Aiga de mar
L'aiga de mar es l'aiga salada de las mars e dels oceans de la Tèrra. Se dich qu'es « salada » que conten de substéncias dissolgudas, las sals, constituidas d'ions, subretot d'ions alogenurs coma l'ion clorur e d'ions alcalins coma l'ion sòdi. I a 30 a 40 g de sals dissolguts per 1 kg d'aiga de mar. L'aiga de mar s'opausa a l'aiga doça, que conten mens de 1 g de sals dissolgut per quilograma. La massa volumica de l'aiga de mar a la superfícia es d'unes 1,025 g/ml, superiora de 2,5 % a aquesta de l'aiga doça (1 g/ml) a causa de la massa de la sal e de l'electrostriccion[1].
Volum
modificar
Los oceans e mars ocupan un volum estimat a 1 340 milions de km3, çò que representa 97,4 % de las sèrvas d'aigas presentas a la superfícia de la Tèrra. Aqueste volum n'inclusís pas las aigas sosterranas (aquifèras), qu'unas son 85 % son saladas e grases diferents.
Origina de la sal de l'aiga de mar
modificarLas primièras teorias scientificas sur l'origina de la sal de la mar datan d'Edmond Halley que prepausa en 1715 que la sal e los autres minerals i son menats pels rius[3]: l'escorriment de l'aiga en superfícia (aiga de pluèja) e dins los rius dissòlv d'ions per dissolucion de las ròcas. Las aigas douças sosterranhas e de superfícia son donc fòrça leugièrament « saladas » a causa d'aquestes ions; son menats cap a l'ocean, ont demoran alara que l'evaporacion entraïna lor concentracion (vejatz lo cicle de l'aiga). Halley nota que los unes lacs que rajan pas sus un ocean (coma la mar Mòrta e la mar Caspiana, veire Endoreïsme) an en general una salinitat fòrça nauta, çò que remembra la « meteorizacion continentala » (continental weathering).
La teoria de Halley es en granda partida corrècta. En mai del fenomèn ja descrich, lo sòdi a estat ruscat al sòl oceanic pendnet de la formacion iniciala dels oceans. La preséncia de l'autre ion dominant de la sal, l'ion clorur, ven del « desgazatge » del clorur d'idrogèn (jos la forma d'acid cloridric) e tanben d'autres gases de l'interiorr de la Tèrra, via los volcans e los monts idrotermals. Los ions sòdi e clorur son enseguida venguts los constituents màger de la sal de mar.
La salinitat mejana dels oceans es estable dempuèi fa de miliards d'annadas, lo mai probable mercé a un procés tectonic e quimic que lèva tant de sal que n'arriba pels les rius. Los ions clorur e sòdi son tanben levats epls depauses d'evaporita (las « ròcas salinas »), la « gresificacion » (lo depaus de sals dins l'aiga intersticiala) e las reaccions quimicas amb lo basalt dels fons marins[4]. Dempuèi la creacion dels oceans, lo sòdi es pas mai rusca al fons dels oceans, mas pres dins los jaces de sediments cobrisson los fons marins. D'autras teorias afirman que la tectonica de las placas mena una partida de la sal sota las massas continentalas, ont torna pujar lentament a la superfícia.
Caracteristicas
modificarComposicion
modificar| Anions | g/kg | mol/kg |
|---|---|---|
| Clorur (Cl−) | 19,3524 | 0,54586 |
| Sulfat (SO42−) | 2,7123 | 0,02824 |
| Idrogenocarbonat (HCO3−) | 0,1080 | 0,001770 |
| Bromur (Br−) | 0,0673 | 0,000842 |
| Carbonat (CO32−) | 0,0156 | 0,000260 |
| Fluorur (F−) | 0,0013 | 6,84E-5 |
| Idroxid (HO−) | 0,0002 | 1,2E-5 |
| Cations | g/kg | mol/kg |
| Ion sòdi (Na+) | 10,7837 | 0,46907 |
| Ion magnèsi (Mg2+) | 1,2837 | 0,05282 |
| Ion calci (Ca2+) | 0,4121 | 0,01028 |
| Ion potassi (K+) | 0,3991 | 0,01021 |
| Ion estronci (Sr2+) | 0,0079 | 9,02E-5 |
| Ion liti (Li+) | 1,73E-4 | 2,49E-5 |
| Ion rubidi (Rb+) | 1,20E-4 | 1,404E-6 |
| Ion bari (Ba2+) | 2,0E-5 | 1,46E-7 |
| Ions poliatomics coma lo molibdèn |
1,0E-5 | 1,04E-7 |
| Ions poliatomics coma l'urani |
3,3E-6 | 1,39E-8 |
| Ions poliatomics coma lo vanadi |
1,9E-6 | 3,73E-8 |
| Ion fèrre (Fe2+ ; Fe3+) | 1,3E-6 | 2,33E-8 |
| Ions poliatomics coma lo titani |
1,0E-6 | 2,09E-8 |
| Ion alumini (Al3+) | 1,0E-6 | 3,71E-8 |
| Autres espècias | g/kg | mol/kg |
| Aiga (HModèl:H2O) | 965 | 53,57 |
| Acid bòric (B(OH)3) | 0,0198 | 0,000320 |
| Tetraidroxiborat (B(OH)4−) | 0,0079 | 0,000100 |
| Dioxid de carbòni (COModèl:CO2) | 4,0E-4 | 9,09E-6 |
L'aiga de mar es composausada d'aiga e de sals, e tanben diferentas autras substéncias en quantitat flèbla. Se mai dels dos tèrces dels 94 elements quimics naturals son presents dins l'aiga de mar, gaireben totes en quantitat flèbla e dificilament decelables.
La salinitat es un dels paramètres mai importants de l'aiga de mar, e designa lo taus en sals dissolgudas. La salinitat mejana dels oceans es de 35 g/l, e demora mai sovent compresa entre 30 g/l (Atlantic nòrd) e 40 g/l (mar Roja)[6]. Las mars interioras o assimiladas an una salinitat superiora, que l'evaporacion i concentre la sal. Las excepcions son donc de mars tampadas o semitampadas, per de valors extrèmas de 6 g/l dins las aigas de superfícia de la mar Baltica e 330 g/l dins la mar Mòrte. La mar dubèrta mai salada es la mar Roja.
La granda particularitat de l'aiga de mar es que las proporcions relativas de sos constituents son sensiblament constentas (es a dire independentas de la salinitat); aquesta proprietat foguèt establida pel quimista alemand William Dittmar, e permet de considerar l'aiga de mar coma una solucion d'onze constituents màger dins de l'aiga pura, a saber, per òrdre descreissent d'importança, lo clorur, l'ion sòdi, lo sulfat, l'ion magnèsi, l'ion calci, l'ion potassi, lo bicarbonat, lo bromur, l'acid boric, lo carbonat e lo fluorur. La lei de Dittmar permet atal de determinar la salinitat de l'aiga de mer per una sola mesura: de la concentracion d'un dels sieus constituents (per exemple, Cl−) o d'una de sas proprietats fisicas de l'aiga de mar a una temperatura donada (coma la densitat relativa, l'indici de refraccion o la conductivitat).
Las doas sals màgers son Na+ e Cl−, que s'associant forman lo clorur de sòdi màger constituent de la « sal marina », que s'extrai dels salins per obténer la sal alimentària.
Los gases dissolguts comprenon subretot: 64 % d'azòt, 34 % d'oxigèn, 1,8 % de dioxid de carbòni (es a dire 60 còps la proporcion d'aqueste gas dins l'atmosfèra terrèstra).
L'« odor de mar » es deguda, segon Andrew Johnston (universitat d'East Anglia), al sulfur de dimetil (DMS)[7]. Seriá mai precís de dire que lo DMS es un compausant de l'odor de la mar, un autre essent las feromònas (dictiopterènas) d'unas algas.
| Elements | % en massa | Elements | % en massa |
|---|---|---|---|
| Oxigèn (O) | 85,84 | Sofre (S) | 0,0905 |
| Idrogèn (H) | 10,82 | Calci (Ca) | 0,041 |
| Clòr (Cl) | 1,935 | Potassi (K) | 0,040 |
| Sòdi (Na) | 1,078 | Bròme (Br) | 0,0067 |
| Magnèsi (Mg) | 0,1284 | Carbòni (C) | 0,00245 |
Radioactivité - Anti-réactivité
modificarLa radioactivitat naturala de l'aiga de mar es d'unes 12,7 Bq/l, subretot degut al potassi 40 (emetor β, responsable de 99 % de la radioactivitat naturala totala) e al rubidi 87 (emetor β per unes 1 %)[8].
L'eau de mar es antireactiva subretot a causa que lo clòr 35 present dins lo clòr natural amb una abondanàa de 75,53 %, qu'es absorbant als neutrons termics. L'antireactivitat portada per l'aiga de mar de salinitat estandard (35 g/l) supausada envasir lo còr d'un reactor d'aiga en substitucion de l'aiga pura equival a aquestat de l'aiga borada a un taus en bòr vesin de 260 ppm260 ppm o gaireben 3 800 pcm.
Indici de refraccion
modificarLa densitat e donc l'indici de refraccion de l'aiga de mar, noté n(λ), dependent de la salinitat. Los fons marins (< 3 000 m3 000 m) son a una temperatura inferiora a 4 °C (vèrs 2 °C o mens) que l'aiga salada vei son maxim de densitat a une temperatura inferiora, e subretot aqueste extrèm s'amagadins un plan de contunh abans la congelacion[9].
Lo movement de las massas oceanicas prigondas es dominada per la variacion de lor salinitat. Venon subretot de la saumura eissida de la formacion de la banquisa (congelacion de l'aiga de mar) en ivèrn als pòls, e tanben lo refregiment de las aigas de superfícia dins las meteissas condicions. Lp quadre çai dejós mòstra ci-cossí n(λ) aumenta amb la salinitat per las D-linhas de sòdi (mejana 5 893 Å 589,3 nm) a 18 °C.
| Salinitats (g/kg) | Variacions de n(λ) | Emplaçaments |
|---|---|---|
| 5 | 0,00097 | Mars balticas nordicas |
| 10 | 0,00194 | |
| 15 | 0,00290 | |
| 20 | 0,00386 | Enfonçaments del Biafra |
| 25 | 0,00482 | |
| 30 | 0,00577 | |
| 35 | 0,00673 | Superfícia l'ocean Atlantic |
| 40 | 0,00769 | Mars rojas nordicas |
L'indici de refraccion es mai sovent una foncion de la pression de l'aiga, mas la dependéncia es plan fèbla a causa de l'incompressibilitat relativa de l'aiga (coma totes los liquids). De fach, sus las gamas normalas de las temperaturas (0 - 30 30 °C), l'aument aproximativa del n(λ) es 0,0000165 quand la pression de l'aiga aumenta d'una atmosfèra.
Los factors mai significatius afectant lo n(λ) son lo longor d'onda de la lutz e la salinitat de l'aiga. Pasmens, lo n(λ) passa de mens d'1 % la gama indicada de las valors d'aquestas variablas.
Autras caracteristicas
modificarLa massa volumica de l'aiga de mar en superfícia varia de 1 020 a 1 029 kg/m3, segon la temperatura e la salinitat. En prigondor, dins los oceans, la nauta pression pòt aumentar la massa volumica fins a de valors de l'òrdre de 1 050 kg/m3. L'aiga de mar, coma gairebe totes los liquids, es gaireben incompressibla. Pasmens, se l'aiga es veraiment incompressibla, lo nivèl dels oceans seriá 30 m30 m mai naut qu'es en realitat[10].
Lo pH varia entre 7,5 e 8,4, per una mejana de l'òrdre de 8,2.
La velocitat del son dins l'aiga varia amb la temperatura de l'aiga e la pression, es donc sensibla a las termoclinas; es de l'òrdre de 1 500 m/s.
-
Temperatura mejana annanla en superfícia. -
Carbòni inorganic dissolgut.
Potabilitat
modificarL'aiga de mar es pas potabla, e mai sovent deu pas èsser beguda pel umans. La sal n'es la responsabla: se bevèm d'aiga de mar, a long tèrme la quantitat d'aiga necessària per eliminar aquestas sals (amb lo rens) ven superiora a la quantitat d'aiga ganhada per absorpcion d'aiga de mar[11]. La nonpotabilitat de l'aiga de mar explica que, sus una nau o una illa en plen ocean, se pòsca « mancar d'aiga », coma dich La Rima del vièlh marin[12]:
| “ | Aiga, aiga pertot Fongisson tota las plancas |
” |
| — Samuel Taylor Coleridge, The Rime of the Ancient Mariner | ||
Se la consomacion accidentala de petichonas quantitats d'aiga de mar fa pas domatge pel còrs uman, es pas possible de subreviure a long tèrme bevent sonque d'aiga de mar.
Lo taus de clorur de sòdi dins lo sang uman e dins l'urina se situa mai sovent a l'entorn de nòus gramas per litre (0,9 % en massa), un taus qui varia pauc. Beure d'aiga de mar (que lo taus de sal es de 3,5 %) aumenta temporàriament la concentracion de sal dins la sang. Aquesta sal se la cal eliminar, çò que se fa utilisant d'aiga venent de cellulas per urinar. Las cellulas acaban per morir de desidratacion, segisson los organs e fin finala lo còrs entièr.
L'efièch de l'absorpcion d'aiga de mar foguèt estudiats sus de rats en laboratòri[13], fasent variar la concentracion d'aiga de mar dins lor aiga de beure. Pauc a pauc s'aumenta aquesta concentracion, los rats devián beure sempre mai per urinar mai, fins a une concentracion de 50 %, alara que lor set mermava après 50 %. Aquestes carcaires recomandavan atal de passar pas subte d'una consomacion d'aiga doça a une consomacion d'aiga de mar (per de naufragats per exemple), mas pulèu d'aumentar progressivament la proporcion d'aiga de mar dins l'aiga doça.
Los manuals de subrevida conselhan en general de beure pas l'aiga de mar. Per exemple, le Medical Aspects of Harsh Environments (« Aspèctes medicals dels environaments ostils »)[14] presenta un analisi de 136 viatges en embarcacion de salvatatge. Lo risc de mòrt s'auçariá a 39 % per aquestes de bevián d'aiga de mar, contra 3 % per aquestes que ne bevián pas.
Per far l'aiga de mar potabla (procés de dessalinizacion), mai d'una tecnicas existisson. La mai simpla es de la diluir amb de l'aiga potabla fins a que la salinitat siá acceptabla; s'utiliza aquesta tecnica en agricultura, per l'irrigacion. Las tecnicas mai complèxes, realizadas per exemple sus las grandas naus, utilizan los evaporaires a vuèg, los evaporaire « flash » o las membranas d'osmòsi invèrsa. Se torna mineralizar l'aiga ala fin d'aquestes tractaments per una consomacion sus una longa durada.
Fonts
modificarReferéncias generalas
modificarReferéncias
modificar- ↑ Iver Duedall, Notes de cours - Océanographie, Florida Institute of Technology [1].
- ↑ Données du World Ocean Atlas, 2001 [legir en linha].
- ↑ .
- ↑ Paul R. Pinet, Invitation to Oceanography, St. Paul: West Publishing Company, 1996 ISBN: 978-0763740795, p. 133.
- ↑ UNESCO, Tables océanographiques internationales, citées par Andrew W.Dickson et Catherine Goyet (éds.), Handbooks of methods for the analysis of the various parameters of the carbon dioxide system in sea water, US Department of Energy, version 2, septembre 1994, ORNL/CDIAC-74, chap. 5, partie 6.1 « The major ion composition of seawater », p. V-10 Modèl:Lire en ligne
- ↑ La salinité de l'océan
- ↑
- ↑ La radioactivité naturelle en 10 épisodes, texte illustré publié par l'association Société française de radioprotection ; voir chap. 5 : Radioactivité en milieu marin ; p. 13/24 du PDF .
- ↑ E. Dorsey, Properties of Ordinary Water Substance in all of its Phases: Water-vapor, Water, and all the Ices, Reinhold Publishing, 1940.
- ↑ André Louchet. {{{títol}}}. Pariís: Armand Colin (Cursus géographie). ISBN 978-2-200-60209-3.
- ↑ Ask A Scientist - Biology Archive ligam
- ↑ "Water, water, everywhere,
- All the boards did shrink;
- Water, water, everywhere,
- Nor any drop to drink"
- ↑ . ISSN: 0300-9629. DOI: [2].
- ↑ Medical Aspects of Harsh Environments, chap. 29 « Shipboard Medicine » Modèl:Lire en ligne
Vejatz tanben
modificarArticles connèxes
modificarLigams extèrnes
modificar- (en) J. Floor Anthoni, Composition détaillée de l'eau de mer, 2006, sur seafriends.org.nz