Из-за чего в морях вода соленая, а в реках пресная?

Порой самый простой вопрос в состоянии ввести в ступор мудреца. Отдыхая летом на море, часть людей задумывается, почему здесь вода соленая (с характерным горьковато-соленым вкусом), а в реке, что протекает через мой город, она пресная и годится для питья. Ответ кажется простым, но когда больше задумываешься над ним, то простота куда-то начинает исчезать. Сейчас в мире имеются 2 главные теории, объясняющие соленость морской воды. Попробуем рассмотреть обе, но сначала коснемся понятия солености воды в общем.




Фотография Мертвого моря


Как определяют соленость воды?
Концентрацию какого-либо вещества в жидкости принято измерять в процентах (1/100 доля) или в промилле (1/1000 доля). Для определения солености воды решили использовать промилле, причем за точку отсчета выбрали концентрацию солей воды Бискайского залива - там она составляет 35 промилле. Это означает, что в литре Бискайской воды растворено 35 грамм различных солей.


Границу между пресной и соленой воду определили в 1 промилле - вся вода где растворено солей меньше 1 грамма является пресной, больше - соленой. Почувствовать соленость в 1 промилле не совсем просто, а вот ощутить разницу вкуса вод различных морей очень даже реально.
Максимальной соленостью обладает Мертвое море, где она может достигать 350 промилле (в литре воды содержится до 350 грамм солей), правда это и не море, а бессточное озеро. Минимальная соленость в 7 промилле в водах Балтийского моря. Средняя соленость Мирового океана 35 промилле.

Общепринятая теория
Еще во время сидения за школьной партой практически каждый человек слышал объяснение солености морской воды из уст учителя географии. Педагог рассказывал, что с поверхности океанов и морей вода испаряется очень чистой - чуть ли ни дистиллированной. Различных веществ в ней реально мало, поэтому солей почти нет. А выпав на поверхность земли (а дождевая вода почти вся пришла из морских испарений), она впитывается в почву. Затем под землей вода собирается в ручейки, которые на поверхности объединяются в реки и впадают в моря. Так происходит гидрологический цикл или круговорот воды в природе.


Схема круговорота воды в природе. Источник изображения: Геологическая служба США (USGS) - агентство Министерства внутренних дел США
На своем пути к морю речная вода размывает минеральные породы и растворяет в себе некоторую часть солей. Концентрация этих солей невелика, поэтому речная вода на всем протяжении остается пресной. Накопленные по пути соли сбрасываются в Мировой океан, а из него деться некуда - ведь испаряется чистая вода, без примесей. Если учесть, что подобный круговорот длится миллиарды лет, то становится вполне понятно из-за чего морская вода имеет соленый вкус.
Эта теория хорошо объясняет соленость Мирового океана и большую концентрацию солей в некоторых бессточных водоемах. Но морская вода содержит в основном привычную всем поваренную соль

NaCl, концентрация других соединений во много раз меньше. А пресная вода рек больше всего насыщена карбонатами, то есть солями угольной кислоты. Было бы логично, если бы карбонатов содержалось много и в морской воде, но ведь этого как раз и нет.

Новая теория
Не так давно ученые выдвинули новую теорию, которая быстро завоевала популярность в научных кругах. Уже нет ни у кого сомнения, что в дни когда Земля была молодой, на ее поверхности текла бурная вулканическая деятельность. Крупные извержения были ежедневной нормой.


На фотографии извержение вулкана Вильяррика в Араукании, Чили (2015 год). Источник изображения: Франциско Негрони. Агентство UNOFuente
В атмосферу поступало весьма изрядное количество вулканических газов, они были насыщены хлором, фтором и бромом в несвязанном виде. Эти газы быстро вступали в соединение с водяным паром образуя различные кислоты. Затем эти получившиеся жидкости выпадали кислотными дождями, в том числе и в первоначально образовавшийся океан, так что вода в нем поначалу была всегда кислая.
Кислоты Мирового океана обладали высокой химической активностью и вступали с металлами поверхности дна (натрий, калий, магний) в соединения. А соединения кислоты с металлом и приводит к образованию соответствующих солей. Отсюда и появился привычный вкус морской воды. Со временем вулканическая активность планеты упала. Примерно полмиллиарда лет назад кислоты оказались нейтрализованы, а океанская вода приобрела нынешний вкус.

Какая из теорий верна?


Соль мертвого моря.
Какая из изложенных выше теорий истинна - решать читателю, каждая из них имеет право на жизнь. Автору статьи кажется, что в разной мере справедливы оба научных утверждения. Вероятно, первые соли в Мировом океане и были получены вследствие беспрерывных извержений вулканов. А сейчас соленость морей поддерживается за счет выноса их из суши в растворенном виде пресной речной водой. А еще соленость может поддерживаться морскими обитателями, которым нужны растворенные вещества для строительства своих организмов.