Отвечаем на вопрос: в каком море самая соленая вода?

Солёность

Солёность — содержание солей в воде. Измеряется в «‰» (промилле) или в ПЕС (практические единицы солёности) , PSU (англ. Practical Salinity Units ) практической шкалы солёности (англ. Practical Salinity Scale ).

Солёность в промилле — это количество твёрдых веществ в граммах, растворённое в 1 кг морской воды, при условии, что все галогены заменены эквивалентным количеством хлора, все карбонаты переведены в оксиды, органическое вещество сожжено.

В 1978 году введена и утверждена всеми международными океанографическими организациями шкала практической солёности (Practical Salinity Scale 1978, PSS-78), в которой измерение солёности основано на электропроводности (кондуктометрия), а не на выпаривании воды. В 1970-х годах широкое применение в морских исследованиях получили океанографические CTD-зонды, и с тех пор солёность воды измеряется в основном электрическим методом. Для поверки работы ячеек электропроводности, которые погружаются в воду, используют лабораторные солемеры. В свою очередь, для проверки солемеров используют стандартную морскую воду. Стандартная морская вода, рекомендованная международной организацией IAPSO для поверки солемеров, производится в Великобритании лабораторией Ocean Scientific International Limited (OSIL) из натуральной морской воды. При соблюдении всех стандартов измерения можно получить точность измерения солёности до 0,001 ПЕС.

Шкала практической солёности PSS-78 основана на сравнении электропроводности исследуемой пробы воды с электропроводностью раствора хлорида калия, содержащего 32,4356 грамма KCl в 1 кг раствора. Измерения проводят при температуре растворов 15 °C и давлении 1 атм (стандартные условия по ISO 13443). Солёность рассчитывается из отношения электропроводности пробы и стандартного раствора по эмпирической формуле:

S = a 0 + a 1 K 15 1 / 2 + a 2 K 15 + a 3 K 15 3 / 2 + a 4 K 15 2 + a 5 K 15 5 / 2 , +a_K_^+a_K_+a_K_^+a_K_^+a_K_^,>

где a 0 = 0,008 , a 1 = − 0,169 2 a 2 = 25,385 1 a 3 = 14,094 1 a 4 = − 7,026 1 a 5 = 2,708 1 =0008,\;a_=-01692\;a_=253851\;a_=140941\;a_=-70261\;a_=27081>

Шкала PSS-78 даёт числовые результаты, близкие к измерениям массовых долей, и различия заметны либо когда необходимы измерения с точностью выше 0,01 ПЕС , либо когда солевой состав не соответствует стандартному составу океанской воды.

Средняя солёность Мирового океана — 35 ‰ или 1 ПЕС. Для калибровки приборов в Бискайском заливе добывается так называемая нормальная вода с солёностью, близкой к 35 ‰ или 1 ПЕС.

Показатель преломления воды зависит от солёности, на этом основан рефрактометрический метод её измерения. Преимущества этого метода в оперативности и возможности проводить измерения в небольших (несколько капель) пробах воды.

Погружения

«Триест» перед погружением
23 января 1960 года

• Первое погружение человека на дно Марианского жёлоба было совершено 23 января 1960 года лейтенантом ВМС США Доном Уолшем и исследователем Жаком Пикаром в батискафе «Триест», спроектированном отцом Жака Огюстом Пикаром. Приборы зафиксировали рекордную глубину — 11 521 метр (скорректированная величина — 10 918 м). На дне исследователи неожиданно встретили плоских рыб размером до 30 см, похожих на камбалу.
• Японский зонд «Кайко» (яп. 海溝), который был спущен в район максимальной глубины впадины 24 марта 1995 года, зафиксировал глубину 10 911,4 метра. Во взятых зондом пробах ила были найдены живые организмы — фораминиферы.
• 31 мая 2009 года на дно Марианской впадины погрузился автоматический подводный аппарат «Нерей» (лат. Nereus) (см. Нерей, древнегреческая мифология). Аппарат опустился на глубину 10 902 метра, где снимал видео, сделал несколько фотографий, а также собрал образцы отложений на дне.
• 26 марта 2012 года кинорежиссёр Джеймс Кэмерон стал третьим человеком в истории, достигшим самой глубокой точки Мирового океана, и первым, сделавшим это в одиночку. Кэмерон погружался на одноместном аппарате «Дипси челленджер», оборудованном всем необходимым для съёмки. Киносъёмка велась в формате 3D, для этого батискаф был оснащён специальным световым оборудованием. Кэмерон добрался до «Бездны Челленджера» — участка впадины на глубине 10 898 метров (точные вычисления показывают, что батискаф достиг глубины 10 908 метров, а не 10 898 — глубины, зафиксированной прибором во время погружения). Он взял образцы пород, живых организмов и провёл киносъёмку, используя 3D-камеры. Отснятые режиссёром кадры легли в основу научно-документального фильма канала «National Geographic Channel» Джеймс Кэмерон: Путешествие к центру Земли (2012).
• 28 апреля 2019 года Виктор Весково установил рекорд глубины погружения человека — 10928 м и стал первым человеком, покорившим высочайшую вершину мира-Эверест и глубочайшую впадину.
• 8 мая 2020 года на дно Марианской впадины впервые погрузился российский автономный необитаемый подводный аппарат «Витязь-Д». Датчики зафиксировали глубину 10 028 метров. «Продолжительность миссии без учёта погружения и всплытия на поверхность составила более трех часов», — сообщили в Фонде перспективных исследований (ФПИ). На дно Марианской впадины доставили вымпел, посвященный 75-летию Победы в Великой Отечественной войне. Аппарат провел картографирование, фото- и видеосъемку морского дна, ученые изучили параметры морской среды. В состав комплекса «Витязь-Д» входят автономный необитаемый аппарат, глубоководная донная станция и аппаратура пункта управления. Корабельное оборудование комплекса обеспечивает информационный обмен судна-носителя с подводным аппаратом и донной станцией в режиме реального времени по гидроакустическому каналу. «В отличие от работавших ранее в этом районе аппаратов Kaiko (Япония) и Nereus (США), аппарат „Витязь“ функционирует полностью автономно. Благодаря использованию в системе управления аппарата элементов искусственного интеллекта, он может самостоятельно обходить препятствия по курсу, находить выход из ограниченного пространства и решать другие интеллектуальные задачи», — сказали в ФПИ.
• 7 июня 2020 года на дно Марианской впадины погрузилась первая женщина, ею стала Кэтрин Салливан. Пилотом был Виктор Весково.
• 12 июня 2020 года, на дне Марианской впадины побывала вторая женщина — Ванесса О Брайен, альпинистка, покорившая Эверест.
• 20 июня 2020 года, Келли Уолш, сын знаменитого Дона Уолша, достиг дна Бездны Челленджера, доведя тем самым число людей, побывавших в Марианской впадине до двенадцати. Пилотом был Виктор Весково.
• 25 июня 2020 года Ин-Цонг «YT» Лин, ученый из Лаборатории океанической акустики, стал тринадцатым человеком, посетившим Марианскую впадину. И первым человеком азиатского происхождения. Пилотом был Виктор Весково.
• 15 ноября 2020 года в Бездну Челленджера на глубину 10’909 метров опустился китайский глубоководный автономный аппарат «Фэньдоучже» («Борец») с 3 людьми на борту.

Свойства океанической воды

Жидкость в океане обладает горько-соленым вкусом. Отличается от пресной цветом, степенью прозрачности, удельным весом, температурой замерзания, количеством минеральных веществ. По разному взаимодействует с теми или иными веществами.

Достоинства:

• обладает лекарственными свойствами: антисептические, заживляющие, содействующие укреплению иммунитета;
• питает и укрепляет кожу, волосы, ногти;
• благотворно влияет на нервную систему, оказывает успокаивающее действие благодаря разнообразным минеральным веществам, необходимым для нормального функционирования ЦНС.

Недостатки:

• не предназначена для использования в быту, в том числе для полива почвы и растений;
• невозможно использовать в качестве питья;
• плавание в соленой воде при некоторых болезнях и кожных повреждениях может нанести вред здоровью;
• подходит не для всех живых организмов.

Теории происхождения Мирового океана

Принято считать, что происхождение океанической воды глубинное. Согласно этой теории, она была образована во время дифференцировки первичного вещества Земли. Ныне она представляет собой раствор неорганических солей, концентрация которого сильно варьируется от региона к региону и зависит от множества внешних факторов. Этот раствор поступает к мантии планеты во время извержения вулканов по областям глубинных разломов.

Колебания уровня океанов на протяжении миллионов лет находились в зависимости от движений тектонических плит, изменениям глубины и объёма впадин, образованием и таянием на материках гигантских ледяных покровов. Для ранних периодов истории планеты хронология изменений уровня Мирового океана выяснена ещё не полностью, но последний миллион лет наивысший и самый низкий уровни воды океана имеют довольно точную датировку.

Наука, к сожалению, ещё достаточно далека от разгадки величайшей тайны в истории – тайны появления жизни. Но тщательное изучение истории Мирового океана способно пролить свет на некоторые аспекты данной проблемы. Уже полученные данные помогают в решении самых сложных задач, которые также входят в вопрос о зарождении всего  живого. Так, например, выяснена и детально изучена роль океанов в процессах биологической эволюции. Учёные весьма убедительно продемонстрировали, что зародившаяся жизнь с океанскими водами была тесно взаимосвязана: она не только зависела от них, но и стала мощным преобразователем всей Земли, поскольку из-за жизнедеятельности уже существовавших водных организмов значительно менялся качественный и количественный состав всей гидросферы.

Самые крупные споры возникают при обсуждении образования и формирования дна океана. В отношении данной проблемы разработано несколько интересных концепций. С течением времени они несколько видоизменяются, поскольку с результатами всё новых исследований приходят свежие данные о том или ином аспекте каждой, а также отпадают нежизнеспособные теории.

Так, к примеру, гипотеза о формировании рельефа дна Тихого океана в результате отрыва от Земли ещё части, которая в дальнейшем превратилась в Луну, была опровергнута. Современные представления об этом, как правило, основываются на информации об особенностях движения земной коры под океанами и распределении геофизических полей.

Морские геологи достигли невероятных успехов в изучении слоёв осадочных пород на дне, а также физический и географических условий, в которых эти слои образовывались. Дня некоторых периодов удалось просчитать температуры Мирового океана в разных его регионах, солёность воды, её циркуляцию. Стало возможным представить общую схему развития основной части гидросферы на протяжении практически всего её существования, Постепенно становятся известными многие занятные подробности, которые способствуют восполнению пробелов в знаниях об истории великого земного океана.

Температура и отличительные особенности

В большей части всех океанов температура более или менее постоянна и равняется примерно +2 градусам. При большой глубине (от 2 000 м) данный показатель может изменяться в любую сторону.

Основные факторы, которые влияют на температурные колебания:

• ветра;
• солнечный нагрев;
• течения;
• погодные условия;
• впадающие реки.

Замерзает жидкость при -2 градусах. Температура верхних слоёв океанов увеличивается с приближением к экватору.

Плотность солёной воды выше, чем у пресной. Вес одного литра жидкости из океана примерно на 25 граммов больше речной. Именно из-за этого в морях проще держаться на плаву. В океанических водных массах находится примерно 60 химических соединений.

Испарение океанической воды происходит гораздо дольше, чем пресной. Дело в том, что молекулам сначала нужно отделиться от солей. Только после этого жидкость сможет превратиться в газ. На данный процесс необходимо время.

Рыбы в реках и морях находятся абсолютно в разных условиях. Далеко не все морские организмы способны существовать в пресной воде.

Человеку нельзя пить много солёной жидкости, так как это приведёт к сбою водно-солевого баланса. Также это нарушает осмотическое давление.

Загрязнения и экологические проблемы вод мирового океана

В наше время огромной проблемой является загрязнение вод. Главными его источниками являются выбросы бытовых и промышленных вод в Мировой океан.

Крупнейшие площади загрязнения находятся в прибрежных зонах. Помимо стоков от различных промышленных предприятий немалый вклад в загрязнение Мирового океана вносят и бытовые стоки – например, многие страны не имеют запрета на вывод системы канализации в море.

С быстрым ростом городов растут и масштабы загрязнения. Мировой океан велик, но даже ему тяжело справляться с такими количествами отходов самого разного вида. Экологи бьют тревогу: уничтожаются новые виды и подвиды животных и растений, что наносит непоправимый вред океану

.

Борьба со сбросом мусора ведётся при помощи системы труб, которая отвечает за его сброс подальше от прибрежных зон. Но проблемы это не решает. К тому же, этот способ не работает для ликвидации последствий аварий – например, на танкерах, перевозящих нефть.

Мировой океан действительно важен для планеты. И в силах людей сделать всё, чтобы он продолжал питать и оберегать Землю.

Океаны Земли

Мировой океан продолжает хранить в себе великое множество тайн и секретов. При современных научных прорывах человечества воды планеты остаются изученными лишь на 1%.

Следует отметить, что Мировой океан полностью обеспечивает провизией половину жителей Земли. Помимо того, что он исторически является колыбелью жизни на планете, водоемы до сих пор остаются основными, а иногда и единственными источниками пищи для более чем 3,5 млрд людей и для гораздо большего количества живых существ. Люди занимаются рыболовным промыслом, выращивают водоросли и прочее.

Всего на Земле выделяют 4 океана — Тихий, Атлантический, Индийский и Северный Ледовитый.

Тихий и Атлантический

Если провести границу, Тихий океан расположен между Северной и Южной Америками к востоку от бассейна Тихого океана и азиатскими, австралийскими континентами на западе. Экватор разделяет его на северную и южную часть.

Водоем получил свое название от исследователя Фердинанда Магеллана, который назвал его mar pacific, что означает «мирное море». Тихий океан — самый большой на планете. Он охватывает более 30% земной поверхности и имеет чрезвычайно глубокие разломы, в т. ч. The Challenger Deep в Марианской впадине.

В бассейне Тихого океана находится Огненное кольцо — ряд вулканов. Эта область является причиной многих землетрясений из-за вулканической активности и движения тектонических плит. В общей сложности водоем содержит более 75000 вулканов.

Атлантический океан — второй по величине. Воды Атлантики управляют многими погодными условиями, включая ураганы. Водоем является домом для многих видов обитателей начиная от морских черепах до дельфинов.

Он всегда являлся ключевым направлением торговли и путешествий. Его воды охватывают пространство от Северного полярного круга до Антарктиды, водоем граничат с Америкой на западе и Европой и Африкой на востоке. Это более 41 млн кв. км.

Температура воды зависит от местоположения и течений. Чем ближе к экватору, тем выше показатель — до 28 градусов по Цельсию. Минимальная температура составляет около -2 градусов.

Северный Ледовитый и Индийский

Северный Ледовитый — самый маленький и самый холодный. Расположен в северной полярной области Арктики. Температура в этих водах практически постоянная и составляет около -2 градусов по Цельсию в течение всего года.

Климатические условия зависят от времени года. Небо над Северным Ледовитым океаном в основном облачное. Зима длится с сентября по май. Только немногие люди выходили за полярный круг до XIX века. Первым известным исследователем, который успешно пересек Северный Ледовитый океан, был норвежский ученый Фритьоф Нансен — в 1896 году он принимал участие в экспедиции на Северный полюс.

Индийский океан расположен между Африкой, Австралией и Азией. Название происходит от места вокруг одноименного полуострова. Этот океан — самый молодой. Является третьим по величине и покрывает 20% поверхности Земли.

По размерам, согласно контурной карте, его можно сравнить с площадью, которая без малого в 5,5 раз больше США. Минимальная температура воды составляет около 22 градусов по Цельсию. Он также является наиболее важным транспортным маршрутом для перевозки нефти, поскольку соединяет богатые черным золотом нефтью страны Ближнего Востока, каждая из которых связана с Азией.

Каждый день танкеры перевозят груз из 17 млн баррелей сырой нефти из Персидского залива. 40% мировой добычи черного золота в море происходит в Индийском океане, в основном из месторождений Индонезии и Персидского залива.

Ученые на протяжении многих десятилетий изучают физические условия и процессы в океане. Из основных можно обозначить:

• волны;
• течения;
• вихри;
• круговороты;
• приливы и отливы.

Морские геологи исследуют дно океана и процессы, которые формируют его горы, каньоны и долины.

Все эти области тесно переплетены между собой, и поэтому океанографы должны иметь глубокое понимание географии, биологии, химии, геологии и физики, чтобы разгадать тайны мирового океана и понять процессы в нем.

Почему меняется соленость

Уровень солености водных масс непостоянен, показатели меняются, не бывают одинаковыми даже в одной климатической зоне в разные сезоны.

• интенсивность испарений;
• количество осадков;
• образование/таяние ледяного покрова;
• объем и количество впадающих рек;
• подводные течения.

Распределение солености воды зависит от глубины. Испаряясь, молекулы воды (H₂O) покидают океан, но соль не испаряется и остается в оставшемся количестве жидкости. В результате соленость повышается. При выпадении осадков в океане увеличивается количество воды, но содержание минеральных соединений остается прежним. В результате соленость понижается.

В прибрежных районах, где в океан впадает множество пресных рек, соленость понижена. Например, в Каспийском море в дельте Волги показатель составляет 0,3 ‰ , в то время как в открытой части значения составляют 12–13 ‰.

В процессе образования льдов участвует вода, но не соль. Поэтому ледники содержат в себе именно пресноводные запасы. При образовании льда молекулы солей остаются в незамерзшей жидкости и тем самым повышают ее соленость. В период таяния, напротив, показатель понижается вследствие увеличения количества воды.

Соленость меняется в зависимости от течений — теплые увеличивают ее, холодные — понижают. Кроме этого, на показатели оказывает влияние глубина: чем она ниже, тем вода более пресная.

Соль в составе морской воды

Самое важное вещество, растворенное в океане — это соль. Она поступает из минеральных отложений, которые попадают в мировой океан через круговорот воды

Соли составляют около 3,5% от массы морской воды.

В зависимости от конкретного места содержание соли — соленость может варьироваться. Там, где морская вода смешивается с пресной, например, в устье реки, соленость будет ниже. Но там, где много испарений и мало циркуляции воды, соленость может быть намного выше. Например, Мертвое море имеет 30% солености, что почти в девять раз больше средней солености воды океана. Его называют Мертвым морем, потому что в нем могут жить очень малое количество организмов.

Плотность морской воды больше, чем у пресной, потому что в ней очень много растворенных веществ. Когда вода более плотная, она опускается на дно. Поверхностные воды обычно менее плотные и менее соленые. Температура тоже влияет на плотность. Теплая вода менее плотная, а холодная — наоборот. Эти различия в плотности создают глубокие океанические течения, которые переносят воду с поверхности на большие глубины и влияют на состав морской воды.

Почему меняется соленость

Уровень солености водных масс непостоянен, показатели меняются, не бывают одинаковыми даже в одной климатической зоне в разные сезоны.

Причины изменений:

• интенсивность испарений,
• количество осадков,
• образование/таяние ледяного покрова,
• объем и количество впадающих рек,
• подводные течения.

Распределение солености воды зависит от глубины. Испаряясь, молекулы воды (H2O) покидают океан, но соль не испаряется и остается в оставшемся количестве жидкости. В результате соленость повышается. При выпадении осадков в океане увеличивается количество воды, но содержание минеральных соединений остается прежним. В результате соленость понижается.

В прибрежных районах, где в океан впадает множество пресных рек, соленость понижена. Например, в Каспийском море в дельте Волги показатель составляет 0,3 ‰ , в то время как в открытой части значения составляют 12–13 ‰.

В процессе образования льдов участвует вода, но не соль. Поэтому ледники содержат в себе именно пресноводные запасы. При образовании льда молекулы солей остаются в незамерзшей жидкости и тем самым повышают ее соленость. В период таяния, напротив, показатель понижается вследствие увеличения количества воды.

Соленость меняется в зависимости от течений — теплые увеличивают ее, холодные — понижают. Кроме этого, на показатели оказывает влияние глубина: чем она ниже, тем вода более пресная.

Растворенные питательные вещества

Удобрения, такие как азот (N), фосфор (P) и калий (K), важны для роста морских растений и называются «питательными веществами». Уровень растворенных питательных веществ увеличивается из-за фекалий животных и их разложения после смерти или гибели. В поверхностных водах часто может не хватать питательных веществ, потому что фекалии и мертвые тела живых существ имеют тенденцию оседать на дно.

Питательные вещества возвращаются в поверхностные воды с помощью особого типа течения, называемого «апвеллинг», и именно в областях апвеллинга наблюдается самая высокая продуктивность морской жизни.

Кремнезем и железо также могут считаться важными питательными веществами для морской среды. В кремнеземе нуждаются диатомовые водоросли — один из основных фитопланктонных организмов, который составляет основу многих морских пищевых цепей. Совсем недавно было обнаружено, что железо является ограничивающим фактором для фитопланктона.

Хотя употребление морской воды потенциально может привести к смерти людей, польза от нее для здоровья огромна. В полной мере ощутить на себе все достоинства полноценного морского отдыха можно в элитном поселке «Золотой берег» под Одессой. Комфортабельные дома (и отдельные номера) сдаются и продаются здесь круглый год.

Бывают ли моря с пресной водой и почему?

Известны водоемы более насыщенные солями и, наоборот, соленые минимально, но совсем пресных морей не бывает. Различия определяют особенности географии.

Снижению солености способствуют следующие факторы:

• большой объем впадающих пресных вод и атмосферных осадков;
• слабое сообщение с океаническим пространством;
• малая глубина;
• умеренный климат.

Вода становится менее соленой, когда в море впадает несколько крупных полноводных рек, множество небольших пресноводных источников. Опреснение иногда происходит за счет талых вод придонных ледников.

В морях и океанах встречаются пресноводные участки. Напористые стоки группируются в подводные течения или вырываются наружу фонтанами. Потоки соленой и пресной воды не смешиваются благодаря разности в плотностях.

Отличие от пресных вод

Температура замерзания соленой воды в среднем на 2 градуса Цельсия ниже пресной. Плотность ее тоже выше, 1 литр морской жидкости на 25 граммов тяжелее пресной. Благодаря этому в ней легче держаться на плаву, вода как бы выталкивает тело вверх. В океане водные массы богаче по составу, в них содержится до 60 химических соединений.

Морская вода испаряется дольше, чем пресная. Молекулам жидкости необходимо сначала отделиться от солевого окружения. После этого вода сможет перейти в газообразное состояние. На процесс разделения требуется определенное количество времени.

Условия существования обитателей рек и морей отличаются, имеют свои особенности. Не все океанские организмы смогут выжить в пресноводных реках и озерах.

Людям нельзя пить соленую морскую жидкость в больших количествах, так как в организме может нарушиться водно-солевой баланс и осмотическое давление ( избыточное гидростатическое воздействие , при котором прекращается проникновение растворителя через клеточную мембрану).

Почему океаны соленые

Есть разные точки зрения, раскрывающие суть наличия в океане соли. Ученые считают, что причиной является способность водных масс разрушать горную породу, выщелачивая из нее легкорастворимые элементы. Процесс этот протекает постоянно. Соль насыщает моря и придает горьковатый вкус.

Однако по этому вопросу имеются и диаметрально противоположное мнение:

1. Первое сводится к тому, что вся растворенная соль сносится реками в океан, насыщая его. Существует ошибочное мнение, что вода в реке абсолютно пресная. Это не так. В реках соли в семьдесят раз меньше, чем в морях, и определить ее без специального анализа очень сложно. Морские воды постоянно насыщаются солями, чему также способствует процесс испарения. В результате концентрат увеличивается. Этот процесс бесконечен. Морская вода имеет довольно сложный состав. Она содержит почти всю таблицу Менделеева. Соленой ее делает хлорид натрия, который содержится в наибольшем количестве. Кстати, закрытые озера тоже соленые. Однако есть одно но! В морской воде кислота соляная, в речной — угольная. Поэтому появилась альтернативная версия.
2. Морская вода изначально соленая, и реки здесь абсолютно ни при чем. Причиной является вулканическая деятельность, происходившая в момент формирования земной коры. Из вулканов в атмосферу было выброшено большое количество пара, насыщенного кислотами. Он конденсировался и в виде кислотных дождей выпадал на землю. Эти осадки насыщали кислотой морские воды. Она, в свою очередь, вступала в реакцию с базальтовыми твердыми породами. При этом выделялось огромное количество щелочи, в том числе калий, натрий, кальций. Таким образом, получаемая соль нейтрализовала в морской воде кислоту.

Вулканическая деятельность со временем уменьшилась, и атмосфера очистилась от паров. Кислотные дожди выпадали все меньше, и приблизительно 500 лет назад состав океанской водной поверхности стабилизировался и стал таким, каким мы его сегодня знаем. Карбонаты же, которые попадают с речной водой в океан, для морских организмов являются прекрасным строительным материалом.