Де на землі вода має солоний смак. Чому море солоне, а деякі озера ще солоніше
Муніципальна бюджетна освітня установа
“Ліцей” м.Арзамас, Нижегородська область
Дослідницька робота для 3 класу "Чому вода в морі солона?"
Виконала:
учениця 3 ”А” класу
Ільїна Наталія
Керівник:
Перепелова
Марина Олексіївна
м. Арзамас, 2013 р.
Вступ. Ціль. Завдання.Постановка проблеми.Вироблення гіпотез.Глава 1. Пошук рішення та збирання матеріалу.
- Що таке сіль? Чому море таке солоне? Чому не можна пити морську воду? Хто так сильно засолив море?
Глава 3. Властивості морської води.
- Чим корисна морська вода?
- Що таке солоність моря? Як добувають морську сіль?
- Чому мертве море одне з найсолоніших на Землі? Чи правда, що сіль очищає повітря?
Висновок.
ВСТУП.
Об'єкт дослідження: солона вода морів та океанів.Мета дослідження:Дізнатися історію появи солі, визначити її властивості, обґрунтувати правомірність існування різних гіпотез, провести свої досліди та спостереження та з'ясувати, чому вода в морі солона?
Завдання дослідження: 1) Прочитати літературу та статті на тему.2) З'ясувати, що таке солоність моря та як відбувається видобуток солі.3) Досвідченим шляхом визначити властивості солі.
Методи: Порівняння – порівняти властивості солоної та прісної води.Експеримент – провести досліди.Аналіз - проаналізувати отриману інформацію.Зіставлення – зіставити свої гіпотези з гіпотезами вчених.
Постановка проблеми.
Саме це питання мене й зацікавило, коли одного літа разом із мамою та татом я відпочивала на морі. Збираючись на пляж, тато сказав: "Не забудьте взяти з собою води, бо раптом пити захочеться". Як же так, здивувалась я, адже там ціле море води.Морську воду пити не можна, сказала мама, бо вона солона.Коли ми прийшли на берег, я спочатку кинулася до моря, зачерпнула воду долонькою і спробувала її. Вода була такою солоною, що навіть гірчила.
Море було теплим і лагідним. Я сіла біля самої води і замислилась. Чому ж вода в морі солона?
Вироблення гіпотез.
У мене виникли такі припущення (гіпотези).
1) Припустимо, що вода руйнує каміння – мінерали, отже, у воду потрапляють мінеральні солі.
2) Припустимо, що вода з річок та озер потрапляє в моря разом із накопиченими та розчиненими в ній частинками різних солей.
3) А може, хтось його просто посолив, як мама солить бульйон?
ГЛАВА 1.
Пошук рішення та збирання матеріалу.
А що таке сіль та з чого вона складається? Коли зголодніла людина сідає за стіл, а обід ще не готовий, він з нетерпінням починає їсти хліб із сіллю. Нікому й на думку не спадає, що через цей білий кристалічний порошк, що лежить у звичайній сільничці, люди колись могли битися, вбивати один одного, продавати в рабство і кочувати з однієї країни в іншу. Бувало навіть так, що крупинка солі могла змінити долю людини, а кілька крупинок цього дивовижного порошку повертали життя вмираючому. І в наші дні кухонна сіль таїть у собі багато прихованих, дивовижних та далеко не всім відомих властивостей. Без солі не може жити жоден живий організм. Сіль оберігає продукти від гниття. Вона знижує температуру танення снігу та льоду. З солі готується багато необхідних ліків, і сіль потрібна для звичайнісіньких предметів - мила, скла, тканин, паперу і ще багато іншого. Тому старе російське прислів'я «Без солі не проживеш» справедливе й у наші дні.Сіль має кристалічну решітку.У цьому можна переконатися, якщо поставити чашку із солоною водою у тепле місце. Через деякий час вода випарується, а сіль випадає на дні чашки у вигляді блискучих кубічних кристалів.Є такий вислів “вода камінь точить”. Багато роківмалюнок 1 б'ються хвилі об берег, крапельки води, вічні мандрівниці і вічні трудівниці потрапляють у одне й те місце, у камені утворюється лунка, потім він руйнується. Зі зруйнованого каміння – мінералів у воду потрапляють мінеральні солі, і вода стає солоною.
Море, можна сказати, не просто солоне, воно гірке, неприємне на смак. Адже недарма люди, які зазнають лиха у відкритому морі без запасу прісної води, можуть загинути від спраги, бо морську воду пити неможливо.
Але чому море таке солоне? Вчені думають, що у найдавніші часи, мільйони і мільйони років тому, коли води морів накопичувалися у величезних поглибленнях суші, вони були прісними. Хто ж їх потім так міцно засолив?
Та все ті ж крапельки води, вічні мандрівниці та вічні трудівниці.
Річки нестримно прагнуть моря. Усі річки земної кулі. Вони біжать до нього довгими звивистими шляхами, вони вливаються в озера з одного боку і витікають з іншого, щоб продовжити свій біг до моря. До моря! До моря! Чому?
Та тому що рівень морів та океанів завжди нижчий за рівень суші. І шлях води завжди йде під ухил. Тому всі річки і течуть до морів, розчиняють деякі гірські породи і забирають із собою частинки різних солей. Але ось підземний струмок вирвався на волю, побіг по землі, потрапив у річку і змішав із нею свої води, а у водах цих річок теж є солі, бо річка вимиває їх із ґрунту.
А чому не можна пити морську воду?
Якщо ми питимемо морську воду, то ризикуємо отримати не тільки розлад шлунка, але й померти - з причини зневоднення організму: щоб вивести надмірну сіль, організм починає використовувати воду з клітин тканин, а це спричиняє зневоднення і загибель. У той же час компреси, ванни, полоскання та інші процедури з використанням морської води допомагають вилікуватися від багатьох хвороб: цілющість при зовнішньому застосуванні надає висока концентрація як позитивних, так і негативних іонів.
Морська вода не придатна для пиття. Але в ній багато мільйонів років тому зародилося життя. У ній з'явилися перші живі організми, які називаються мікроорганізмами (мікро, значить маленький). Вони росли, змінювалися та ускладнювалися. Багато хто перетворився на дивовижних тварин і вибрався на сушу. А через довгі роки землею вже ходили перші люди. Цей процес називається еволюцією. А море звуть колискою життя.Якби вода в морях та океанах була абсолютно чистою та прісною (така вода називається дистильованою), то на землі не було б ні тварин, ні людей.
Хто ж міг так сильно засолити море? Звісно, спеціально ніхто море не солив.Але у віршах та казках можна знайти згадку про це. Одним із прикладів є норвезька казка "Чому вода в морі солона".
Якось моряк вкрав чарівний млин, який міг намолоти все, що забажаєш. Він узяв її в море на свій корабель і зажадав від млина намолоти солі.Коли солі було достатньо, він наказав млину зупинитися, але не знав чарівних слів. Незабаром солі стало так багато, що корабель і млин опустилися на дно моря, а млин продовжував молоти сіль. Вона продовжує молоти її досі, тому море таке солоне.Добре, якби солоність морської води пояснювалася б так просто, як у цій норвезькій казці.
Але у вчених досі немає єдиної думки, чому ж вода в морях і океанах солона.
РОЗДІЛ 2.
Спостереження та експерименти.
Вивчивши матеріал з цієї теми, мені захотілося провести свої дрібні експерименти.Я вирішила створити своє маленьке море. Налила у склянку води та кинула щіпку солі. Розмішала подібно до хвиль у морі і спробувала. Яка вода стала на смак? Куди поділася сіль? Звісно ж, сіль розчинилася, і вода стала солоною.Це і є простим підтвердженням того, що потрапляючи у воду мінерали, розчиняються, надаючи морській воді специфічний смак.малюнок 2
Я провела ще один досвід.Взяла шматочок глини, додала до нього трохи землі та піску. Зліпила з цього невелику філіжанку. Налила туди трохи води. Так і морська вода, як гігантські чаші, заповнює величезні заглиблення та западини у землі. Потім обережно похитала чашку, наче море розхвилювалося. І я побачила, що на дні чашки з'явився бруд та пісок, а вода стала каламутною. Це вода вимиває зі стін і з дна чашки бруд, пісок та глину. Так само різні речовини потрапляють у морську воду з дна і берегів морів.Проводимо третій досвід. Для цього я приготувала перенасичений розчин. У теплій воді розчинила сіль невеликими порціями. Коли сіль перестала розчинятися, розчин перелила в іншу ємність і дала йому охолонути. У розчин опустила вовняну ниточку. Через добу виявилося зростання сольових відкладень. Як цікаво, я кинула у воду дрібку дрібної солі, а отримали великі кристалики.За тиждень у солі виросли гарні кристали кубічної форми.Вода у склянці випарувалася. Стінки та дно склянки вкрилися кристалами солі.Це сталося тому, що насичений розчин кухонної солі переміщається мотузкою до нижньої її точки за рахунок капілярного ефекту. Сила земного тяжіннязмушує рідину рухатися мотузкою. Після того, як розчин солі по мотузці піднімається зі склянки, він починає рухатися вниз. За рахунок капілярного ефекту мотузка витягує соляний розчин із склянки.
РОЗДІЛ 3.
Властивості морської води.
Досліджуючи цю тему, мені захотілося дізнатися трохи більше про солону воду. Я почала розпитувати всіх про морську воду, шукати відповіді на свої запитання в журналах та енциклопедіях. І ось що я дізналася.Якої води на землі більше солоної чи прісної? Солоної води набагато більше. Прісної води мало. Її запаси знаходяться у річках та озерах.
Яка вода закипає швидше солона чи прісна? Це легко з'ясувати, поставивши на вогонь дві однакові каструльки з водою. В одній із них воду посолити. Через деякий час ми зауважимо, що швидше закипить прісна вода.
Це тим, що з нагрівання солоної води до температури кипіння потрібно більше тепла, ніж чистої води. Швидше закипить прісна вода. А тепер я покладу в обидві каструльки по маленькій картоплині. Що я бачу! У солоній воді картопля зварилася швидше. Просто солона вода забезпечує більшу температуру, за рахунок цього швидше готується їжа.
Чи можна із солоної води отримати прісну питну воду?
Це можна перевірити за допомогою наукового досвіду.
Наллємо в невеликий таз трохи води і розчинимо в ній кілька ложок солі. На дно поставимо чашку, зверху натягнемо плівку, а на плівку покладемо камінчик, так, щоб вийшло невелике заглиблення, але плівка не торкалася чашки. Поставимо цей пристрій на сонці.
Вода в тазі почне нагріватися і випаровуватися. Однак плівка затримуватиме її, і чистамалюнок 7 питна вода по крапельках осяде у чашку. Сіль не випаровується - вона так і залишається на дні тазику.
Ще одна цікава особливість пов'язана з таненням льоду із прісної та солоної води. Я заморозила стаканчики з прісною водою і водяний солоний розчин, потім помістила в однакові умови для розморожування, і виявилося, що солоний лід розтанув швидше. Сіль - хімічна сполука натрію та хлору, знижує температуру замерзання води, заважаючи її молекулам з'єднуватися та утворювати кристали льоду.Всім відомо, що вода замерзає за 0, а морська вода за -2 градусів Цельсія.Думаю, що всі бачили – в ожеледицю посипають дорогу сіллю і крига тане навіть за негативної температури. Чому?
А річ у тому, що посипавши лід сіллю, ми отримуємо суміш солі та льоду в якій лід починає плавитися. Це тому, що температура замерзання цієї суміші набагато нижче.
У якій воді легше навчитися плавати? Звичайно ж, у солоній. Сіль підвищує густину води. Чим більше солі у воді, тим складніше в ній потонути. У знаменитому Мертвому морі вода настільки солона, що людина без жодних зусиль може лежати на її поверхні, не боячись потонути.Проведемо ще один досвід.малюнок 9
Чим корисна морська сіль? Лікувальна сила моря відома з глибокої давнини. Ще Гіппократ у 4 столітті до н. говорив про цілющі властивості морської води. Морська вода покращує еластичність шкіри, має антисептичні, протизапальні та болезаспокійливі властивості, знімає стреси та підвищує життєвий тонус. Благотворно впливає на серцево-судинну систему, допомагає при захворюваннях опорно-рухового апарату, радикулітах, поліартритах, стимулює обмінні процеси в організмі.
РОЗДІЛ 4.
Солоність моря.
Які елементи входять до складу морської солі?Хоча вчені займаються дослідженням морської води вже понад сто років, її хімічний склад до кінця ще не вивчений. Проте вчені змогли виділити різні хімічні речовини, розчинені у солях. У морській солі міститься безліч необхідних здоров'я мікроелементів.
- Калій та натрій беруть участь у регулюванні харчування та очищення клітини. Кальцій бере участь у згортанні крові, формує клітинні оболонки. Магній антистресовий мінерал, має антиалергічну дію, недолік магнію прискорює процес старіння. Бром заспокоює нервову систему. Йод регулює гормональний обмін. Хлор бере участь в утворенні шлункового соку та плазми крові. Марганець бере участь у формуванні кісткової тканини та зміцнює імунну систему. Цинк бере участь у формуванні імунітету. Залізо бере участь у транспортуванні кисню та процесі утворення еритроцитів. Селен запобігає онкологічним захворюванням. Мідь перешкоджає розвитку анемії. Кремній надає еластичність судин та зміцнює тканини.
Морська вода суттєво відрізняється від прісної. Якщо взяти і закип'ятити воду, взяту, наприклад, з Чорного, Мертвого та Середземного морів, ми побачимо, що закипає вона за різних температур. Ефект від купання в цих морях викличе не менший подив, оскільки зусилля, які доводиться витратити, щоб утриматися на плаву, у всіх трьох випадках виявляються різними.
У 70-х роках XVII століття Роберт Бойль виконав перші достовірні виміри загального вмісту солей у воді, взятій з різних глибин океану біля узбережжя Англії, після чого висловив припущення про сталість сольового складу морської води.
солоність, - Умовна величина. Вона відбиває вагу у грамах всіх солей, розчинених у літрі морської води, вимірюється в десятих частках відсотка і позначається ‰ - проміле.
- річковий стік, опади, випаровування, утворення та танення морських льодів;
- життєдіяльність морських організмів, формування та трансформація донних відкладень;
- дихання морських організмів, фотосинтез рослин, діяльність бактерій.
Саме через відмінності в солоності поверхневих вод Чорного (17–18‰), Середземного (36–37‰) та Мертвого (260–270, а іноді й 310‰) морів їхня щільність також значно відрізняється і плавання в них потребує витрат різних зусиль. Сіль і призводить до того, що температура кипіння морської води перевищує 100°C, а температура замерзання - нижче нуля.
А як видобувають морську сіль? Спосіб видобутку солі з морської води було підказано людині самою природою. В умовах сухого та спекотного клімату відбувається швидке випаровування води і на берегах і дні осідає сіль. Спостерігаючи процес солеотложения, людина навчився влаштовувати допоміжні пристосування для видобутку солі там, де кліматичні умови дозволяли це, навіщо споруджували басейни, сполучені з морем і друг з одним. Сьогодні створюється мережа басейнів, розташованих біля екологічно чистих прибережних зон. Огородженням служать дерев'яні борти. Під впливом сонця та вітру сіль випаровується. Потім збирається вручну. За такої технології зберігається природний склад солі. 95 Якщо всю морську сіль рівномірно розподілити по поверхні суші, то вийде шар завтовшки понад 150 метрів - приблизно 45-поверхова будівля!Можна привести й інше порівняння: якщо висушити всі океани, то солі, що стала, вистачиломалюнок 11 на будівництво стіни заввишки 230 км. та товщиною 2 км. Така стіна могла б обігнути по екватору всю земну кулю.Але соляні пласти можуть розташовуватися під землею. На поверхні – у разі вони утворюють соляні озера. Ці поклади виникли багато періодів життя Землі. Джерелом таких покладів є морська вода, із солей якої утворилися і родовища копалин, і соляні озера. Таким чином, соляні родовища – це залишки висохлого стародавнього океану.РОЗДІЛ 5.
Звідки береться сіль у морях.
Вчені виявили кілька джерел надходження солі.1. Один з них – це ґрунт. Коли дощова вода просочується крізь грунт і каміння, вона розчиняє найдрібніші частинки мінералів, у тому числі солі та хімічні елементи, що входять до їх складу. Потім водні потоки забирають їх у море. Цей процес називається ерозією. Звичайно, вміст солі у прісній воді дуже низький, тому її неможливо визначити на смак.
2. Інше джерело – солеутворюючі мінерали в глибинах земної кори під океанічним дном. Вода проникає крізь тріщини в корі, сильно нагрівається і викидається назад, насичена розчиненими в ній мінералами. Глибоководні гейзери викидають отриману суміш у морі.
3. У ході зворотного процесу підводні вулкани викидають в океан величезну кількість гарячої породи і таким чином хімічні елементи потрапляють у воду.4. Ще одне джерело поповнення морів мінералами – вітер, який переносить дрібні частинки із землі в море.Завдяки цим процесам морська вода містить практично всі відомі хімічні елементи. Але найпоширеніша сіль – хлористий натрій, або звичайна кухонна сіль. Вона становить 85% всіх розчинених у морській воді солей, і саме вона надає їй солоного смаку.
Чому сольовий склад залишається незмінним?
Солоність морської води змінюється у різних частинах океану і іноді залежить від пори року. Найбільша солоність серед незакритих вод відзначається в Червоному морі та Перській затоці, де випаровування дуже сильне. У морських зонах, які отримують багато опадів і величезну кількість прісної води з великих річок, солоність, як правило, нижча за середню. Низька солоність спостерігається також у зонах танення полярних льодів, які є замерзлою прісною водою. З іншого боку, коли море покривається льодом, вода стає солонішою. Але в цілому сольовий склад морської води залишається напрочуд постійним.У морях накопичується безліч солей, бо випаровується лише чиста вода. Усі мінерали залишаються у морі. Хоча море продовжує поповнюватися мінералами, вміст солей завжди постійно – близько 35 грамів на літр води.Чому Мертве море одне з найсолоніших? Мертве море знаходиться між Палестинською автономією, Ізраїлем та Йорданією. Воно є третім після озера Ассаль та Кара-Богаз-Гол озером у світі за солоністю. Річки, що впадають у Мертве море, несуть розчинені солі та інші мінерали. Оскільки берег Мертвого моря - найнижче місце на поверхні суші, вода в цьому морі витрачається тільки на випаровування, через що влітку його рівень може знижуватись на 25 міліметрів на день. У зв'язку з цим вміст солі у верхніх шарах води досягає приблизно 30 відсотків, що майже в десять разів вище, ніж у Середземному морі. Так як з підвищенням солоності густина води збільшується, купаються, немов поплавці, плавають на поверхні. І їм не потрібний надувний матрац, щоб, лежачи на спині, читати газету.Але найсолоніше озеро на нашій планеті – це озеро Ассаль. Його солоність – 35%.Озеро Ассаль розташоване у центральній частині Джибуті, в пустелі Данакіль. Озеро має розміри 16х6 км і розташоване на 153 м нижче за рівень моря. Озеро Ассаль – найнижча точка Африки.Чи правда, що зЧи очищає повітря?
Як показало одне дослідження, забруднення повітря перешкоджає випаданню опадів із хмар, що знаходяться над поверхнею суші. Проте забруднені хмари над океаном набагато швидше дають дощ. Це пояснюється наявністю у повітрі кристаликів солі з бризок морської води.
Крапельки води, які осідають на забруднених частках, занадто малі, щоб стати дощовими краплями, і тому залишаються у хмарі. Кристаліки морської солі служать ядрами конденсації, притягуючи дрібні водяні крапельки і утворюючи більші. Так на землю проливається дощ, що очищує атмосферу від забруднення.
РОЗДІЛ 6.
Висновки:
Вивчивши матеріал на тему, і провівши ряд експериментів, я дійшла висновку, що дві перші мої гіпотези підтвердилися повністю, а третя немає наукового обгрунтування.Я з'ясувала, що вода в морі солона або через те, що вода руйнує каміння, або тому, що всі річки біжать до морів, розчиняючи деякі гірські породи, і забирають із собою частинки різних солей.Одні вчені вважають, що сіль у морі принесли річки. Вода - найсильніший розчинник, здатний зруйнувати будь-яку породу на поверхні землі. Річки зносять розчинені водою домішки у моря та океани. Вода з океану випаровується і знову повертається на землю, продовжуючи свій вічний кругообіг. А розчинені солі залишаються у морях.
Інші вчені спростовують цю версію, стверджуючи, що речовини, розчинені у морській воді, були вимиті текучими водами з магматичних порід.Таким чином, учені досі не мають єдиної відповіді на запитання: Чому вода в морі солона?
У результаті дослідження висунуті гіпотези переважно підтвердилися. Завдяки дослідженню я дізналася багато нового та цікавого. Сподіваюся, що знання знадобляться мені в школі.
ВИСНОВОК.
Сьогодні існує дві основні версії відповіді на питання "Чому вода в морі солона?" Одна з них традиційна, інша - сучасна.Традиційно вважалося, щовода в морі солона , тому що сіль у морі приносять річки, вимиваючи її з гірських порід, якими проходить їхнє русло. У річковій воді теж є сіль, тільки її в 70 разів менше, ніж у морській. Щорічно річки додають до Світового океану одну шістнадцятимільйонну частину солі від його загального обсягу.
Морська вода постійно випаровується (а солі залишаються в морі!), потім знову повертається у вигляді опадів на сушу, потрапляє в річки, знову збагачується сіллю гірських порід,
малюнок 13 яку річки виносять у море. Не дивно, що за мільйони років такого кругообігу води в природі Світовий океан неабияк «просолився». Ця відповідь на запитання,чому вода в морі солона пояснює і велику кількість солі в озерах, які не мають стоку. Але він не пояснює, чому солі у морській та річковій воді мають різний хімічний склад (а це саме так!). Тому виникла інша, більш сучасна гіпотеза,чому вода в морі солона . Відповідно до сучасної гіпотези морська вода була солоною спочатку, оскільки первинний океан Землі – це конденсат газів вулканічних вивержень. До складу цих газів входить вода та багато хімічних елементів і серед них так звані «кислі дими», що складаються з хлору, фтору, брому та інертних газів. Проливаючись кислотними дощами на поверхню Землі, продукти вулканічних вивержень вступали в хімічну реакцію з твердими породами, у результаті якої утворювався соляний розчин.В даний час вчені зійшлися на думці, що обидві ці гіпотези,
чому вода в морі солона , мають право на існування та взаємно доповнюють один одного.Незважаючи на різні гіпотези, поява солі у морській воді, до вимірювання рівня солоності – єдиний підхід.Солоність води - це вміст у грамах усіх мінеральних речовин, розчинених в одному кілограмі води.У 1 літрі морської води розчинено близько 35 г солі.95Список літератури.
1. Дитячий журнал. Історії про навколишній світ для дітей. Крапельки. Редактор Ю.А.Майоров. №8 2010 року.2. Журнал. Планета Земля. №3 2008. Стаття. Солоність моря. Що це таке?Лікар географічних наук Д.Я.Фащук.3. Журнал. Світ навколо нас. №5 2006. Стаття. Дивовижні властивості води.В.Головнер, М.Аромштам.4. Тлумачний словник російської/Сост.М.С. Лапатухін, Є.В.Скорлуповська, Г.П.Снетова; За ред. Ф.П.Філіна. - М.: Просвітництво, 1997.5. Енциклопедія для допитливих. Чому і чому? Редактор Т. Фролова. М: Махаон, 2008.6. Свої власні спостереження та експерименти.7. Чомучка 2009. Пізнавальні досліди для дітей.8. Збірник. Казки народів світу. 1988. Норвезька казка. Чому вода в морі солона?9. Збірник поезій. Море. Вірш. Чому вода в морі солона?10. Журнал. Навколо світу. №7 1999. Стаття. Чому вода в морі солона – дві гіпотези.11. Журнал. Навколо світу. №3 1997. Стаття. Солона та прісна вода.12. Газета. Здоровий спосіб життя. №4 2010. Корисні властивості солоної води.13. Моря та океани. В.Г. Богоров, Санкт-Петербург, 1996.Ось уже загадка - чому вода в морі солона, а в річках та озерах немає? На це питання нині немає єдиної правильної відповіді, і в науковому світі ведуться активні суперечки та дискусії з цього приводу.
Вчені лише виділяють дві основні теорії, кожна з яких начебто як і вірна, але в той же час вони суперечать один одному, і проти кожної є кілька вагомих аргументів.
Перша теорія. Моря та океани набували солоності внаслідок повільних та поступових процесів.
Отже, згідно з цією теорією морська вода стала солоною в результаті кругообігу води в природі. Більш докладно цей процес можна описати так: дощ поступово вимивав і розчиняв мінеральні солі, що містяться в кам'яних породах і ґрунтах, дощова вода потрапляла в річки. Річки також вимивають із дна частинки різних солей, потім ця потрапляла в моря та океани під дією течії. Під дією сонячного тепла вода над морями випаровувалась і знову випадала на землю у вигляді дощу та інших опадів – процес повторювався. А сіль, зрозуміло, мільйонами років накопичувалася в океанах, поступово підвищуючи рівень солоності. Але тут виникає велике питання: Чому вже понад 500 мільйонів років рівень солоності океанської води не зростає і тримається на тому самому рівні 35 проміле (35 грамів солі на 1 літр води), тоді як річки весь цей час не припиняли постачати мінеральні елементи?
Друга теорія. Океанська вода була з самого початку солоною.
На початкових етапах формування нашої планети з надр мантії разом із першими парами води в атмосферу викидалися вулканічні дими. Ці дими були збагачені продуктами життєдіяльності вулканів – хлором, фосфором та бромом. Вода змішуючись з цими парами, більше була схожа на кислоту ніж на воду. Первинна кисла вода заповнювала майбутні океани і моря і зруйнувала на дні кристалічні породи земної кори, в результаті вивільнялися такі елементи, як калій, кальцій, магній, натрій... виходила сіль. Згодом активність вулканів знизилася та рівень солоності води стабілізувався.
Обидві теорії не дають точної відповіді, а лише припускають можливий перебіг подій та процесів. Справжню причину цього цікавого питання нам ще доведеться дізнатися.
Якщо скуштувати воду з морів та океанів, можна відчути солоний присмак. Причому кожна з цих водойм має свій смак, який відрізняється ступенем «солоності». Справа в тому, що в різних морях та океанах міститься різна кількість хімічних елементів. Склад цих елементів залежить від складу морського дна та суші, яку омиває океан.
Звідки в море взялася сіль?
Як не дивно, але морська вода містить, окрім солей, практично всі елементи таблиці Менделєєва. Наприклад, крім натрію та хлору, які входять до складу звичайної солі, у воді містяться такі речовини, як магній, кальцій, калій, бром та ще величезна кількість елементів.
А ось на запитання: « Чому морська вода солона?» намагалися відповісти вчені ще за давніх часів. Багато хто вважає, що сіль була занесена разом із потоками річок, що впадають у море. А ті, у свою чергу, вимивали мінерали із ґрунту. Крім того, сіль міститься і в породах, що складають морське та океанічне дно. Можливо, звідти вона потрапила у воду.
Середня солоність всіх океанів і морів становить 35 г солі на 1 літр води. Але у воді різних морів та океанів різна кількість солі. «Малосолені» - це води Фінської затоки і Балтійського моря. Найсолонішим є Червоне море.
мертве море
Однак солоними можуть бути не тільки моря та океани, а й озера. Наприклад, озеро, зване Мертвим морем, більш солоне, ніж Червоне море. Цікавий і такий факт: чим більше натрію та хлору містить вода, тим краще вона виштовхує тіла, що потрапили до неї. Тому найкраще вчитися плавати у Мертвому морі.
У солоних водах кількість і склад хімічних елементів постійно залишається майже постійним. Тому морські жителі дуже вибагливі. Якщо помістити рибу з одного моря до іншого, вона навряд чи зможе вижити.
Де течуть солоні річки?
Річкова вода хоч і прісна на смак, проте містить невелику кількість солей. А ось в одному з приток сибірської річки Оленивода солона, мов морська. Тому і назва у припливу відповідна - Солянка. Але ще струмені, що солоніше впадають в нього - гідрологи підрахували, що, в середньому, їх вода містить 21 грам солі на літр. Незвичайне явище пояснюється тим, що вода, що їх живить, проходить через потужні солончаки товщиною до 17 метрів. Це залишки стародавнього моря, що висохло мільйони років тому.
Чому вода в морі солона? На Землі так багато води, що її часто називають «блакитною планетою». Суша займає всього 29% площі Землі, а 70%, що залишилися, припадають на загадковий і майже невивчений Світовий океан. Очевидно, що така кількість води не може мати абсолютно ідентичного складу, що видно на прикладі різної насиченості солями річок та морів. Але як пояснити ці відмінності?
Вода славиться своєю здатністю розмивати будь-який вид гірських порід. Не важливо, що точить камінь - потужний потік або окрема крапля - результат завжди передбачуваний. У ході руйнування породи виводить із неї легкорозчинні компоненти. Солі, які також вимиваються з каменю, надають воді характерного смаку.
Вчені так і не змогли дійти єдиної думки, чому в одних водоймах вода прісна, а в інших солона. На сьогодні сформульовані дві теорії, що доповнюють одна одну.
Перша теорія
Перша теорія заснована на тому, прісна така ж солона, як і морська, проте концентрація солі в ній у сімдесят разів нижча. Вільну від солей воду можна отримати лише в лабораторних умовах методом дистиляції, тоді як природні рідини ніколи не були і не будуть очищені від хімічних складових та мікроорганізмів.
Усі домішки, які розчиняються, та був вимиваються водою з річок і струмків, неминуче перебувають у водах Світового океану. Потім вода випаровується з його поверхні і перетворюється на , сіль стає частиною її хімічного складу. Цей цикл безперервно повторюється ось уже два мільярди років, тому немає нічого дивного в тому, що за цей час Світовий океан став настільки багатим на солі.
Прибічники цієї теорії наводять на підтвердження солоні озера, що не мають стоку. Якби вода спочатку не мала у своєму складі достатньої кількості хлориду натрію, вони були б прісними.
Морська вода має одну унікальну властивість: вона включає практично всі існуючі хімічні елементи, у тому числі магній, кальцій, сірку, нікель, бром, уран, золото і срібло. Загальна їхня кількість наближається до шістдесяти. Однак найвищий показник посідає частку хлориду натрію, так само відомого, як кухонна сіль, який і відповідає за смак морської води.
І саме хімічний склад води став каменем спотикання цієї гіпотези. Згідно з дослідженнями, морська вода містить високий відсоток солей соляної кислоти, а річкова солей вугільної кислоти. Питання причини подібних відмінностей досі залишається відкритим.
Друга теорія
Друга думка полягає в припущенні про вулканічної природі океанських солей. Вчені вважають, що процес утворення земної кори супроводжувався підвищеною активністю вулканів, внаслідок якої гази, насичені парами фтору, бору та хлору перетворювалися на кислотні дощі. З цього можна дійти невтішного висновку у тому, перші моря Землі містили величезний відсоток кислоти.
У таких умовах не могли зародитися живі організми, проте надалі кислотність океанської води суттєво знизилася, і сталося так: кисла вода вимивала з базальту або граніту лугу, які потім трансформувалися в солі, що нейтралізують океанську воду.
Згодом вулканічна активність суттєво послабшала, і атмосфера почала поступово очищатися від газів. Склад морської води теж перестав змінюватися і п'ятсот мільйонів років тому став стабільним.
Однак і в наш час солоність води контролюється великою кількістю підводних вулканів. Коли вони починають вивергатися, мінерали, що входять до складу лави, поєднуються з водою, підвищуючи загальний рівень солі. Але, незважаючи на те, що до Світового океану щодня потрапляє нова порція різноманітних солей, його власна солоність залишається незмінною.
Повертаючись до питання про карбонати, що зникають з прісної води при попаданні в моря, варто додати, що ці хімічні речовини активно використовують морські організми для формування раковин і скелетів.
Всім відомо, що морська вода дуже шкідлива та неприємна на смак. Однак багато хто дотримується помилкових уявлень, згідно з якими вона цілком може замінити прісну в умовах крайньої необхідності. Подібні помилки не тільки можуть завдати шкоди людині, яка опинилася в екстремальній ситуації, а й коштуватиме їй життя.
Вся справа в тому, що навантаження, пов'язане з фільтрацією будь-якої рідини, що потрапляє в організм, повністю лягає на нирки. Їхнє завдання полягає у виведенні зайвої рідини за допомогою сечі та поту. У випадку з морською водою ниркам доведеться переробити велику кількість солей, які можуть затримуватися, утворюючи каміння та погіршуючи роботу всього організму.
Завдяки ниркам протягом доби людина виділяє близько п'ятдесяти відсотків випитої ним у цей період рідини. Замість із сечею з організму виходять надлишки солей натрію, кальцію та калію. Морська вода настільки насичена сіллю, що нирки дуже швидко зношуються, намагаючись впоратися з непосильною для них роботою. Один літр морської води містить тридцять п'ять грамів солі, що в рази перевищує її вміст у людській .
У щоденну норму рідини, що випивається дорослою людиною, входить не тільки вода, а й волога, що отримується під час прийомів їжі. Щодобу в організмі осідає від п'ятнадцяти до тридцяти п'яти грамів солі, яку нирки успішно виводять.
Таким чином, виходить, що для позбавлення від тридцяти п'яти грамів солі, що потрапила в організм разом з літром морської води, йому доведеться виробити півтора літри власної рідини з урахуванням того, що випитої води буде явно для цього недостатньо. Щоб виконати своє завдання, нирки почнуть працювати на межі своїх можливостей та дуже швидко відмовлять.
Крім того, дефіцит рідини разом із критичним рівнем солі в організмі призведуть до сильного зневоднення, а за кілька днів припинять функціонувати нирки. Надлишок солі спричинить поразку внутрішніх органів, першими з яких постраждають ті ж бруньки та ШКТ. Внаслідок нестачі вологи в нервовій системі теж відбудуться незворотні зміни.
Крім того, зневоднення в процесі вгамування спраги морською водою викликається наявністю в її складі сульфату магнію, що володіє проносною дією. В результаті зневоднення відбувається набагато стрімкіше, ніж звичайно, і людина швидко втрачає сили і здатність боротися за виживання.
Організм більше не може виробляти власну рідину та справлятися з високим рівнем солі. Крім того, в морській воді є й інші небезпечні речовини, на засвоєння яких організм витратить свої останні ресурси.
Однак вижити в умовах відсутності прісної води таки можна. Деякі вчені та фахівці з виживання радять вичавлювати рідину з риби, хоч би як дивно це звучало. Існує кілька задокументованих випадків, коли людям вдавалося врятуватись саме за допомогою такого рибного «соку».
Таким чином, сіль, що міститься у водах Світового океану, може приносити людям як відчуття польоту від похитування на поверхні моря, так і стати їх найлютішим ворогом, поступово позбавляючи того океану, який укладений у тілі кожного з нас.
Чому Чорне море солоне?
Чому Чорне море солоне? Чому і чи завжди моря були солоними? Звідки взялася вода на нашій планеті? На ці запитання шукають відповідь вчені: океанографи, геологи, палеонтологи, хіміки. З розвитком цих наук поглиблюються і знання про нашу планету.
Академік О. Ю. Шмідт говорив, що у природознавстві є три важливі питання: походження Землі, походження життя на Землі та походження людини. Будь-яке питання - про причини гороутворення, про причини магнетизму, про причини землетрусів (додамо від себе - а також питання про походження якогось моря) впирається у вирішення питання про походження Землі.
Довгий час у науці панували гіпотези про катастрофічне, випадкове походження планет сонячної системи, в тому числі і нашої Землі. В даний час більшість вчених вважає походження нашої планети не катастрофічним, а еволюційним, наприклад, при зіткненні космічних частинок різної величини. Нічого немає виняткового в тому, що Сонце могло захопити в міру свого руху в Галактиці хмару холодного пилу. Однак є докази того, що багато гірських пород, що зустрічаються на Землі, були колись у розплавленому стані. Можливо, вони були виділені із давніх вулканів або розплавлені їх теплом. Є припущення, що вода, яка нині покриває дві третини нашої планети, теж є продуктом вулканічної діяльності. І зараз при виверженні вулканів вода становить від 3% до 8% всіх вивержених речовин.
Свіжі вулканічні попели містять багато легкорозчинних солей натрію, калію, кальцію, магнію. Цієї кількості цілком вистачило б на те, щоб утворити сольовий склад морської води.
Останнім часом вчені схиляються до висновку, що вся еволюція зовнішніх оболонок Землі — літосфери, гідросфери та атмосфери, так само як виникнення життя, є перетворення первинних вулканічних продуктів. Міфічного владику підземного царства Плутона тому стали звати Плутон-творець.
Можливо, поступове розігрівання планети відбулося внаслідок ядерних реакцій. Над Землею ширяли тоді чорні зловісні хмари, що містили не лише воду, а й солі, що випарувалися з поверхні розпеченої планети. Поступово ядерні процеси слабшали, і Земля остигала. Коли пари, що оточували планету, досягли стану насичення, почалася злива. Це був справжній всесвітній потоп, що тривав тисячі років. Звичайно, ніхто не спостерігав цього явища, бо жодної живої істоти на Землі не було. Так утворився первинний океан лежить на поверхні нашої планети.
Нарисована вище картина є ще однією з гіпотез походження водної оболонки Землі. Є інші гіпотези. Є припущення, що це солі морської води винесені в океан річками. З цим важко погодитися, так як морська вода має інший сольовий склад, ніж річкова, не кажучи вже про незрівнянно малу солоність річкової води в порівнянні з океанською водою.
Можна виділити дві частини Чорного моря: північно-західну, мілководну, і основну, глибоководну. Перша з них лежить на стародавній платформі, яка облямовує з півдня Російську платформу і йде через степовий Крим — Добруджу. Основна частина моря є западиною земної кори з плоским дном і відносно крутими краями. Походження цієї западини відносять до кінця третинного — початку четвертинного періоду, коли утворилися гори Кавказу, Криму та Малої Азії. По її краях і зараз продовжуються рухи земної кори, які супроводжуються землетрусами. Так, у Криму за останні 635 років було 25 сильних землетрусів. Особливо сильним був згаданий землетрус 1927 року, кілька епіцентрів якого лежали в морі на глибині від 200 до 1000 метрів.
У будові дна Чорного моря та історії його розвитку, як у краплі води, відбиваються процеси, що відбувалися і відбуваються на всій земній кулі. Відомо, що у складі земної кори є два роду утворень: стійкі платформи та рухомі області (так звані геосинкліналі). Платформи складаються з галечників, пісків, вапняків, стародавніх сланців, що лежать паралельними верствами. Є така величезна платформа і в Америці (основа її Канадський щит). Європейська платформа тягнеться також на великі відстані. Її основою є Український та Балтійський щити. На цій платформі і лежить північно-західна частина Чорного моря.
Геосинкліналині області складаються з глин, вапняків, вулканічних лав. Тут багато складок та розломів гірських порід, що сталися під час рухів земної кори у цих районах. Такою в геологічному відношенні рухомою областю є основна частина дна та узбережжя Чорного моря.
Відомо, що протягом часу платформи та геосинкліналі змінюються місцями. Вважається, що всі ділянки Землі були колись дном моря. Навіть найвища гора земної кулі Джомолунгма має у складі порід вапняки морського походження. Проте є багато ділянок морського дна, які ніколи не були сушею* На дні древніх морів, так само як і зараз, накопичувалися опади, відбувалися рухи земної кори, ці опади піднімалися вище за рівень води, змінювалися в складки при гороутворенні, по тріщинах виливалася лава. Існує образний вислів, що історія землі — це історія безперервної боротьби Нептуна з Плутоном. Сліди цієї боротьби ми бачимо на берегах Чорного моря.
Якщо на берегах моря під час гороутворення виникли складки, то центральна його частина кілька разів опускалася і в даний час нагадує провал, який обрамляється величезними сходами.
Після припинення вулканічної діяльності починається розмив гірських порід дощовими водами, а біля самого берега хвилями. Чималу роль у руйнуванні цих порід відіграє і вітер. Продукти руйнування відносяться до моря, де накопичується матеріал для утворення майбутніх платформ. На цій стадії і знаходиться основна частина дна та узбережжя Чорного моря.
Протягом геологічної історії район, де розташоване Чорне море, неодноразово змінював свій вигляд: суходіл змінювався морем, море то поєднувалося з океаном, то відокремлювалося від нього. Протягом одного четвертинного періоду Чорне море тричі з'єднувалося з Каспійським і двічі з Середземним.
Розглянемо основні етапи розвитку Чорного моря.
Десятки мільйонів років тому в районі сучасних морів Середземного, Мармурового, Чорного, Азовського, Каспійського та Аральського тяглася затока древнього величезного моря Тетіс, так його назвали на честь богині моря Фетіди, або Тетіди — дочки царя Нептуна — бога морів. Затока складалася з двох частин: західної (сучасне Середземне море) та східної (інша частина). Західна частина моря була солоною, східна-опресненою, оскільки сюди стікало багато річок.
Близько 13 мільйонів років тому під час утворення Альпійських гір зв'язок між двома частинами моря Тетіс перервався. Замість східної частини моря утворилося опріснене Сарматське море, яке мешканці частково вимерли, частково пристосувалися до опрісненої воді.
Приблизно 10 мільйонів років тому шляхом поступової зміни (еволюції) скоротилася акваторія колишнього моря, причому солоність значно підвищилася. Змінилися і жителі моря: одні з них пристосувалися до нової солоності, інші вимерли, треті перейшли до заток, ближче до річок.
8 мільйонів років тому утворилося так зване Понтичне море (що включало сучасні Чорне та Каспійське моря). Сучасні гори Кавказу та Криму вимальовувалися тоді як островів. Понтичне море було майже прісним (солоність його була меншою за солоність сучасного Каспію).
Подальше підняття суші мільйон років тому остаточно розділило Чорне і Каспійське моря, Каспійське море залишилося опрісненим, Згодом кілька разів Чорне море з'єднувалося з Середземним, що його весь час осолоняв. Останнє з'єднання відбулося 8 тисяч років тому. Ймовірно, це з'єднання при утворенні протоки Босфор сталося раптово після землетрусу, Маса солоної середземноморської води ринула тоді в улоговину Чорного моря. Історики вважають, що ця подія сталася на очах людини, яка тут мешкала, і могло знайти відображення в легенді про всесвітній потоп (адже в біблії точно не вказано місце, де відбувався потоп), Від припливу солоної середземноморської води загинуло тоді багато організмів. Розкладання залишків цих організмів у глибині моря, позбавленої кисню, створило той первісний запас сірководню, який поступово поповнюючись, продовжує існувати досі.
