Misteri air laut yang asin, serta asal muasal air pada umumnya, telah membuat khawatir masyarakat selama berabad-abad. Sekelompok ilmuwan percaya ( ya, dia mungkin masih melakukannya) bahwa air datang ke bumi dari luar angkasa. Mereka mengatakan bahwa partikel-partikel kosmik mengandung inti atom hidrogen—proton; partikel-partikel tersebut dengan proton bergegas melintasi ruang angkasa ke segala arah, termasuk menuju planet kita kecepatan yang sangat besar. Setelah mencapai atmosfer, proton “mengambil” elektron darinya, mengikatnya ke dirinya sendiri dan berubah menjadi atom hidrogen. Hidrogen bereaksi dengan oksigen di udara, berubah menjadi tetesan kecil air, air tersebut jatuh ke bumi. Sepanjang sejarah Bumi, menurut pendapat mereka, air harus diproduksi sebanyak yang tersedia saat ini di Bumi.
Namun, kelompok ilmuwan lain, terutama ahli geokimia, percaya bahwa air di Bumi muncul bukan dari luar angkasa, melainkan dari... perut Bumi. Terlebih lagi, air asam dan asin muncul lebih dulu, baru kemudian muncul air tawar.
Ada sebuah lelucon terkenal: “Air laut terasa asin karena ikan haring berenang di dalamnya.” Tapi sungguh, mengapa air di laut dan samudera asin, dan air di sungai dan danau segar? Hal ini juga perlu dijelaskan. Ada dugaan bahwa garam dibawa oleh sungai dari daratan, tempat lapisan yang mengandung garam terkikis. Namun cadangan simpanan garam yang tersedia di benua tidak akan cukup untuk membuat air lautan menjadi asin. Sampai saat ini, sebagian orang berpendapat bahwa garam masuk ke perairan ketika bebatuan dasar laut larut.
Ada juga teori di kalangan ilmuwan bahwa asal usul garam ada hubungannya... dengan aktivitas vital organisme laut. Awalnya, air laut dan sungai, menurut mereka, sama, namun seiring berjalannya waktu, organisme perlu membangun kerangka berkapur ( cangkang, tulang) semakin banyak garam karbon dioksida yang diekstraksi dari air, tetapi klorida tetap ada di dalamnya. Selama miliaran tahun, begitu banyak klorida yang dapat terakumulasi dengan mudah ( garam), seberapa banyak yang kita lihat sekarang.
“Laut terasa asin karena penggiling garam bekerja di dasar laut,” kata salah satu dongeng Skandinavia. Dan ini ternyata paling mendekati kebenaran. “Penggiling garam” adalah celah-celah dalam di punggung tengah laut—lembah keretakan yang lazim kita kenal. Ini adalah “luka hidup” Bumi, dan untuk “menyembuhkan” luka ini, “menambalnya”, magma naik dari kedalaman. Dan bersamaan dengan itu, air naik ke permukaan planet kita. Air ini disebut remaja. Dia menjadi “nenek moyang” air laut.
Ilmuwan Soviet O. Yu. Shmidt berhipotesis bahwa planet kita terbentuk dari meteorit dan debu kosmik dingin. Akademisi A.P. Vinogradov percaya bahwa substansi penyusun bumi memiliki komposisi yang sama dengan meteorit batu. Materi dingin bumi di bawah pengaruh gaya kompresi ( daya tarik) dan peluruhan radioaktif isotop uranium, thorium dan potasium mulai memanas. Ketika memanas sedemikian rupa sehingga menjadi setengah cair, berbagai gas dan uap air yang jenuh dengan hidrogen sulfida, klorida, fluorida, dan asam lainnya naik ke permukaan bumi bersama dengan mineral ringan. Atmosfer saat itu terdiri dari gas panas beracun.
Pelepasan gas dan uap air ini terjadi selama ratusan juta tahun. Namun lapisan atas bumi mulai mendingin secara bertahap. Di atmosfer, proses kondensasi menjadi mungkin, yang mengakibatkan pembentukan atom hidrogen dan oksigen serta mineral paling menakjubkan dalam fase cair - air. “Tetesan pertama” jatuh ke permukaan bumi dan langsung menguap. Namun suatu ketika tetesan tersebut “menemukan” tempat yang paling cocok di permukaan bumi dan terawetkan dalam bentuk cairan. Maka tetesan-tetesan itu jatuh ke bumi selama ribuan, jutaan tahun dan mengalir ke cekungan yang masih kering di permukaannya. Waduk pertama terbentuk - mula-mula mini, kemudian semakin besar ukuran dan kedalamannya.
Namun komposisi air yang terkumpul di waduk-waduk tersebut berbeda dengan di zaman kita. Banyak asam klorida, sulfat, brom dan asam lainnya, senyawa karbon, boron, fosfor, nitrogen dan belerang terlarut di dalamnya. Dan tidak ada oksigen gratis. Tapi komponen utama ( terutama klorin) sudah ada, meskipun komponen garam terpenting kedua, natrium, belum ada; ia praktis tidak dilepaskan dari kedalaman bersama dengan gas dan air muda. Dari mana asalnya? Natrium masuk ke laut sebagai akibat dari proses penghancuran yang kompleks ( pelapukan) batuan vulkanik yang terdiri dari banyak unsur kimia. Beberapa dari batuan tersebut karena satu dan lain hal tetap berada dalam bentuk pecahan dan material individu di darat, sementara yang lain mengendap di dasar laut dan samudera dalam bentuk berbagai mineral lempung atau kalsium dan magnesium karbonat. Natrium masuk ke dalam larutan dan tetap berada di air laut. DI DALAM kondisi normal ion hidrogen ( H+), yang diterima oleh air remaja dari perut bumi, digantikan oleh ion natrium dalam air laut. Natrium bergabung dengan klorin ( Na+Cl) dan membentuk garam.
Seperti natrium, akibat pelapukan batuan vulkanik, banyak unsur kimia lain yang membentuk garam masuk ke dalam air, termasuk silikon, kalsium, magnesium, dan kalium.
Para ilmuwan percaya itu yang paling aktif air laut terbentuk dalam 600 juta tahun pertama perkembangan Bumi, yaitu sekitar 4 miliar tahun yang lalu. Ini adalah masa “bencana besar” - ketika akumulasi materi primer yang homogen ( debu kosmik yang dingin) inti bumi, mantel, kerak bumi, “lautan” dan atmosfer akhirnya muncul. Dengan demikian, umur perairan Samudra Dunia diyakini sekitar 4 miliar tahun.
Setelah itu, komposisi air tidak banyak berubah, dan selama 200 juta tahun terakhir komposisi air praktis tetap konstan. Hal ini terjadi meskipun air tawar terus mengalir ke laut perairan sungai, curah hujan, interaksi kompleks antara air laut dan batuan serta sedimen, meskipun terdapat fenomena vulkanisme. Alasan kegigihan ini adalah kompleksnya, namun proses alami menghilangkan “kelebihan” zat-zat tertentu yang terakumulasi di dalamnya dari air, atau, sebaliknya, mengisi kembali cadangan yang hilang dari satu atau beberapa unsur kimia lainnya. Di lautan semuanya seimbang. Keseimbangan ini terpelihara melalui interaksi antara lautan dan atmosfer, antara lautan dan daratan, antara lautan dan dasar laut, antara air dan zat-zat hidup.
Namun pembaca berhak bertanya: bagaimana gunung berapi modern mempengaruhi komposisi air? Memang, hampir masing-masing dari mereka membawa sejumlah uap atau cairan dari kedalaman ke permukaan bumi. Ya, memang ventilasi hidrotermal melepaskan banyak material ke permukaan bumi. Namun anehnya, sebagian besar berupa air hujan atau air laut. Ya, ya, sama yang menembus dari permukaan bumi. Itu merembes melalui celah ke dalam kerak bumi hingga kedalaman satu kilometer, disana memanas hingga 200 - 400 derajat dan kemudian dalam bentuk uap atau air panas dengan banyak kebisingan ( ingat geyser) atau mengalir dengan sangat pelan ke permukaan tanah atau ke laut. Di perjalanan ke atas ada air panas ( hidrotermal) melarutkan sebagian batuan dan diperkaya dengan sejumlah unsur kimia. Namun komposisinya berbeda dengan perairan remaja, dan tidak bisa menjadi sumber utama garam di lautan dan samudera. Garam di lautan muncul dari perut bumi bersama dengan air remaja dan gas dari gunung berapi pada tahap awal perkembangannya.
4,3 (86,67%) 3 suara
Bukan di Laut Mati.
Air paling asin di dunia terletak di Danau Don Juan, di Lembah Kering, timur laut Antartika. Meskipun Don Juan disebut danau, nyatanya danau ini lebih berupa genangan air - dengan kedalaman rata-rata kurang dari 15 cm.
Airnya sangat asin bahkan tidak membeku, meski suhu udara -50 °C. Air Don Juan mengandung 40% garam, delapan belas kali lebih asin dari air laut dan lebih dari dua kali lebih asin dari Laut Mati. (yang, pada gilirannya, hanya delapan kali lebih asin daripada lautan).
Danau Don Juan ditemukan secara tidak sengaja pada tahun 1961 dan dinamai menurut dua pilot helikopter Angkatan Laut AS - Letnan Donald Rowe dan John Hickey (maka "Don John", atau "Don Juan" dalam bahasa Spanyol), yang melakukan ekspedisi pertama untuk mempelajarinya.
Ini mungkin genangan air paling menarik di seluruh planet kita. Mengingat bahwa Lembah Kering Antartika- tempat terkering dan terdingin di bumi, sungguh mengejutkan bahwa di sana terdapat air. Dan dia tidak sampai di sana dari surga - cuacanya terlalu dingin dan berangin untuk salju dan hujan; air merembes keluar dari tanah, perlahan menjadi lebih asin seiring dengan menguapnya lapisan atas. Terlepas dari semua kondisi yang tidak menjanjikan bagi keberadaan kehidupan di danau, danau tersebut (yang mengejutkan para peneliti pertama) masih ada - dalam bentuk sedikit ganggang biru-hijau, yang menjadi tempat berlindung bagi komunitas bakteri yang berkembang pesat. , ragi dan jamur.
Karena alasan yang masih belum jelas hingga saat ini, sejak ekspedisi pertama, permukaan air di danau tersebut telah turun lebih dari setengahnya, dan tidak ada kehidupan yang tersisa di sana sama sekali. Namun hal ini pun penting, karena air Don Juan masih mengandung dinitrogen oksida (lebih dikenal sebagai “gas tertawa”), suatu zat yang sebelumnya diperkirakan memerlukan kehidupan organik untuk dapat diproduksi. Dalam kasus ini, jelas bahwa “gas tertawa” adalah produk sampingan dari reaksi antara garam di danau dan batuan basal vulkanik di sekitarnya.
Jika air cair ditemukan di Mars, kemungkinan besar akan berbentuk genangan air yang dingin dan asin, seperti di Danau Don Juan. Selain itu, kita sekarang mengetahui bahwa setidaknya beberapa bahan kimia yang mengandung nitrogen yang diperlukan untuk menghasilkan kehidupan dapat ditemukan bahkan di lingkungan yang paling keras sekalipun.
Berbeda dengan Don Juan, kehidupan berjalan lancar di Laut Mati. Tentu saja, tidak ada ikan di sana, tetapi alga jumlahnya sangat sedikit. Mereka memakan mikroba - halobacteria. Mereka termasuk dalam keluarga Archaea - bentuk kehidupan tertua di planet kita. Archaea sangat kuno sehingga, dalam skala evolusi, manusia lebih dekat dengan bakteri dibandingkan bakteri itu sendiri dengan archaea. Seperti penghuni Danau Don Juan sebelumnya, halobacteria adalah “extremo-philes,” yaitu, mereka mampu hidup dalam kondisi ekstrim yang pernah dianggap tidak cocok untuk kehidupan.
Halobacterium juga dikenal sebagai "mikroba renaisans" karena dapat menambal DNA-nya sendiri (rusak oleh konsentrasi garam yang tinggi). Pasien kanker akan mendapat manfaat besar jika mereka belajar menggunakan ini. Penerbangan berawak ke Mars juga akan menjadi kenyataan: DNA astronot dapat dilindungi dari paparan radiasi yang intens di ruang antarplanet.
Dari percobaan sederhana ini kita belajar satu hal penting: ketika mencampurkan air asin dengan air tawar, hasilnya selalu asin. Tentu saja, derajat salinitas tergantung pada volume campuran garam dan air tawar, pada jumlah garam pada volume pertama. Namun dengan volume yang sama, hasilnya akan selalu sama seperti dijelaskan di atas. Namun masih ada “pelanggaran” terhadap aturan ini di dunia.
Danau Balkhash mudah diingat dari kursus geografi sekolah. Separuhnya asin dan separuhnya lagi segar. Faktanya, ada dua danau di sini, karena Balkhash hampir seluruhnya (selatnya tetap kecil lebarnya) dipisahkan oleh semenanjung yang panjang. Sungai Ili yang mengalir penuh mengalir ke bagian pertama, dan sungai Karatal, Aksu, Lepsy, dan Ayaguz mengalir ke bagian kedua. Sebagian besar Balkhash (segar) “menyingkirkan” bagian yang asin dan tidak membiarkan air tercampur. Akibatnya, danau tersebut dapat diklasifikasikan menjadi danau segar dan danau asin. Tidak ada paradoks di sini.
Lama sekali Diyakini bahwa sungai kedua mengalir di bawah Amazon - sungai bawah tanah. Dan dia asin. Para ilmuwan telah menemukan bahwa di bawah Amazon bukanlah sungai, melainkan danau garam bawah tanah yang besar. Volume air di dalamnya jauh lebih sedikit dibandingkan di Amazon. Masih menjadi misteri: mengapa air sungai besar tidak menghilangkan garamnya? Toh pasti meresap dan tercampur! Atau apakah danau-danau ini terhubung dengan laut?
Volume air laut yang besar saat air pasang dapat membalikkan aliran sungai sehingga menyebabkan munculnya air asin di dalamnya. Muara sungai yang dipengaruhi oleh pasang surut air laut disebut muara. Amazon memiliki aliran yang kuat ke muaranya. Air tawar “memeras” air asin ke laut dalam jarak yang sangat jauh. Oleh karena itu, Amazon, setelah muaranya, terus mengalir di kedalaman lautan dalam waktu yang cukup lama, dan di “lidah” ini air tawar secara bertahap bercampur dengan asin.
Seperti yang Anda lihat, mencampurkan air asin dengan air tawar tidaklah mudah bahkan untuk alam. Tentu saja airnya bercampur, tetapi sedikit demi sedikit. Proses ini kami amati saat air pasang memasuki muara sungai. Jika alirannya lemah, maka air asin cepat bercampur dengan air tawar, dan sungai mengalir kembali, kini asin. Jika alirannya deras, maka air asin tidak mampu “menaklukkan” mulut dan “lidah” air tawar dengan relatif cepat. air akan datang ke laut atau samudera sejauh beberapa kilometer. Contohnya diberikan di atas - Amazon. Namun lautannya masih “berbelok” ke arah yang berlawanan dengan arus pasang!
Ternyata beberapa sungai mungkin segar sepanjang keseluruhannya, namun seiring air pasang, beberapa bagian menjadi asin. Tapi ini adalah sungai yang mengalir ke laut atau samudera. Namun jauh di pedalaman, apakah mungkin melihat sungai yang berisi air tawar dan air asin? Ya, kamu bisa.
Sungai ini terletak di Ural Selatan - di wilayah Orenburg. Ini tentang sungai kecil Berdyanka- anak sungai kiri Sungai Ural. Panjangnya 65 kilometer. Anda dapat mencapainya melalui jalan raya Orenburg-Belyaevka. Sungai sendiri pada jalur ini dilintasi jembatan ibu kota dengan rambu jalan. Tidak mungkin untuk “kelewatan” di sana. Dan jika Anda punya waktu dan keinginan, Anda bisa berkendara menyusuri sungai untuk mencicipi airnya dan memastikan bahwa di hulu dan kira-kira sampai tengah airnya segar, dan lebih dekat ke hilir sudah asin. . Keajaiban?
Tidak ada keajaiban. Berdyanka di bagian hilirnya mengikis lapisan pegunungan dengan garam batu. Secara alami, air tawar menjadi asin di sungai. Menarik juga untuk dicatat fakta bahwa setelah mengalir ke Ural, Berdyanka secara nyata membuat perairannya menjadi asin.
Ada banyak sungai dengan air tawar. Apakah ada sungai asin di suatu tempat? Ya, sudah. Dan bahkan ada beberapa di antaranya. Seperti halnya Berdyanka, air di dalamnya jenuh dengan garam, mengikis lapisan garam atau tanah yang sangat asin. Di Yakutia, Sungai Solyanka paling terkenal dalam hal ini. Ini mengikis lapisan garam yang tebal dan mencapainya melalui batu kapur. Air di sungai Yakut Namen (mengalir ke Lena) dan Kempendyay (anak sungai Vilyuy) memiliki rasa yang asin. Satu-satunya kekhasan Berdyanka adalah tidak jelas apakah harus dianggap segar atau asin?
