Почему Красное и Мертвое моря самые соленые?
11.07.2007 15:00
Мировой океан представляет собой единое целостное природное тело, которое занимает 2/3 всей площади земного шара. Морская вода, из которой он состоит — самое распространенное вещество на поверхности Земли. Она отличается от пресной воды горько-соленым вкусом, удельным весом, прозрачностью и цветом, более агрессивным воздействием на строительные материалы и другими свойствами. Это объясняется содержанием в морской воде более 50 различных компонентов.
Суммарное содержание твердых растворенных веществ в 1 кг морской
воды и выраженное в десятых долях процента (промилле ‰) — называется соленостью. Средняя соленость
морской воды на поверхности океана колеблется от 32 до 37‰, в природных
слоях от 34 до 35‰. В некоторых морях отмечается значительное
отклонение от этих средних величин. Так, соленость Черного моря 17-18‰,
Каспия 12-13‰, а Красного моря — до 40‰.
Теоретически в морской воде находятся все известные химические элементы, но весовое содержание их различно.
Из всего количества растворенных веществ 99.6% составляют галоидные соли натрия, калия, магния и сульфаты магния и кальция, и только 0.4% солевого состава приходится на долю остальных веществ. Из таблицы видно, что всего 13 элементов «таблицы Менделеева» содержится в количестве более 0.1 мг/л. Даже такие важные для многих процессов в океане (в особенности для жизнедеятельности морских организмов) элементы как фосфор, йод, железо, вместе с кальцием, серой, углеродом и некоторыми другими, содержатся в количестве, меньшем 0.1 мг/л. В морской воде в виде живой материи и в виде растворенных «косных» органических веществ содержатся также и органические вещества, составляя в сумме величину около 2 мг/л.
|
Содержание некоторых элементов в морской воде | ||||
|
Элементы |
Содержание, мг/л |
Элементы |
Содержание, мг/л | |
| Хлор |
19 500 |
Углерод |
20 | |
| Сера |
910 |
Стронций |
13 | |
| Натрий |
10 833 |
Бор |
4. | |
| Калий |
390 |
Кремний |
0.5 | |
| Магний |
1 311 |
Фтор |
1.0 | |
| Кальций |
412 |
Рубидий |
0.2 | |
| Бром |
65 |
Азот |
0.1 | |
5Солевой состав морской воды резко отличается от солевого состава речной воды, но близок к водам, выделяющимся при вулканических извержениях, или горячих источников, получающих питание из глубоких недр Земли. В речной воде также содержатся растворенные вещества, количество которых очень сильно зависит от физико-географических условий.
Чем больше величина испарения, тем больше соленость морской воды,
поскольку при испарении остаются соли. На изменение солености большое
влияние оказывают океанические и прибрежные течения, вынос пресных вод
крупными реками, перемешивание вод океанов и морей.
По глубине колебания солености происходят лишь до 1500 м, ниже соленость меняется незначительно.
Самое соленое море мирового океана — Красное. В 1 литре его воды содержится 41 г солей. В среднем за год над морем выпадает не более 100 мм атмосферных осадков, тогда как величина испарения с его поверхности достигает 2000 мм в год. При полном отсутствии речного стока это создает постоянный дефицит водного баланса моря, для восполнения которого существует только один источник - поступление воды из Аденского залива. В течение года через Баб-эль-Мандебский пролив в море вносится примерно на 1000 куб. км воды больше, чем выносится из него. При этом, согласно расчетам, для полного обмена вод Красного моря необходимо всего 15 лет.
В Красном море вода очень хорошо и
равномерно перемешана. Зимой поверхностные воды остывают, становятся
более плотными и опускаются вниз, а вверх поднимаются теплые воды с
глубины.
Обнаружение впадин с горячими рассолами
в Красном море было настоящим научным открытием 60-х годов двадцатого
века. К настоящему времени в самых глубоких районах обнаружено более 20
таких впадин. Температура рассола находится в пределах 30-60°C и
повышается на 0.3-0.7°C в год. Это значит, что впадины подогреваются
снизу внутренним теплом Земли. Наблюдатели, погружавшиеся во впадины на
подводных аппаратах, рассказали, что рассолы не сливаются с окружающей
водой, а четко отличаются от нее и выглядят как илистый грунт, покрытый
рябью, или как клубящийся туман. Химические анализы показали, что
содержание в рассолах многих металлов, в том числе и драгоценных, в
сотни и тысячи раз выше, чем в обычной морской воде.
Отсутствие берегового стока (а проще говоря рек и дождевых потоков), а значит и грязи с суши, обеспечивает сказочную прозрачность воды. Температура воды стабильна круглый год — 20-25°C. Все эти факторы обусловили богатство и уникальность морской жизни в Красном море.
Мертвое море расположено в Западной Азии на территории Израиля и Иордании. Оно находится в тектонической впадине, образовавшейся вследствие так называемого афро-азиатского разлома, который произошел в эпоху где-то между концом третичного и началом четвертичного периода, то есть более 2-х миллионов лет назад.
Площадь Мертвого моря 1050 кв. м, глубина 350-400 метров. В него впадает единственная река Иордан, но питание происходит также за счет многочисленных минеральных источников. Выхода море не имеет, является бессточным, потому более правильно называть его озером.
Поверхность Мертвого моря находится на
400 метров ниже уровня Мирового океана (самая низкая точка Земного
шара).
В своих теперешних очертаниях Мертвое море существует более 5000
лет, за это время на его дне скопился осадочный иловый слой толщиной
более 100 метров.
В течение многих лет под жаркими лучами солнца вода Мертвого моря испарялась, а минералы накапливались, увеличивая соленость моря. Эти условия во многом и определяют уникальность состава воды и грязей Мертвого моря.
По составу солей Мертвое море резко отличается от всех других морей планеты. Соленость Мертвого моря в 8 раз превышает соленость Атлантического океана и 40 раз Балтийского моря. В то время как в водах других морей содержание хлорида натрия составляет 77% от всего солевого состава, в водах Мертвого моря его доля составляет 25-30%, а на долю солей магния приходится до 50%, содержание брома рекордно: в 80 раз выше, чем в Атлантическом океане.
Высокая соленость воды Мертвого моря объясняет ее большую плотность, которая составляет 1.3-1.4 г/см3.
Увеличение плотности воды с глубиной, по-видимому, и создает эффект
выталкивания при погружении в воду. В воде Мертвого моря высокое
содержание микроэлементов таких как: медь, цинк, кобальт и другие. К
особенностям воды Мертвого моря следует отнести и высокое значение рН,
равное 9.
Крупномасштабные черты распределения солености в Мировом океане обладают хорошей устойчивостью. За последние 50 лет не замечено существенных изменений в солевом состоянии Мирового океана, и принято считать, что его состояние в среднем стационарно.
Техник-океанолог
А.В. Тимошкова
Самое соленое озеро в мире
Мировой океан представляет собой единое целостное природное тело, которое занимает 2/3 всей площади земного шара. Морская вода, из которой он состоит — самое распространенное вещество на поверхности Земли. Она отличается от пресной воды горько-соленым вкусом, удельным весом, прозрачностью и цветом, более агрессивным воздействием на строительные материалы и другими свойствами.
Это объясняется содержанием в морской воде более 50 различных компонентов.
Удивительно, но если осушить все океаны то полученной соли хватит на стену в 230 километров высотой и 2 километра толщиной!
От чего же зависит солёность морской воды? Оказывается, это зависит от интенсивности испарения воды: чем больше величина испарения, тем выше концентрация солей в морской воде, поскольку при испарении остаются соли.
На изменение солености большое влияние оказывают океанические и прибрежные течения, вынос пресных вод крупными реками, перемешивание вод океанов и морей.
Самыми солеными морями в мировом океане принято считать Красное и Мертвое. При этом Мертвое — морем как таковым не является. Это скорее озеро, а не море.
Красное море узким клином вдаётся между Азией и Африкой и расположено в тектонической впадине глубиной до 3000 метров. В 1 литре воды Красного моря содержится 41 грамм солей. Летом с поверхности моря испаряется вода, а оставшаяся вода становится более соленой, тяжелой и опускается вниз.
На ее место поднимается менее соленая вода. Таким образом, вода в море интенсивно перемешивается, и во всем своем объеме море одинаково по температуре и солености. Но не во впадинах. Обнаружение впадин с горячими рассолами в Красном море было настоящим научным открытием 60-х годов двадцатого века. К настоящему времени в самых глубоких районах обнаружено более 20 таких впадин. Температура рассола находится в пределах 30-60 градусов. Наблюдатели, погружавшиеся во впадины на подводных аппаратах, рассказали, что рассолы не сливаются с окружающей водой, а четко отличаются от нее и выглядят как илистый грунт, покрытый рябью, или как клубящийся туман. Химические анализы показали, что содержание в рассолах многих металлов, в том числе и драгоценных, в сотни и тысячи раз выше, чем в обычной морской воде.
Отсутствие берегового стока (а проще говоря рек и дождевых потоков), а значит и грязи с суши, обеспечивает сказочную прозрачность воды. Температура воды стабильна круглый год 20-25градусов.
Все эти факторы обусловили богатство и уникальность морской жизни в Красном море.
Мертвое море расположено в Западной Азии на территории Израиля и Иордании. Оно находится в тектонической впадине, образовавшейся вследствие так называемого афро-азиатского разлома, который произошел в эпоху где-то между концом третичного и началом четвертичного периода, то есть более двух миллионов лет назад. Площадь Мертвого моря 1050 квадратных метров, глубина 356 метров. В него впадает единственная река Иордан, но питание происходит также за счет многочисленных минеральных источников. Выхода море не имеет, является бессточным, потому более правильно называть его озером. Поверхность Мертвого моря находится на 400 метров ниже уровня Мирового океана (самая низкая точка Земного шара). В своих теперешних очертаниях Мертвое море существует более 5000 лет, за это время на его дне скопился осадочный иловый слой толщиной более 100 метров.
В течение многих лет под жаркими лучами солнца вода Мертвого моря испарялась, а минералы накапливались, увеличивая соленость моря.
Эти условия во многом и определяют уникальность состава воды и грязей Мертвого моря. По составу солей Мертвое море резко отличается от всех других морей планеты. Соленость Мертвого моря в 8 раз превышает соленость Атлантического океана и 40 раз Балтийского моря (самого пресного моря в мире). Высокая соленость воды Мертвого моря объясняет ее большую плотность. Увеличение плотности воды с глубиной, по-видимому, и создает эффект выталкивания при погружении в воду. Благодаря столь высокой концентрации соли утонуть в нём практически невозможно, но купаться стоит с осторожностью, избегая попадания воды в глаза.
В Мертвом море жизнь бьет ключом. Рыбы там конечно-же нет, зато водорослей — хоть пруд пруди. Ими питаются микробы — галобактерии. Принадлежат они к семейству архей — старейшей форме жизни на нашей планете. Археи настолько древние, что по эволюционной шкале человек намного ближе к бактериям, чем сами бактерии к археям.
Поскольку расход воды (за счёт интенсивного испарения) превышает приход, «зеркало» моря постепенно уменьшается.
За последние 100 лет береговая линия ушла вниз почти на 40 метров. По мнению учёных, Мёртвое море может пересохнуть и исчезнуть с лица планеты в течение 700-800 лет. Также вследствие понижения уровня воды в море происходит понижение общего уровня грунтовых вод в прилегающих областях, что привело к образованию в земной коре скрытых пустот, которые с недавних пор стали просто обваливаться, образуя в округе ямы-провалы. Учёные пытаются разрешить эту проблему. Разрабатываются проекты строительства канала, который соединит Красное и Мёртвое моря и не даст исчезнуть с лица Земли столь уникальному природному объекту.
Однако, на северо-востоке Антарктики, в Сухих Долинах, обнаружен очевидно самый соленый водоем — озеро Дон-Жуан. В настоящее время ученые утверждают что самая соленая вода здесь. И хотя Дон-Жуан называют озером, на самом деле это скорее лужа — со средней глубиной менее 15 см. Вода ее настолько соленая, что даже не замерзает, несмотря на температуру воздуха минус 50 градусов.
Вода Дон-Жуана — это на 40% соль, что в восемнадцать раз солонее морской воды и более чем в два раза солонее Мертвого моря.
Сухие долины Мак-Мердо на Земле Виктории – самая большая свободная ото льда антарктическая область, — ее площадь достигает 8 000 квадратных километров. Это пылевая пустыня, которую образуют три большие долины. Четыре месяца в году Сухие Долины погружены во мрак полярной ночи. Часто температура опускается до минус 50 градусов. Ученые считают Сухие Долины своеобразным аналогом марсианских пустынь. Снег на эту красно-коричневую землю почти не выпадает, дождей здесь не было и вовсе миллионы лет. Почвы пересолены, сильнейшие ветра, достигающие скорости до 320 километров в час, крошат скалистые кряжи и шлифуют каменные глыбы. На первый взгляд, долины мертвы, как и окружающее их белое небытие. На самом деле – это оазисы, в которых теплится жизнь.
Озеро Дон-Жуан было открыто случайно в 1961 году. Вероятно, это самая интересная лужа на всей нашей планете. С учетом того, что антарктические Сухие Долины — самое сухое и самое холодное место Земли, удивительно, что там вообще есть вода.
И попала она туда не с небес —ведь для снега и дождя там чересчур холодно и ветрено. Вода просочилась из-под земли, медленно солонея, по мере испарения верхних слоев. Вопреки всем бесперспективным для наличия в озере жизни условиям, она (к удивлению исследователей) там все же есть — в виде скудных подстилок из синезеленых водорослей, дающихих приют процветающему сообществу бактерий, дрожжей и грибов. В грунте на его дне обитают бактерии тиомикроспиры и водоросли, которые уже полтора миллиона лет живут подо льдом без тепла и света. Питаются бактерии серой. В отсутствие кислорода, принимающего электроны в клетках большинства наземных организмов, «дышать» этим бактериям остается трехвалентным железом.
Тиомикроспирам Антарктида обязана одной из своих достопримечательностей — Кровавым водопадом. Во время летнего таяния льдов бактерии выходят наружу. Так как их метаболизм основан на железе и сере, лед вокруг окрашивается в кроваво-красный цвет.
Вода Дон-Жуана содержит закись азота (более известную как «веселящий газ») — вещество, для производства которого нужна, как считалось ранее, органическая жизнь.
В данном же случае, очевидно, что «веселящий газ» являлся побочным продуктом реакции между солями в озере и окружающими его вулканическими базальтовыми породами.
Если на Марсе таки обнаружат жидкую воду, скорее всего, она будет в виде холодных соленых луж, точь-в-точь как в озерце Дон-Жуан. К тому же мы теперь знаем, что, по крайней мере, некоторые из требуемых для производства жизни азотсодержащих химикатов могут встречаться даже в самых что ни на есть суровых условиях.
Ученые полагают, что Сухие Долины могут рассказать, при каких обстоятельствах зародилась жизнь на Земле и как она могла бы развиваться на других планетах. Здесь изучают пределы возможностей биосферы и этапы формирования Земли. Не исключено, что примерно так выглядела большая часть жизни на Земле около 700 миллионов лет назад, когда, по косвенным геологическим данным, ледовые шапки нашей планеты могли смыкаться на экваторе в единое целое.
Согласно Договору об Антарктиде, Сухие долины Мак-Мердо отнесены к особо охраняемым территориям.
Источники:
http://zablugdeniyam-net.ru
http://www.topauthor.ru
http://rybnadzor.org
http://samogo.net
NWS JetStream — Морская вода
Если есть что-то, что почти все знают об океане, так это то, что он соленый. Двумя наиболее распространенными элементами в морской воде после кислорода и водорода являются натрий и хлорид. Натрий и хлорид объединяются, образуя то, что мы знаем как поваренную соль.
Соленость морской воды выражается как отношение соли (в граммах) к литру воды. В морской воде обычно содержится около 35 граммов растворенных солей на каждый литр. Записывается как 35 ‰ Нормальный диапазон солености океана колеблется в пределах 33-37 граммов на литр (33‰ — 37‰).
Но как и в погоде, где есть области высокого и низкого давления, есть области высокой и низкой солености. Из пяти океанических бассейнов Атлантический океан является самым соленым. В среднем наблюдается отчетливое уменьшение солености вблизи экватора и на обоих полюсах, хотя и по разным причинам.
Около экватора в тропиках постоянно выпадает больше всего дождей. В результате пресная вода, попадающая в океан, способствует снижению солености поверхностных вод в этом регионе. По мере продвижения к полюсам область дождя уменьшается, а при меньшем количестве дождя и большем количестве солнечного света увеличивается испарение.
Пресная вода в виде водяного пара перемещается из океана в атмосферу в результате испарения, что приводит к повышению солености. По направлению к полюсам пресная вода из тающего льда снова снижает соленость поверхности.
Самыми солеными местами в океане являются районы с наибольшим испарением или большие водоемы, не имеющие выхода в океан. Самая соленая океанская вода находится в Красном море и в районе Персидского залива (около 40 ‰) из-за очень высокого испарения и небольшого притока пресной воды.
Максимум! «Веселая ванна» — Мертвое море
Учебный урок: «Веселый вкус»
Вода обладает уникальным свойством. При снижении температуры до 40 °F (4 °C ) молекулы замедляются, вода сжимается и плотность увеличивается.
Ниже 40°F (4°C) молекулы начинают связываться друг с другом, и при этом вода снова начинает расширяться, уменьшая плотность. При 32°F (0°C) все молекулы запираются в кристаллическую структуру, что приводит к увеличению размера на девять процентов. Это расширение и соответствующее уменьшение плотности являются причиной плавучести льда.
Максимум! Titanic Bergs
Количество соли в морской воде также определяет температуру замерзания морской воды. Добавление соли в воду снижает температуру замерзания. Вода с соленостью 17 ‰ замерзает при температуре около 30 ° F (-1 ° C), а вода с соленостью 35 ‰ замерзает примерно при 28,5 ° F (-2 ° C). Тем не менее, несмотря на соленость океана, морской лед содержит очень мало соли, около десятой части того количества соли, которое содержится в морской воде. Это потому, что лед не включает морскую соль в свою кристаллическую структуру. Следовательно, морской лед действительно пригоден для питья.
Учебный урок: мы все кричим о мороженом
Температура и соленость морской воды также помогают определить ее плотность.
Поскольку температура морской воды уменьшается плотность также увеличивается . Кроме того, по мере увеличения содержания соли в морской воде увеличивается и ее плотность. Это делает плотность морской воды, в отличие от пресной воды, ниже точки замерзания. Таким образом, в ситуациях образования морского льда соленость и, следовательно, плотность подстилающей воды продолжает увеличиваться после того, как область покрыта льдом.
Учебный урок: Salt ‘n Lighter
На карте «Средняя соленость» (справа) (ниже) показана самая низкая соленость в полярных регионах. Имейте в виду, что на этом изображении показана только поверхностная соленость. Поверхностная соленость ниже в полярных регионах, чем в тропических регионах, из-за таяния каждое лето. Однако каждую зиму под поверхностью океана повышенная соленость воды из-за образования льда заставляет воду подо льдом опускаться, и это опускающееся движение управляет движением глубоководных течений океана.
Учебный урок: диетическое освещение
Карта поверхностной солености океана, усредненная по историческим наблюдениям с судов и буев за 2005 год, причем самые низкие значения окрашены в синий цвет (32 ‰ ), а самые высокие — в красный (37 ‰).
Изображение НАСА.Самый соленый водоем в мире, вид из космоса (фото)
При покупке по ссылкам на нашем сайте мы можем получать партнерскую комиссию. Вот как это работает.
Антарктический пруд Дон Жуан — самый соленый водоем на планете. (Изображение предоставлено: изображение Обсерватории Земли НАСА, сделанное Джесси Алленом, с использованием данных EO-1 ALI, предоставленных командой НАСА EO-1 и Геологической службой США.)Снимок самого соленого водоема в мире, спрятанного в сухой антарктической долине, был сделан в начале этого года спутником НАСА.
Изображение пруда Дон Жуан, очень мелкого озера, расположенного в самой нижней части антарктической Верхней долины Райт, которое НАСА опубликовало сегодня (29 декабря), было получено спутником агентства Earth Observing-1.
Соленость антарктического водоема превышает 40 процентов, и она даже более соленая, чем Мертвое море на Ближнем Востоке (34 %) и Большое Соленое озеро в Юте (соленость которого колеблется от 5 до 27 %).
Для сравнения, средняя соленость мирового океана составляет около 3,5 процентов. [Самые марсианские места на Земле]
Ученые не знают, поддерживает ли сверхсоленое озеро микроскопическую жизнь. Если это так, это может означать, что жизнь существует или существовала в прошлом на Марсе, который содержит много соли и раньше имел много воды.
«Безусловно, поблизости от пруда есть биологические объекты, а также некоторые свидетельства биологической активности в самом пруду, но эту активность можно объяснить [неживыми] процессами», — заявил НАСА геолог из Университета Брауна Джей Диксон.
Пруд находится в Сухих долинах Мак-Мердо, где зимние температуры могут опускаться до минус 58 градусов по Фаренгейту (минус 50 градусов по Цельсию), а большинство прудов и озер покрыты льдом толщиной в несколько футов.
Но пруд Дон Жуана глубиной по щиколотку настолько соленый, что никогда не замерзает. Вода богата солью хлорида кальция, которая препятствует образованию льда, не давая молекулам воды образовывать кристаллы.
На изображении выше пруд представляет собой эллипс, лежащий на дне котловины, между плато Даис на севере и хребтом Асгард на юге. Озеро немного темнее, чем большая область дна, окружающая его.
На изображении справа показан общий вид пруда Дон Жуан, изображающий сеть каналов, вырубленных в скале к востоку от Верхнего ледника Райт, и замерзшее озеро Ванда к северо-востоку от пруда. Изображения были сделаны 3 января 2014 года.
Долгое время считалось, что пруд Дон Жуан питается водой, поднимающейся из-под земли, но недавние исследования показывают, что вода в озере поступает из атмосферы.
В ходе одного исследования Диксон и Джеймс Хед, также геолог из Университета Брауна, установили камеры, которые сделали тысячи снимков озера в режиме замедленной съемки. Соли в почве возле пруда переносят влагу из воздуха в почву посредством процесса, известного как расслаивание. Затем богатая солью вода стекает вниз к пруду, часто смешиваясь с талым снегом и льдом, которые создают темные водяные дорожки на земле, говорят исследователи.
Подписывайтесь на Таню Льюис в Twitter . Подпишитесь на нас @livescience , Facebook и Google+ . Оригинальная статья о живой науке.
Таня была штатным автором Live Science с 2013 по 2015 год, освещая широкий спектр тем, от нейробиологии до робототехники и странных/милых животных. Она получила диплом о высшем образовании в области научных коммуникаций Калифорнийского университета в Санта-Круз и степень бакалавра наук в области биомедицинской инженерии в Университете Брауна.