海水はなぜ塩辛いのでしょうか?

地球の表面積の70%は水で覆われています。この割合のうち、最も広く分布し、より大きな割合を占めるのが海です。しかし、私たち人間を含むあらゆる生物が飲用できるのは、わずか3%です。97%は塩分を含みますが、水中で生息する生物のほとんどが海に生息しています。しかし残念ながら、塩分濃度が高いからといって飲用できるわけではありません。

一体どうやってこんなことが起こるのでしょうか？なぜ、流れて外海に流れ込む川は塩辛いのでしょうか？なぜ海水は塩辛いのでしょうか？まだまだ疑問はありますが、答えは少ないです。それが母なる自然の神秘です。しかし幸いなことに、真実を探るための研究と発見に基づいて、最後の疑問に対する答えが私たちにはあります。海水がどのようにして最大かつ最も塩辛い水域になったのか、その答えをご紹介します。

それは降水、水循環から始まります

ご存知の通り、海水が塩辛い理由の一つは雨です。しかし、雨はどのようにして作られるのかご存知ですか？理解を深めるために、まずは水循環についてお話ししましょう。

地球の水循環は、蒸発、凝結、そして降水という3つの段階から成ります。まず蒸発過程が始まり、液体の表面が気体へと変化します。次に、河川、湖沼、小川などの水が水蒸気へと変化し、水圏へと輸送されます。

次に凝縮プロセスが起こり、地表から集められたガスが液体に変化します。水蒸気は冷却され、露点の飽和限界に達してから最終段階に進みます。この段階は、その地域の露点の重度に応じて気圧に大きく左右されます。

最後に降水です。これは、地球の大気中の凝結によって固体または液体の水滴が特定の地域に放出される現象です。したがって、降水にはこの段階における雨、雹、雪が含まれ、サイクルが継続します。

雨による土壌浸食

雨は大気中に放出されるため、大気にわずかな酸性度をもたらします。この酸性度によって土壌が浸食され、一部は水域、特に河川に流れ込み、やがて外海へと流れ出します。

雨は液体に混ざる炭酸ガスの影響で弱酸性です。これは、大気中に溶け込んでいた二酸化炭素が雨と混ざり合った結果です。そして、それが地面に落ちて土壌をわずかに浸食すると、水は地中のイオンやミネラルと混ざり合います。

つまり、川や小川から流れ出るこれらのイオンやミネラルは、今や外海へと流れ出し、堆積物が集まる盆地となっています。そして、そこに生息する生物は、これらの溶解したイオンを利用しますが、水中に全てが含まれているわけではありません。残った流出水は時間とともに増加し、それが海の塩分濃度を高めているのです。

また、海底の噴気孔から

海水が塩辛いもう一つの理由は、海底の噴出孔から放出される熱水です。最近発見された海嶺の頂上部には、海に放出される溶存ミネラルに寄与する特徴的な構造が見られます。

ここでは、海水が地底の亀裂に浸透し、地球の中心核のマグマによって加熱されます。そして、この熱によって一連の化学反応が起こります。そのため、加熱された水が噴出孔から放出されると、金属、鉱物、イオンも一緒に放出されます。

火山噴火

ご存知の通り、海底にも火山があります。正確に言うと、もちろん活火山もあれば休火山もあります。つまり、地上の火山と同様に、海底でも噴火が起きるのです。

海面下にあるこれらの非常に活発な火山は、マグマを海底に放出します。そのため、これらの現象は、火口と同様に、鉱物を直接かつ露頭に放出します。その結果、堆積物にマグマが噴出され、水質の塩分濃度に影響を与えます。

塩ドーム

海水が塩辛い理由のもう一つの答えは、岩塩ドームの存在です。岩塩ドームは、海底の堆積物と混ざり合った地下の塩の浮力によって形成されます。その後、これらの混合物は上昇し、ドーム、シート、柱など、塩でできた様々な構造物を形成します。

したがって、これらの地層は海の塩分濃度に大きく寄与しています。補足として、これらのドームは地質学的な時間スケールで形成され、世界中の海底や地下で見られます。例えば、メキシコ湾北西部の大陸棚全体に分布し、共通して見られます。

バランス

海や洋は塩辛いと知られていますが、実際にはその塩分濃度は均一ではありません。先ほども述べたように、海や洋に沈着したイオンやミネラルは、そこに生息する動物や藻類によって除去され、さらに海底に堆積物として堆積します。そのため、残った塩分は海そのものと融合してしまうのです。

また、すべての海や海洋の塩分濃度が同じではないことは当然のことであることを忘れてはなりません。温暖な気候の地域では、寒い地域よりも蒸発量が多いため、水の塩分濃度が高くなります。つまり、気温が高い地域ほど、短期間で水の循環が繰り返され、より多くのミネラルやイオンが吸収されるのです。

結論

この記事から何か学んでいただければ幸いです。もし以前からご存知でしたら、海水が塩辛い理由を改めて思い出していただければ幸いです。また、気候変動が年々顕著になってきており、特に将来的には、塩分濃度と密度が変化することも覚えておいてください。

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