Sappiamo tutt* che l'acqua di mare è salata, ma ci siamo mai chiest* quale sia la causa della sua salinità? Scopriamolo insieme con un tuffo nel Pianeta Blu.
Da cosa è composta l’acqua del mare?
L’acqua di mare è costituita per la maggior parte da molecole d’acqua, con una piccola quantità di sostanze disciolte che le conferiscono la caratteristica salinità. Queste sostanze comprendono il cloruro di sodio, il classico sale da tavola, ma anche vari altri sali, metalli e gas. Elementi come cloro, sodio, zolfo (sotto forma di ione solfato), magnesio, calcio e potassio, infatti, rappresentano oltre il 99% dei solidi disciolti nell’acqua di mare e più di 80 altri elementi chimici sono stati identificati nell’acqua marina, la maggior parte dei quali in quantità estremamente ridotte: si pensa addirittura che tutti gli elementi presenti in natura sulla Terra esistano nel mare.
Mar Mediterraneo via Unsplash
Da dove viene il sale?
L’oceano è al centro del ciclo globale dell’acqua del nostro Pianeta: è la fonte dell’evaporazione globale e il destinatario delle precipitazioni. Si pensa che la quantità totale di acqua presente sulla Terra sia costante, anche se la porzione di acqua che risiede nel suolo, nell’oceano, nella criosfera, ovvero la parte della superficie terrestre coperta dai ghiacci, e nell’atmosfera cambia costantemente in risposta al complesso insieme di processi che collega i diversi compartimenti della Terra. Alcuni di questi processi rimuovono sali e altri li aggiungono, è interessante notare, però, che le sostanze disciolte non rimangono nell’oceano per sempre: al contrario, entrano ed escono dall’acqua marina grazie ai processi che definiscono il ciclo dell’acqua, ovvero il flusso dei corsi d’acqua, che dissolve gli ioni dalle rocce continentali e li trasporta in mare, rappresentando il metodo principale con cui le sostanze vengono disciolte negli oceani, e le eruzioni vulcaniche, che avvengono sia sulla terraferma sia sul fondo del mare.
Infografica realizzata da Marta Cotti Piccinelli
Perché le acque dei ruscelli non sono salate?
Uno dei motivi per cui ruscelli, torrenti e fiumi non sono salati risiede nel fatto che in queste acque è presente il cloruro di sodio, ma in una concentrazione così bassa da essere considerata quasi trascurabile. In questi bacini, infatti, l’acqua non evapora come succede invece negli oceani e il quantitativo di sale non raggiunge quello presente nei mari. Alcune sostanze disciolte nell’oceano, inoltre, rimangono nelle sue acque e si accumulano nel tempo: lo ione sodio, per esempio, ha un tempo di residenza di 260 milioni di anni e, di conseguenza, ha un’alta concentrazione nell’oceano, mentre altri elementi, come l’alluminio, hanno un tempo di residenza di soli 100 anni e sono presenti nell’acqua di mare in concentrazioni molto più basse.
Foto di Ezra Jeffrey-Comeau via Unsplash
L’oceano diventerà più salato nel tempo?
Considerando che nuovi componenti disciolti vengono costantemente aggiunti all’oceano e che la maggior parte dei sali ha tempi di permanenza lunghi, si potrebbe pensare che in futuro il mare tenderà ad essere più salato. Tuttavia, l’analisi di antichi organismi marini e dei sedimenti del fondo marino suggeriscono che, rispetto al passato, oggi gli oceani non sono aumentati in salinità.
La spiegazione di questo fenomeno è riconducibile al fatto che la velocità con cui un elemento viene aggiunto all’oceano è uguale a quella con cui un altro viene rimosso, per cui le quantità medie dei vari componenti disciolti rimangono costanti, in una condizione di stato stazionario.
Processi che aumentano la salinità dell’acqua marina
La formazione del ghiaccio marino e l’evaporazione aumentano la salinità dell’acqua marina, sottraendo acqua all’oceano. Il ghiaccio marino si forma quando l’acqua marina congela e causa la rimozione della maggior parte dell’acqua dolce presente nell’acqua di mare, aumentando la salinità di quella rimanente non congelata. Dall’altra parte, l’evaporazione, con la conversione delle molecole d’acqua dallo stato liquido a quello gassoso, sposta l’acqua dall’oceano lasciando le sostanze disciolte e contribuisce ad aumentare la salinità totale dell’acqua marina.
Foto di Marek Okon via Unsplash
Processi che riducono la salinità dell’acqua marina
Le precipitazioni, il ruscellamento (scarico dei corsi d’acqua) e lo scioglimento degli iceberg e dei ghiacci marini diminuiscono la salinità dell’acqua marina, aggiungendo più acqua dolce all’oceano.
Le precipitazioni, infatti, sono il modo attraverso cui l’acqua atmosferica ritorna sulla Terra sotto forma di pioggia, neve e nevischio: circa tre quarti di tutte le precipitazioni ricadono direttamente nell’oceano, aggiungendo acqua dolce e riducendo la salinità dell’acqua marina, mentre solo un quarto cade sulla terraferma e ritorna agli oceani sotto forma di corsi d’acqua, che aggiungono acqua pura al mare, causando una diminuzione della sua percentuale di salinità.
Gli iceberg, porzioni di ghiaccio che si sono staccate da un ghiacciaio, sono composti da acqua dolce e, sciogliendosi in mare, contribuiscono a ridurne la salinità
Il ghiaccio marino, infine, che si forma quando l’acqua dell’oceano congela nelle regioni ad alta latitudine, con le temperature estive più alte si scioglie e aggiunge all’acqua marina l’acqua dolce, con una piccola quantità di sale.
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Quanto sale c’è?
La salinità del mare non è la stessa ovunque: a seconda della località e della risposta a variazioni su larga scala nel funzionamento del ciclo idrologico globale, in diversi punti del Pianeta Oceano il livello di salinità può variare. Il valore medio di salinità globale è circa del 35‰, ovvero 35 g di sale per 1 kg d’acqua, che in mari chiusi o semichiusi, come il Mar Mediterraneo, può arrivare al 37‰: 200 volte più salata dell’acqua dolce dei laghi.
La salinità è massima alle latitudini subtropicali, dove l’evaporazione supera le precipitazioni, mentre le acque superficiali in prossimità dell’Equatore e alle latitudini più alte sono in genere meno saline a causa delle maggiori precipitazioni e allo scioglimento dei ghiacci o delle nevi.
Bibliografia:
- Durack, P.J. 2015. Ocean salinity and the global water cycle. Oceanography 28(1):20–31, http://dx.doi.org/10.5670/oceanog.2015.03
- Schmitt, R.W. 2008. Salinity and the global water cycle. Oceanography 21(1):12–19, https://doi.org/10.5670/oceanog.2008.63
- Essentials of Oceanography, 11th Edition,Alan P. Trujillo, Palomar College, Harold V. Thurman, Mt. San Antonio Community College, California
