Si vous avez déjà pris un bain à la mer, vous aurez constaté que votre eau est salée. Ce goût salé révèle la forte concentration de sels dissous que possède la mer. En fait, le principal réservoir de sel de notre planète est précisément les eaux océaniques. On estime que le total de leurs sels pourrait couvrir l’ensemble des Amériques, avec une couche de sel de plus d’un demi-mètre d’épaisseur.
Il existe de nombreux types de sels, mais l'exemple le plus familier est peut-être précisément le sel de table que nous utilisons habituellement; entre autres, pour rendre nos repas savoureux. À l'exception de certains additifs, tels que l'iode ou le fluor, ajoutés pour des raisons de santé publique, le sel de table est un composé chimique appelé chlorure de sodium (dont Le symbole chimique est NaCl), formé par un réseau atomique parfaitement ordonné de paires d'atomes de sodium (Na) et de chlore (Cl).
Le sel commun est solide à la température ambiante, mais il est soluble dans l'eau (l'eau est non seulement capable de dissoudre les sels, mais de nombreuses autres substances; après tout, l'eau est le solvant universel). Le fait qu’il soit soluble signifie que les molécules d’eau sont capables de casser le réseau atomique qui forme le sel en séparant les atomes du réseau et en formant des ions sodium et chlore. Les ions sont simplement des atomes non neutres (ou des groupes d'atomes); c'est-à-dire avec une charge électrique positive ou négative (c'est-à-dire qu'ils ont perdu ou gagné des électrons). Dans le cas du sel ordinaire, des ions positifs (cations) de sodium (Na +) et négatifs (cations) de chlore (Cl-) sont formés. Les sels dissous dans l'eau de mer sont composés à 90% d'ions sodium et chlore, ce qui laisse une petite fraction pour le magnésium (Mg2 +), le calcium (Ca2 +), le potassium (K +) et une multitude d'autres sels. dissous.
Les sels sont ensuite transportés dissous dans l’eau, qui coule lentement sur toute la planète, formant un cycle fermé que les scientifiques appellent le cycle de l’eau ou cycle hydrologique. Le cycle de l’eau sur Terre est apparemment simple: l’eau s’évapore des océans puis passe dans l’atmosphère où elle se refroidit et se condense puis retourne dans les océans par les précipitations directes ou; s'il pleut ou qu'il neige sur la terre ferme, il finit par retourner dans l'océan par les rivières. La figure ci-jointe présente un aperçu de ce cycle et du mode de transport de l'eau. Les montants indiqués représentent des milliards de tonnes d'eau par an!
Ces types de cycles lents ne sont pas exclusifs à la planète Terre. Par exemple, la lune de Saturne Titan; dont l'atmosphère est environ 200ºC plus froide que celle de la Terre, il vit un cycle similaire à celui de l'eau sur Terre, mais dans ce cas avec le méthane (CH4). On pense que le méthane joue sur Titan, le même rôle que l'eau sur Terre: il s'évapore des lacs et des mers, forme des nuages, précipite, creuse des vallées et des écoulements (on parle d'une météorologie du méthane).
Donc, déjà de retour sur Terre, pour bien comprendre pourquoi les océans ont la composition en sels dont ils disposent, il faut voir combien d’eau et combien de sels ils échangent avec l’atmosphère; et surtout avec les rivières et les lacs.
Si vous examinez attentivement les océans, les rivières, les lacs et les pluies, vous constaterez tout d’abord que la composition en sel de l’eau de pluie est étonnamment similaire à celle de l’eau de mer (la figure ci-jointe présente des graphiques où: observer la composition en sels monoatomiques des eaux de pluie, des rivières, des lacs et des océans).
En effet, presque toute l'eau de pluie provient des océans. Les mers et les océans constituent les trois quarts de la surface de la Terre, ce qui garantit un apport continu et énorme d’eau dans l’atmosphère du fait de son évaporation. Mais ce qui s'évapore n'est que de l'eau, pas des sels. Donc, il doit y avoir un mécanisme autre que l'évaporation; les sels passent dans l'atmosphère et, par conséquent, dans l'eau de pluie.
Ce mécanisme est la formation d'aérosols. Les vents forts ou les vagues qui éclaboussent lorsqu’ils se brisent sur une plage injectent souvent des gouttelettes d’eau de tailles différentes dans l’air. La plupart retombent dans l'eau; mais une petite partie, la plus petite (de quelques microns de rayon), peut rester suspendue dans les airs. Ces gouttelettes sont appelées aérosols et sont des échantillons miniatures d’eau de mer, avec exactement la même concentration et la même composition en sels marins. Ces aérosols sont facilement transportés par le vent pour faire partie des nuages rejoignant une bonne partie de l'eau évaporée. Et comme l'eau évaporée ne contient pas de sels; et comme il constitue également la quasi-totalité de l’eau présente dans l’atmosphère, nous comprendrons alors pourquoi les sels que contient l’eau de pluie (en particulier le NaCl) sont identiques à ceux de l’eau de mer, mais beaucoup plus dilués, avec une concentration 4000 fois plus bas que l'eau de mer.
Faisons un pas de plus dans le cycle de l'eau et abordons maintenant les rivières et les lacs. La majeure partie de l'eau des rivières et des lacs provient de l'eau de pluie. Cependant, les rivières et les lacs diffèrent des précipitations tant par leur type que par la quantité de sels qu’elles transportent (voir figure ci-jointe). Ce changement est dû à l'ajout de nouveaux sels provenant de l'usure de la roche due aux précipitations. Une telle usure est appelée altération climatique ou érosion. Ce n'est pas tant une usure physique que chimique. Disons que ce n'est pas dû au choc de la pluie sur les roches mais plutôt aux réactions chimiques qui se produisent lorsque l'eau de pluie entre en contact avec les roches. La pluie est légèrement acide car elle s'est dissoute; Outre les sels, le dioxyde de carbone et le dioxyde de soufre, qui sont des gaz présents dans l'atmosphère. Quand il pleut, l'acidité de la pluie peut dissoudre les minéraux des sols et des roches, donnant naissance aux sels de sodium, magnésium, calcium, éléments présents en abondance dans la croûte terrestre et qui finissent par se dissoudre dans les rivières. et des lacs
En eau douce, il y a déjà une quantité appréciable de sels. Cela peut être vérifié en chauffant de l'eau dans une casserole jusqu'à ce qu'il ne reste plus rien; sauf un résidu de sel blanc cassé au fond du pot. Plus précisément, il y a une quantité considérable de sodium; c'est-à-dire la moitié orange du chlore qui, s'ils s'en souviennent, forment ensemble le sel commun.
Et comme les rivières vont enfin à la mer (nous sommes déjà de retour en mer), cela expliquerait la forte présence d’ions sodium (et d’autres, dans une moindre mesure) dans les mers et les océans.
Cependant, il nous reste à expliquer l'origine de l'ion chlorure, qui se trouve à peine dans la croûte terrestre. Il est impossible d'expliquer la grande quantité qui apparaît dans les océans avec la très petite quantité fournie par les rivières ou la pluie.
La réponse réside dans les origines de la Terre. Les scientifiques attribuent la présence d'ion chlorure dans les océans à l'activité volcanique au cours des premières étapes de l'histoire de notre planète, il y a environ 4000 millions d'années. À l’époque, beaucoup de gaz étaient émis dans l’atmosphère de l’intérieur de la Terre, tels que la vapeur d’eau, le dioxyde de carbone, l’azote et le chlorure d’hydrogène (symbole chimique: HCl). Ce dernier est considéré précisément comme la source de chlorure dans les océans.
Informations extraites et interprétées de: Science to Listen, en:
http://cienciaes.com/oceanos/2012/02/28/por-que-son-salados-los-oceanos-salinidad-y-ciclo-del-agua/
