چرا اقیانوس‌ها «شور» هستند؟

محتوای کل نمک در اقیانوس‌های زمین واقعاً حیرت‌انگیز است: بر اساس میانگینِ 7 قاشق غذاخوری در هر لیتر، دانشمندان محاسبه کرده‌اند که اقیانوس‌ها در مجموع حدود 50 کوادریلیون تن (با 15 صفر) نمک حل شده را در خود جای داده‌اند.

شگفت‌انگیزتر اینکه نمک همیشه در آنجا نبوده است. این نمک به آرامی از کوه‌ها، تپه‌ها و دشت‌های خشکی وارد اقیانوس شده است؛ دانه به دانه و سال به سال. برای اینکه بفهمیم چرا، ابتدا باید چند نکته در مورد نمک را بفهمیم.

نمک از کجا به اقیانوس می‌آید؟
نمک بسیار فراتر از یک چاشنی روی میز شام است. در شیمی، این اصطلاح به هر ترکیبی با یون‌های باردار مثبت و منفی اشاره دارد؛ نه فقط کلرید سدیمی که برای طعم دادن به غذا استفاده می‌کنیم، بلکه منیزیم، سولفات، پتاسیم و بسیاری موارد دیگر.

این نمک‌های متنوع در سراسر جهان در سنگ‌ها وجود دارند. و با شکسته شدن سنگ‌ها توسط نیروهای طبیعی مانند یخ زدن و ذوب شدن به قطعات کوچک و کوچک‌تر، مواد معدنی آن‌ها (از جمله نمک) توسط فرسایش به سمت دریا سرازیر می‌شوند.

در تمام طول مسیر، به لطف یون‌هایشان، نمک‌ها مستعد فرآیند مخرب دیگری نیز هستند: هوازدگی شیمیایی. اتم هیدروژن در هر مولکول آب بار منفی و اتم اکسیژن بار مثبت دارد. از آنجایی که بارهای مخالف همدیگر را جذب می کنند، باران و رودخانه‌ها می‌توانند یون‌های نمک را در حین شستشوی چشم‌اندازها در خود احاطه کرده و حل کنند.

در واقع، همین اثر را در آتشفشان‌های زیرزمینی نیز مشاهده می‌کنید. کالین استدمن، اقیانوشناس شیمیایی در دانشگاه فنی دانمارک می‌گوید: «این اتفاق در هر جایی که آب با سنگ‌ها تماس پیدا کند، رخ می‌دهد. آب حلال نهایی است».

چرا دریاچه‌ها و رودخانه ها به اندازه اقیانوس‌ها نمک ندارند؟
هر قطره از آن محلول شور در نهایت به اقیانوس ختم می‌شود. با این حال، همه آنها از رودخانه‌ها سرچشمه می‌گیرند که به نظر نمی‌رسد تحت تأثیر محموله شور خود قرار گیرند.

به نظر می‌رسد در هر آب به اصطلاح «شیرین» نیز کمی نمک وجود دارد. این مقدار برای تشخیص توسط جوانه‌های چشایی شما کافی نیست، اما زمانی که این مقادیر ناچیز به مقصد نهایی خود می‌رسند، با هم ترکیب می‌شوند تا مایعی به شدت شور ایجاد کنند.

این به این دلیل است که پس از رسوب نمک در اقیانوس، با تبخیر آب در جو، غلظت آن حتی بیشتر می‌شود.

نمک دریا
با این حال، نمک برای همیشه در اقیانوس نمی‌ماند. با گذشت زمان، فرآیندهای طبیعی مختلف نمک را از سیستم اقیانوس حذف می‌کنند. در آب‌های کم عمق ساحلی، غلظت آن می‌تواند به قدری بالا رود که دیگر قابل حل نباشد و سپس برخی از آنها رسوب می‌کنند تا لایه ای در کف ایجاد کنند. این همان جایی است که نمک دریایی محبوب با طعم متمایز و پیچیده‌اش به دست می‌آید.

آب اقیانوس همچنین به شکاف‌های اعماق دریا نفوذ می‌کند و نمک را به گوشته داخلی می‌کشاند، جایی که ممکن است روزی دوباره به سنگ‌هایی تبدیل شود که زمانی دوباره در قاره‌ها ظاهر می‌شوند. وقتی این اتفاق می‌افتد، چرخه دوباره و دوباره تکرار می‌شود.

با این حال، عدم تطابق قابل توجهی بین چرخه‌های آب و نمک وجود دارد (به گفته استدمن، چرخه نمک هزاران بار کندتر از چرخۀ آب است). آب در حرکت دائمی است، در حالی که نمک برای جابجایی از یک مکان به مکان دیگر زمان زیادی می‌برد. در نتیجه، اقیانوس به شدت شور شده است در حالیکه آب‌های جاری مثل رودخانه‌ها همچنان قابل نوشیدن هستند.

اهمیت میزان نمک اقیانوس
نمک شاید یکی از نادیده گرفته‌شده‌ترین بازیگران صحنه‌ی جهان باشد. نمک صرفا بی‌هدف در آب شناور نیست، بلکه در واقع مسئول بخش زیادی از آب و هوای زمین است.

جریان‌های اقیانوسی که آب گرم و سرد را در سراسر سیاره به گردش درمی‌آورند، تنظیم‌کننده‌های حیاتی آب و هوای جهانی هستند. این جریان‌ها عمدتا توسط باد، دمای آب و شوری آب (میزان نمک موجود) ایجاد می‌شوند.

همان‌طور که هواشناسان دمای هوا را برای پیش‌بینی آنچه در جو اتفاق می‌افتد اندازه‌گیری می‌کنند، اقیانوس‌شناسان نیز این عوامل را برای مدل‌سازی فعالیت‌های آینده‌ی جریان‌ها (که همان‌طور که گفته شد، بر آب و هوای جوی نیز تأثیر می‌گذارد) اندازه‌گیری می‌کنند.

پیش‌بینی‌هایی که بر اساس میزان شوری اقیانوس انجام می‌شوند، برای تمام تعاملات ما با اقیانوس، از حمل و نقل دریایی تا بهره‌برداری از انرژی امواج ضروری هستند. جریان‌ها همچنین مواد مغذی مورد نیاز برای بقای جانوران دریایی را حمل می‌کنند، به این معنی که می‌توانیم از آن‌ها برای ردیابی جمعیت ماهی‌ها استفاده کنیم.