Nước biển chiếm khoảng 71% diện tích bề mặt Trái đất. Một trong những điều quan trọng làm cho nước biển khác biệt với nước ngọt ở các con sông, hồ hay suối là độ mặn đặc trưng.
Sự khác nhau về thành phần nước sông và nước biển
Từ bảng phân tích trên cho thấy, thành phần của nước biển bao gồm nhiều loại hợp chất khác nhau. Natri và Clo (kết hợp thành NaCl, thường được thấy dưới dạng muối ăn) chiếm 85% thành phần chất hòa tan trong nước biển. Đây chính là nhân tố chủ yếu tạo nên vị mặn của nước biển. Qua so sánh với nước từ sông, ta nhận thấy rằng sông suối đã mang đến nước biển lượng Canxi nhiều hơn Clo. Dù vậy, các đại dương vẫn chứa lượng Clo gấp 46 lần so với Canxi.
Bên cạnh đó, nước sông có chứa một lượng Silicat và hợp chất sắt trong khi nước biển thì không. Hợp chất Canxi Bicacbonat chiếm gần 50% các chất rắn hòa tan chứa trong nước sông nhưng vẫn chứa ít hơn 2% so với nước biển.
Đâu là đại dương có hàm lượng muối lớn nhất?
Ảnh 4: Đại Tây Dương là vùng nước biển mặn nhất do những đặc điểm địa lý, khí hậu của nó
Thực tế cho thấy, Đại Tây Dương chính là đại dương có nước biển mặn nhất với độ mặn trung bình ở mức 37,9 o/oo. Nguyên nhân là do nhiệt độ ở vùng biển này khá cao khiến nước biển bay hơi liên tục, trong khi lượng muối thì không. Đặc biệt, Đại Tây Dương cũng nằm cách xa đất liền nên nó không nhận được bất kỳ nguồn nước ngọt nào để trung hoà, làm giảm bớt độ mặn của nước.
Với những thông tin này chúng tôi đã giúp bạn hiểu tại sao nước biển lại mặn. Và sự thay đổi về độ mặn, hàm lượng muối theo thời gian cũng như các vùng biển. Hy vọng bài viết này của Vietchem hấp dẫn và cung cấp cho bạn những thông tin khoa học hữu ích. Nếu có nhu cầu mua hóa chất, tìm hiểu về các loại hoá chất, hãy liên hệ ngay với Vietchem để được tư vấn nhé.
Sự thay đổi của hàm lượng muối ở từng vùng biển
Ở các vĩ độ, kinh độ khác nhau, điều kiện khí hậu khác biệt sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến lượng nước biển, hàm lượng muối. Với những đại dương có dòng nước ở vùng cực thì độ mặn sẽ không bằng những nơi khác. Nguyên nhân là do băng ở đó tan đều đặn (thậm chí tăng dần) hàng năm khiến nước biển ngày càng loãng hơn.
Với các đại dương, vùng biển nằm ở gần đường xích đạo, hàm lượng muối sẽ nhỏ hơn các đại dương, vùng biển nằm ở vùng nhiệt đới. Nguyên nhân là do lượng mưa thấp hơn sẽ khiến nước biển ở đó mặn hơn.
Phân tích khoa học tại sao nước biển lại mặn
Nguyên nhân khiến nước biển mặn chính là do hàm lượng muối biển có trong nước rất cao. Cùng với đó, nước biển còn chứa nhiều khoáng chất, muối khác như kali nitrat, bicarbonat… chúng chiếm tới 85% lượng chất rắn hoà tan trong nước biển và có khả năng gây mặn.
Ảnh 1: Nguyên nhân khiến nước biển mặn chính là do hàm lượng muối lớn trong nước
Các loại muối được tích tụ trong đại dương trong hàng tỷ năm qua và khiến nước biển mặn. Thực tế cho thấy, lượng muối natri clorua chiếm khoảng 3,5% thành phần nước biển. Đồng nghĩa trên trái đất hiện tại có khoảng 50 triệu tỷ tấn muối.
Độ mặn của nước biển có sự thay đổi
Các nhà đại dương học đã dùng đơn vị phần nghìn (o/oo) để đo lường về độ mặn (tính chung tất cả các loại muối) và nồng độ của một số thành phần đặc biệt trong nước biển như NaCl, Natri, Magie,... Theo đó, khi nói độ mặn 35 o/oo có nghĩa là 35 pound (15kg) muối trong 1000 pound nước biển. Tương tự, nồng độ NaCl 10 o/oo có nghĩa là có 10 pound NaCl trong 1000 pound nước biển.
Độ mặn của nước biển cũng có sự biến thiên. Nó phụ thuộc vào các yếu tố như mức độ băng tan, lượng nước chảy từ sông suối, mức độ bay hơi, lượng mưa, tuyết rơi, gió, chuyển động của sóng và chuyển động của các dòng hải lưu. Tất cả các yếu tố đó đều gây ra sự khác nhau về độ mặn của nước biển tại nhiều khu vực khác nhau trên thế giới.
Vùng biển có độ mặn nhất (40 o/oo) thuộc về biển Đỏ và khu vực vịnh Ba Tư. Đây là 2 khu vực có tốc độ bay hơi của nước biển cao nhất. So sánh giữa các đại dương lớn với nhau, Đại Tây Dương có mức độ mặn của nước biển lớn nhất với độ mặn trung bình vào khoảng 37,9 o/oo. Chỉ tính riêng Bắc Đại Tây Dương, biển Sargasso là khu vực có độ mặn lớn nhất với diện tích vào khoảng 5,18km2. Độ mặn khá cao của nước biển tại khu vực này một phần là do nhiệt độ. Vùng biển này có nhiệt độ khá cao (vào khoảng 28oC). Điều này tạo làm cho nước có tỷ lệ bay hơi cao. Thêm vào đó, khu vực biển này cách đất liền khá xa (cách đảo Canary khoảng 2000 km về phía tây) nên cũng không nhận được nguồn nước ngọt từ sông suối.
Biển Đen - Nơi có độ mặn nước biển bậc nhất thế giới.
Nơi có độ mặn của nước biển thấp nhất thuộc về khu vực biển Bắc cực và Nam Cực. Nguyên nhân đây là khu vực có nhiệt độ thấp, hơn nữa, nước biển luôn được pha loãng bởi băng tan chảy và mưa liên tục. Những vịnh nhỏ ven biển cũng có độ mặn thấp hơn so với mức trung bình. Điển hình như biển Baltic (độ mặn từ 5 đến 15 o/oo), biển Đen (độ mặn dưới 20 o/oo)... Phần lớn những khu vực biển này đều được bổ sung nguồn nước ngọt mới khối lượng vài tỷ tấn mỗi ngày.
Tương tự, độ mặn của những vùng biển dọc theo miền duyên hải của các quốc gia cũng có độ mặn thay đổi tương ứng với thời gian trong năm và vị trí địa lý của nó. Điển hình như khu vực ven biển tại bang Miami, Hoa Kỳ. Độ mặn của nước biển thay đổi từ 34,8 o/oo vào tháng 10 và đạt mức 36,4 o/oo vào tháng 5, tháng 6. Trong khi đó, với những khoảng thời gian tương tự thì bờ biển Astoria, bang Oregon lại có độ mặn của nước biển là 0,3 o/oo vào tháng 4,5 và đạt mức 2,6 vào tháng 10.
Nguyên nhân cho sự khác nhau là do vùng ven biển Miami ít bị pha loãng bởi nước ngọt hơn so với khu vực biển Astoria. Còn vùng biển Astonia lại được pha loãng do nguồn nước ngọt từ sông Columbia cung cấp.
Nhìn chung, thành phần muối chứa trong nước biển từ các nguồn có sẵn từ trước và từ nhiều nguồn trên đất liền. Điều này làm cho độ mặn của nước biển thường vào khoảng từ 22 o/oo đến dưới 38 o/oo. Trên toàn thế giới, độ mặn trung bình của nước biển là khoảng 35 o/oo. Đây là độ mặn trung bình được nhà khoa học William Dittmar ước tính hồi năm 1884 từ việc phân tích 77 mẫu nước biển tại nhiều nơi khác nhau trên thế giới trong cuộc thám hiểm khoa học do Anh thực hiện.
Cuộc thám hiểm khoa học được Chính phủ Anh thực hiện do sự đề xuất của hiệp hội khoa học hoàng gia nhằm nghiên cứu sinh vật biển, kiểm tra các tính chất hóa học và vật lý của biển, khảo sát các chất hóa học dưới đáy đại dương và theo dõi nhiệt độ của nước biển. Cuộc hành trình bắt đầu vào năm 1872 và kết thúc sau 4 năm lênh đênh trên biển với hải trình dài 68.890 hải lý. Cho đến hiện nay, đây là cuộc thám hiểm biển có thời gian trên biển dài nhất.
77 mẫu nước biển do Dittmar từng thu thập lại đã được ông phân tích thành phần hóa học (các thành phần chủ yếu) và được ghi nhận lại. Cho đến nay, đây vẫn là những mẫu nước biển được thu thập lại từ nhiều vùng biển nhất. Trong những nghiên cứu được thực hiện gần đây, các nhà khoa học đã phân tích và thực hiện lấy mẫu lại bằng sự hỗ trợ của các phương tiện khoa học kỹ thuật. Kết quả thu thập được từ những thí nghiệm này cho thấy ghi chú của Dittmar có độ chính xác khá cao. Kết quả thành phần của 77 mẫu nước biển được ghi nhận lại theo bảng bên dưới đây:
Thành phần của 77 mẫu nước biển.
