையில் அல்லது மற்ற உயிரிகள் இவற்றை தின்றுவிடுகையில், அவற்றின் உடலிலுள்ள உப்புகளும் தாதுப் பொருள்களும் கடைசியில் கழிவுகளாக கடலடியில் படிகின்றன (5).

இவ்வாறு உயிர்வேதியியல் முறையில் நீக்கப்படாத அநேக உப்புகள் பிற வழிகளில் நீக்கப்படுகின்றன. உதாரணமாக, ஆறுகளும் வழிந்தோடும் மழைநீரும் அடித்துச் செல்லும் களிமண்ணும், எரிமலைச் சாம்பல் போன்ற பொருட்களும் கடலில் சென்று சேருகின்றன; இவை, சில உப்புகளோடு கலந்து அவற்றை கடலடிக்கு கொண்டு செல்கின்றன. இன்னும் சில உப்புகள் பாறைகளோடு ஒட்டிக் கொள்கின்றன. இவ்வாறு, பல்வேறு முறைகளில் பெருமளவான உப்பு கடலடியில் போய் சேருகிறது (6).

அதற்கு பிறகு, நிலஇயற்பியல் நிகழ்வுகளால் இந்தச் சுழற்சி முடிவடைவதாக அநேக ஆராய்ச்சியாளர்கள் நம்புகிறார்கள். என்றாலும், இதற்கு பல்லாயிரக்கணக்கான ஆண்டுகள் எடுக்கலாம். புவியின் மேலோடு பிரமாண்டமான தட்டுகளாலானது. இவற்றில் சில தட்டுகள், நில அடுக்கு இறக்கம் ஏற்படுகிற இடங்களில் சந்திக்கின்றன; அங்கு ஒரு தட்டு அருகிலுள்ள மற்றொரு தட்டிற்குக் கீழே சென்று, வெப்பமாயிருக்கும் புவிப் புறணிக்குள் நுழைகிறது. பொதுவாக, கனமாயிருக்கும் கடலடித் தட்டு இலேசாயிருக்கும் கண்டத் தட்டிற்கு கீழே செல்கிறது; அதேசமயம், ஒரு பெரிய கன்வேயர் பெல்ட் போல செயல்பட்டு கடலடியிலுள்ள உப்புப் படிவங்களையும் இழுத்துச் செல்கிறது. இவ்வாறு, புவி மேலோட்டின் பெரும்பகுதி மெதுவாக மறுசுழற்சி செய்யப்படுகிறது (7). இந்த நிகழ்ச்சியினாலேயே, பூமியதிர்ச்சிகள், எரிமலைகள், பிளவு பள்ளத்தாக்குகள் போன்றவை ஏற்படுகின்றன.

ஆச்சரியமூட்டும் சமநிலை

கடல் நீரின் உப்புத்தன்மை இடத்துக்கு இடம் வித்தியாசப்படும்; சில சமயங்களில் பருவத்துக்கு பருவம் வித்தியாசப்படும். மற்ற பெருங்கடல்களோடு இணைக்கப்பட்டிருக்கும் கடல்களிலேயே மிக அதிகமாய் உப்புக் கரிக்கும் நீர் கொண்டவை பாரசீக வளைகுடாவும்  செங்கடலும்தான்; ஏனெனில் அங்கு பெருமளவு நீர் ஆவியாகிறது. அதிகளவான மழைநீரை அல்லது பெரிய ஆறுகளிலிருந்து அதிகளவான நன்னீரைப் பெறும் இடங்களில் கடலின் உப்புத்தன்மை சராசரியைவிட குறைவாக இருக்கும். அவ்வாறே, துருவப் பிரதேசங்களில் பனிக்கட்டி உருகும் இடங்களிலும் கடல் நீர் அவ்வளவாக உப்புக் கரிக்காது; ஏனெனில், அந்தப் பனிக்கட்டிகள் உறைந்துபோன நன்னீர் அல்லவா? மாறாக, பனிக்கட்டிகள் உருவாகும்போது அருகிலுள்ள கடல் நீர் அதிகமாக உப்புக் கரிக்கும். என்றாலும், மொத்தத்தில் பார்த்தால் கடல் நீரின் உப்புத்தன்மை பெருமளவு நிலையாகவே உள்ளது.

கடல் நீரின் pH மதிப்பும் பெரும்பாலும் நிலையாகவே இருக்கும்; pH என்பது ஒரு கரைசலின் அமிலத்தன்மையை அல்லது காரத்தன்மையைக் குறிக்கிறது. pH மதிப்பு 7-ஆக இருந்தால் அது நடுநிலை கரைசல் எனப்படும். கடல் நீரின் pH மதிப்பு 7.4 முதல் 8.3 வரை இருக்கும், இது ஓரளவு காரத்தன்மையுடன் இருப்பதைக் குறிக்கிறது. (மனித இரத்தத்தின் pH மதிப்பு ஏறத்தாழ 7.4 ஆகும்.) கடலின் pH மதிப்பு இந்த எல்லையைத் தாண்டினால் கடல்களுக்கு ஆபத்துதான். அப்படிதான் நடந்துவிடுமோ என்று சில விஞ்ஞானிகள் இன்று பயப்படுகிறார்கள். மனிதனால் காற்றில் கலக்கப்படுகிற கார்பன்-டை-ஆக்ஸைடில் பெரும்பகுதி கடைசியில் கடலுக்குப் போய்ச் சேர்கிறது. அது தண்ணீரோடு கலக்கும்போது கார்போனிக் அமிலமாக மாறுகிறது. ஆகவே, மனித செயல்கள் காரணமாக கடல்களின் அமிலத்தன்மை கொஞ்சம் கொஞ்சமாய் அதிகரித்துவிடலாம்.

வேதியியல் ரீதியில் கடல் நீர் சமநிலையோடு இருப்பதற்கு பல காரணங்கள் உள்ளன. அவற்றைப் பற்றி நமக்கு முழுமையாகத் தெரியாது. என்றாலும், நமக்குத் தெரிந்திருப்பவற்றிலிருந்து, தமது படைப்பில் அக்கறை காட்டும் நம் சிருஷ்டிகரின் எல்லையற்ற ஞானம் எவ்வளவு உயர்ந்தது என்பதைப் புரிந்துகொள்ள முடிகிறது.​—⁠வெளிப்படுத்துதல் 11:18.

[பக்கம் 16, 17-ன் படங்கள்]

(முழு வடிவத்திலுள்ள படத்திற்கு புத்தகத்தைப் பார்க்கவும்)

மழை

↓↓

↓↓

4 காற்று

1 பாறைகளிலுள்ள ↓

தாதுக்கள் ↓ 6 எரிமலைச்

.........↓.............↓................................ சாம்பல்

3 கடலடி எரிமலை 5 டயாட்டம்கள் ↓

பெருங்கடல் வெடிப்பு ↓ ↓

↑ ↓ ↓

2 கடலடி வெந்நீர் ↑ ↓ ↓

ஊற்று ↑ ↓ ↓

............↑.............↑.....கடல் தரை...........↓............↓

↑ ↑ 7 ←← நில அடுக்கு

↑ புவி மேலோடு ←← இறக்கம்

↑ ←←

................................................................

[படங்களுக்கான நன்றி]

நீரூற்று: © Science VU/Visuals Unlimited; எரிமலை வெடிப்பு: REUTERS/Japan Coast Guard/Handout

டயாட்டம்கள்: Dr. Neil Sullivan, USC/NOAA Corps; எரிமலை ஃபோட்டோ: Dept. of Interior, National Park Service

[பக்கம் 18-ன் பெட்டி/படம்]

கடல் உப்புகள்

விஞ்ஞானிகள் நூறு வருடங்களுக்கும் மேலாக கடல் நீரை ஆராய்ச்சி செய்திருக்கிற போதிலும், அதில் என்னென்ன இரசாயனப் பொருள்கள் உள்ளன என்பதைப் பற்றி அவர்களுக்கு முழுமையாக தெரியாது. இருந்தாலும், கடல் நீரில் கரைந்திருக்கும் பல்வேறு உப்புகளை பிரித்தெடுத்து, அவற்றின் விகிதங்களை கணக்கிட்டிருக்கிறார்கள். அவற்றில் சில:

[படம்]

55% குளோரைடு

30.6 சோடியம்

7.7 சல்பேட்

3.7 மெக்னீசியம்

1.2 கால்சியம்

1.1 பொட்டாசியம்

0.4 பைகார்பனேட்

0.2 புரோமைடு

போரேட், ஸ்ட்ரான்ஷியம், ஃபுளோரைடு போன்ற மற்றவை

[பக்கம் 18-ன் பெட்டி/படம்]

பெருங்கடலைவிட உப்பானது

நிலத்தால் சூழப்பட்டிருக்கும் சில நீர்நிலைகள் பெருங்கடலைவிட அதிக உப்பானவை. இதற்கு தலைசிறந்த உதாரணம் சவக் கடல். பூமியில் இருப்பதிலேயே அதிக உப்பான நீர்நிலை இதுதான். இது பைபிள் காலங்களில் உப்புக் கடல் என்று அழைக்கப்பட்டது. (எண்ணாகமம் 34:3, 12) சவக் கடலுக்கு வந்துசேரும் நீரில் உப்புகளும் மற்ற தாதுப் பொருட்களும் கரைந்திருக்கின்றன. சவக் கடலின் கரைப்பகுதிதான் பூமியிலேயே மிகவும் தாழ்வான இடம் என்பதால் அதிலுள்ள நீர், ஆவியாதல் மூலமாக மட்டுமே வெளியேற முடியும். அதுவும் கோடை காலத்தில் பெருமளவு நீர் ஆவியாவதால் கடல் மட்டம் ஒரு நாளில் ஏறக்குறைய ஓர் அங்குலம் குறைந்துவிடுகிறது.

இதன் காரணமாக, மேற்பரப்பிலுள்ள நீரில் சுமார் 30 சதவிகித உப்பு இருக்கிறது; இது, மத்தியதரைக் கடலைவிட ஏறக்குறைய 10 மடங்கு அதிகமாகும். நீரின் உப்புத்தன்மை அதிகரிக்கையில் அதன் அடர்த்தியும் அதிகரிப்பதால், நீச்சலடிப்பவர்கள் இந்த நீரின் மேற்பரப்பிலேயே மிதப்பார்கள். சொல்லப்போனால், மல்லாக்கப் படுத்துக்கொண்டு அவர்களால் ஒரு செய்தித்தாளை வாசிக்க முடியும்! அதுவும் எந்த மிதவையும் இல்லாமலேயே!

[பக்கம் 18-ன் பெட்டி]

உப்பினால் சுத்தமாகும் காற்று

காற்றில் கலந்திருக்கும் மாசு, மேகத்திலிருந்து நிலத்தின்மீது மழை பொழிவதை தடுப்பதாக ஆராய்ச்சிகள் காண்பிக்கின்றன. ஆனால், அதே மாசுபட்ட மேகம் கடல்மீது செல்கையில் உடனடியாக மழையாய் பெய்கிறது. கடல் நீர்த் திவலைகளில் உருவாகும் உப்பு நீர் கலந்த காற்றே இதற்கு காரணம் என்று சொல்லப்படுகிறது.

காற்றிலுள்ள மாசுத் துகள்களைச் சுற்றி உருவாகும் நீர்த் துளிகள் மிகவும் சிறியவையாக இருப்பதால் அவை மழையாக பெய்வதில்லை; ஆகவே அவை காற்றிலேயே மிதக்கின்றன. உப்பு நீர் கலந்த காற்று, கடல்மீது தவழும் மேகங்களிலுள்ள சிறிய நீர்த் துளிகள் ஒன்றோடு ஒன்று சேர்ந்து பெரிய துளிகளாவதற்கு உதவுகிறது. அதனால் மழை பெய்கிறது; அவ்வாறு பெய்யும்போது, காற்றிலுள்ள மாசுகளையும் நீக்கி சுத்தப்படுத்துகிறது.