Tại sao nước biển mặn?

[Romano]

Độ mặn là điểm khác biệt lớn nhất giữa nước biển với nước sao, hồ, sông, suối, và không phải ai cũng biết tại sao nước biển lại mặn?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.

Vì sao nước biển lại mặn?
Nước biển mặn là do quá trình chảy của các con sông. Việc sông liên tục đổ nước ra biển không làm loãng mà ngược lại khiến cho biển ngày càng mặn hơn.

Nước sông cũng chứa muối nhưng với lượng rất nhỉ nên chỉ mặn bằng 1/70 lần nước biển. Ở biển, nước bốc hơi bay đi, lượng muối từ các dòng sông đổ về vẫn đọng lại; thời gian trôi qua muối được đưa về biển ngày càng nhiều khiến nước biển cứ mặn thêm. Tuy nhiên, muối mà các dòng sông mang đến không phải là nguồn cung cấp duy nhất. Vậy muối trông nước biển đến từ những đâu? Hai nguồn chính là quá trình phong hóa đá trên đất liền (phong hóa là quá trình phá hủy đất đá và các khoáng vật trong đó dưới tác dụng của thời tiết, chủ yếu là không khí và nước) và các hoạt động núi lửa dưới lòng đại dương. Có thể nói độ mặn của nước biển là kết quả của hàng triệu năm tương tác giữa nước, không khí và đất; còn quá trình bốc hơi và tuần hoàn nước giúp duy trì độ mặn của biển.

Đá trên đất liền cung cấp muối cho đại dương bằng cách nào? Khi mưa rơi xuống, nước mưa sẽ hòa tan khí carbon dioxide (CO₂) từ khí quyển, tạo ra axit nhẹ gọi là axit cacbonic. Axit cacbonic này chảy qua bề mặt đất, tương tác với các loại đá và khoáng chất, làm chúng phân rã thành các ion khoáng chất, trong đó có natri (Na⁺) và clorua (Cl⁻), hai thành phần chính tạo nên muối (NaCl).

Các ion này sau đó được cuốn theo dòng nước mưa, chảy vào sông và suối và cuối cùng đổ ra biển. Nước từ sông suối ra đến biển sẽ bốc hơi để lại muối và các khoáng chất khác trong lòng biển, làm tăng nồng độ muối trong nước biển theo thời gian. Đây là nguồn cung muối lớn nhất.Ở những vùng rìa đại dương, nơi các mảng kiến tạo của Trái đất gặp nhau, núi lửa dưới biển phun trào và trực tiếp giải phóng các loại khoáng chất (bao gồm natri, clorua và các hợp chất khác) vào nước biển.

Ngoài ra, nước biển có thể thâm nhập các khe nứt dưới đáy biển và tương tác với các khoáng chất trong lớp vỏ Trái đất. Đây là quá trình thủy nhiệt làm cho nước biển hấp thụ thêm các ion như magie, canxi, và natri, góp phần tăng độ mặn của đại dương.

Các yếu tố ảnh hưởng đến độ mặn của nước biển
Muối từ đất liền và núi lửa dưới biển là nguồn gốc ban đầu của độ mặn, nhưng quá trình bốc hơi nước biển cũng đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì nồng độ muối cao.

Khi ánh nắng mặt trời làm nước biển bốc hơi, chỉ có nước nguyên chất bay hơi, các ion muối vẫn còn lại trong nước biển. Điều này khiến cho muối tích tụ ngày càng nhiều trong biển. Quá trình này diễn ra liên tục hàng triệu năm khiến cho đại dương trở thành một bể muối khổng lồ như ngày nay.

Bên cạnh đó, vòng tuần hoàn nước tự nhiên giữa biển, sông và khí quyển giúp nước ngọt từ biển bốc hơi, tạo thành mây và mưa. Nước mưa tiếp tục phong hóa đá và cung cấp thêm muối cho biển. Quá trình này tạo ra một chu trình khép kín, nhưng nước biển vẫn luôn giữ được độ mặn của nó.

Độ mặn của nước biển không giống nhau trên toàn cầu. Trung bình, mỗi lít nước biển chứa khoảng 35 gram muối, tương đương 3,5% trọng lượng của nước biển. Tuy nhiên, độ mặn này có thể thay đổi tùy vào vị trí địa lý và điều kiện khí hậu.

Đại dương không chỉ là nơi chứa nước mặn mà còn là phần quan trọng trong hệ sinh thái toàn cầu. Muối trong nước biển giúp duy trì cân bằng áp suất thẩm thấu trong các sinh vật biển, hỗ trợ quá trình trao đổi chất và cung cấp môi trường sống lý tưởng cho rất nhiều loài động thực vật biển.

Bên cạnh đó, đại dương cũng đóng vai trò như một bộ điều chỉnh khí hậu tự nhiên. Khi nước biển bốc hơi, nó mang theo nhiệt từ bề mặt nước, giúp làm mát Trái đất. Hơn nữa, sự tuần hoàn của nước biển thông qua các dòng hải lưu cũng giúp phân phối nhiệt trên khắp hành tinh, ảnh hưởng đến thời tiết và khí hậu của các khu vực khác nhau.

Mặc dù quá trình bốc hơi và bổ sung muối vào đại dương đã diễn ra hàng triệu năm, các yếu tố khác như biến đổi khí hậu và sự can thiệp của con người vẫn có thể ảnh hưởng đến độ mặn của nước biển trong tương lai.

Biến đổi khí hậu có thể làm thay đổi chu trình bốc hơi và mưa, từ đó ảnh hưởng đến lượng nước ngọt đổ vào đại dương. Nếu nhiệt độ toàn cầu tiếp tục tăng, lượng nước bốc hơi sẽ tăng lên và điều này có thể làm gia tăng độ mặn của biển ở một số khu vực. Ngược lại, ở những nơi khác, mực nước biển tăng do băng tan và lượng nước ngọt từ sông suối lớn đổ vào đại dương nên có thể giảm độ mặn.

Con người cũng ảnh hưởng đến độ mặn của nước biển thông qua hoạt động khai thác muối và can thiệp vào các nguồn nước ngọt. Việc sử dụng quá nhiều nước ngọt từ sông suối và hồ cho các mục đích nông nghiệp và công nghiệp có thể làm giảm lượng nước ngọt đổ vào biển, từ đó tăng độ mặn của các vùng biển gần bờ.