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海水には、塩素、ナトリウム、硫黄、マグネシウム、カルシウム、カリウム、炭
素、臭素などが溶けています。このうち塩素とナトリウムだけで85% にもな
ります。塩素とナトリウムが化合すると塩化ナトリウム、つまり塩で、これが
しょっぱい原因です。先に挙げた8つを合わせると全体の99%を 占めること
になります。
それでは、何故しょっぱい海水ができたかと言えば、地球の歴史を遡ることにな
ります。
地球ができたのは今から46億年ほど前のことです。
そのころの地球は、表面はマグマで、空は水蒸気や塩素ガスで被われていたので
すが、地球の温度が下がるに従って、空にあった水蒸気は雨となって塩 素を溶
かしながら地球に降り注ぎ、それらが窪地に溜まるようになりました。これが海
の始まりで、43億年ほど前の話です。
最初の海は、塩酸が含まれた酸性の海水だったのですが、徐々に岩石に含まれる
ナトリウムと反応して中和され、現在のような海ができました。つまり 塩素を
含んだ水にナトリウムが溶け、塩化ナトリウム(つまり塩)の水ができたので
す。この時から海水はしょっぱかったはずです。
そして、太古につくられた海が今でも同じようにしょっぱい理由は、溶かす側の
水と溶かされる側の塩が、それぞれ入る量と出る量で釣り合っているか らです。
まず溶かす側の水ですが、そもそも水は、個体(氷)、液体(水)、気体(水蒸
気)のいずれかの形で、空、陸、海の間を行ったり来たりしています。 気体か
ら液体になるのは1年間で約500兆トン、一方で、同じ量の水が液体から気体
に変化しています。
海を中心にみてみると、海から蒸発する水は425兆トン、一方、海に供給され
る水は、雨から385兆トンで、川から約40兆トンです。つまり、差 し引き
ゼロで釣り合っているので海の水は一定に保たれています。但し、詳しく見れ
ば、時代ごとに海水量の増減はあります。最近では、地球温暖化に ともなって
南極や北極の氷が溶け、海水が増えて、海水面が上昇することが心配されています。
次は溶かされる側の塩ですが、塩の素は現在でも供給されています。主な供給源
は陸上の岩石で、河川水が溶かし、そのまま海に運び込んでいます。河 川水以
外では、空からも運び込まれています。最近話題の黄砂は、タクラマカン砂漠や
ゴビ砂漠の砂や塵が風によって運ばれ、日本・韓国・中国に降っ てくる現象で
す。当然、周辺の海にも降っています。他には海底火山の爆発やマグマの噴出に
よって、様々な元素が溶かし込まれています。
このように供給される塩ですが、同じように海水から除去されているので、海が
年々塩辛くなるようなことはありません。塩は海の中を循環しながら、 生物に
取り込まれたり、化学変化を起こしたりして、最後は堆積物となって海の底に積
もります。しかし、元素によっては、すぐに海から除去されるも のもあれば、
いつまでも海の中をさまよっているものもあります。これを滞留時間と言います
が、長いのは塩素(1億年)、ナトリウム(2億6000 年)、短いのはカル
シウム(100万年)などがあります。いずれにしても、海に入ってくる量、と
どまる時間、そして出ていく量がうまく釣り合って いるので、やはり一定の塩
の量なのです。
(海洋政策研究財団研究員 福島 朋彦)
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- 海水は何故しょっぱいか?-海洋政策研究財団のブログ
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