A sós tengervíz és néhány következménye

Mindenki tudja, hogy a tengerek vize sós. Azt viszont kevesen tudják, hogy elsőként egy csillagász, Edmond Halley volt az, akit igencsak foglalkoztatott a tengerek sótartalma, és aki emiatt még a katolikus egyházzal is összeütközésbe került.

Mi köze a Föld idejének a tengerek sótartalmához?

Edmond Halley (1656-1742) az egyik legkiemelkedőbb angol természettudós volt, aki nemcsak a csillagászat, hanem a matematika, a fizika-geofizika és a meteorológia terén is nagyszerű munkát végzett. Meteorológiai megfigyeléseihez Szent Ilona szigetére utazott el, mert ott tudta a legjobb körülmények között vizsgálni például a passzátszelet és a monszunokat. Mindezek mellett ő fejlesztette ki az első búvárharangot is, amely lehetővé tette, hogy a munkások akár hosszabb ideig is dolgozhassanak 20 méter mélyen a víz alatt.

A tengervizek sótartalmával is foglalkozó Edmund Halley nevét a legtöbben a róla elnevezett üstökösről ismerik. Az üstökös nem véletlenül viseli a Halley nevet, hiszen ő mondta ki elsőként, hogy az üstökösök nem a földi légkör fényjelenségei, hanem égitestek, és húsznál több periodikus égitest pályáját ki is számította. A Halley-üstökös a Kuiper-övből származó, rövid keringési idejű üstökös, amelyet minden 75-76-dik évben lehet megfigyelni bolygónk felszínéről. Legutóbb 1986-ban jelent meg a Naprendszer belső terében, és legközelebb 2061 közepén lesz ismét megfigyelhető. (Fotó)

A tengerrel kapcsolatos vizsgálódásai során természetesen adódott a számára, hogy a víz sótartalmával is foglalkozzon. Feltételezése szerint a tengerek vize valaha édesvíz volt, és attól vált sóssá, hogy a beléjük ömlő folyók a szárazföldekről folyamatosan ásványi anyagokat – köztük nátrium-kloridot – szállítottak a vizeikbe, oldott formában. Ám mivel a tengerekből alapvetően csupán a párolgás révén kerül ki víz, ettől a sómennyiség nem csökken (hiszen az ásványok nem párolognak), ezért egyre több só marad benne a vízben.

Halley ebből arra következtetett, hogy a víz sótartalmából ki lehet számítani, hogy körülbelül mennyi lehet a Föld kora. Halley és nyomában a kortársai a 80-100 millió évet tartották valószínűnek. Csakhogy az egyház ezt az életkort sértően hosszúnak találta: szerintük ez maximum 6000 év lehetett. A klérus képviselői ugyanis abból indultak ki, hogy Isten a bolygót, amelyen élünk, kifejezetten az emberi élethez teremtette. És mivel az ember az akkori ismeretek szerint kb. 6000 éve élt a Földön – hiszen a vallásos hit megjelenésének nyomai is ennyi idősek, és az embert Isten eleve vallásosnak teremtette –, így a Föld teremtése is csak ekkoriban történhetett. Istennek pedig semmiképp sem lehetett szüksége a teremtéshez olyan hatalmas időtartamra, mint amekkorát a csillagász feltételezett.

Szerencsére végül Halley számításainak mégsem tulajdonítottak akkora jelentőséget, hogy komolyabban üldözni kezdjék, és végül a vita elhalt. A tudomány számára azonban szerencsére megmaradtak a Halley által felvetett kérdések.

De végül is mennyi a só a tengerben, és honnan került oda?                                                A mérések szerint egy liter vízben 35 gramm só van, ami természetesen helyenként változó. A sótartalom általában a térítőknél a legmagasabb. A legmagasabb koncentrációt, 30 százalékos sótartalmat a Holt-tengerben mérhetünk, ami azért lehetséges, mert ez valójában egy zárt tó, amelynél sokkal koncentráltabb a párolgás. A valódi tengerek közül rögtön utána a Vörös-tenger, majd a Földközi- és a Fekete-tenger következik. A tengerekben lévő sóknak egyébként csak kb. a háromnegyede a jól ismert, konyhasónak is nevezett nátrium-klorid, a többi ugyanis magnézium-klorid, magnézium-szulfát, és egyéb olyan szulfát, amelyre egyébként inkább a kesernyés íz a jellemző. Minimális mennyiségben – egymillió részecskéből 0,000005 rész – arany is előfordul a tengervízben. A világtengerekben összesen 50 milliószor milliárd tonna a só mennyisége, miközben az édesvizekben nagyjából 0,05 %.

A sók „vándorlását” az tette lehetővé, hogy a Föld formálódásának kezdetén a légkörben jóval több volt a savas kémhatású szén-dioxid, mint később, ezért az esőnek is savas volt a pH értéke. Ez azt jelentette, hogy amikor esett az eső, a cseppek enyhe savassága, ha kis mennyiségben is, de ki tudta oldani a földben lévő ásványi sókat, amelyek így ionokká alakulva kerültek bele a folyókba, azokból pedig a tengerekbe. A 17-18-adik század fordulóján élt Halley ennek pontos mechanizmusát még nem ismerhette, de jól sejtette, hogy alapvetően a folyók hordhatták bele a sót a tengerekbe. Azt azonban akkor még nem találhatta ki, hogy a vizekbe a tengerfenékről, illetve a vulkáni szellőzőkből is bekerülhetnek sók. A vulkáni tevékenységek során elsősorban a vizek kálium- és magnéziumtartalma növekszik. 

A Holt-tenger szélein sűrűn látni sólerakódásokat. A tenger vizében a magasabb sókoncentráció miatt gyakorlatilag nem élnek, a Jordán folyóból ide érkező halak is azonnal elpusztulnak. Csupán néhány baktérium és alga bírja a különlegesen magas sótartalmat. Ez egyébként a szárazföld egyik legmélyebb pontja: a víz tükre kb. 420 méterrel, a tófenék 795 méterrel van a tengerszint alatt. További érdekességeket itt olvashatsz a Holt-tengerről (Fotó: David Silverman, Getty Images Hungary, fotó forrása)

A tengerek sótartalma annyiban gondot jelenthet az emberek számára, hogy a tengervíz közvetlenül nem használható fel ivóvízként vagy a termények locsolásához, miközben egyre több helyen súlyos vízhiánnyal kell számolni. Közvetett módon azonban már az ókorban is ki tudták nyerni a sómentes vizet a tengerekből: az egyik sókivonó eljárást Arisztotelésznek köszönhetően már az i.e. 4-dik századtól ismerték. A görög tudós és filozófus jött rá, hogy ha a sós vizet felforralja, akkor a felszálló pára már nem tartalmaz sót, tehát a lecsapódó gőzből nyert vizet már meg tudjuk inni. A további sótlanító-lepárló berendezések már mind ennek az alapeljárásnak a továbbfejlesztett formái, és bizonyos mértékben csökkenteni tudják a vízhiányból eredő gondokat. (A legkorszerűbb lepárlókról részletesebben is olvashatsz itt, egy speciális, magyar részvétellel kifejlesztett találmányról pedig itt.)

Sok szempontból azonban kifejezetten hasznos is az emberek számára a sók jelenléte a tengerekben. Így például az sem lényegtelen, hogy a tengerpartokon jóval enyhébbek a telek, mint a beljebb lévő szárazföldeken. Ehhez az is hozzájárul, hogy a sós víz fagyáspontja –1,9°C, miközben a mélyebb víz egyébként is nehezebben fagy át, így a legtöbb tengeren nem keletkezik jég, amely még tovább hűtené a környezetet.

De az sem lényegtelen, hogy a jódtartalmú vizeknek köszönhetően a tengerpart mellett élőknél ritkább a jódhiány, mint a szárazföld belsejében lakók köreiben, és így többféle betegség is elkerüli őket. Emellett jó néhány légzőszervi betegségtől is könnyebb megszabadulni a sós tengerparti levegőn. Az tehát, hogy a tengerek vize sós, ugyanúgy lehet rossz is, meg jó is a számunkra, de mivel ez adottsága a természetnek, kevésbé érdemes az értékelésével foglalkozni, mint azzal, hogy mi minden is következhet ebből a tényből.

Lévai Júlia