Composizione dell’acqua marina
L’acqua del mare presenta varie proprietà fisiche e chimiche che la distinguono dall’acqua dolce. Tali proprietà e la sua composizione producono il risultato di una serie di fenomeni che si sono verificati nel corso della storia della Terra. L’acqua “primitiva” doveva essere notevolmente acida, la presenza dell’ossigeno disciolto minima e invece doveva essere alta la presenza d’anidride carbonica disciolta, così come si poteva rilevare un’alta percentuale di anidride carbonica nell’atmosfera. Lo sviluppo delle fonti di vita e dell’attività di fotosintesi hanno fatto sì che diminuisse la concentrazione di CO2, che aumentasse quella d’ossigeno e che cambiassero gli equilibri d’altre sostanze disciolte. Inoltre il continuo apporto di sali minerali dal dilavamento e dalla solubilizzazione delle rocce hanno portato all’attuale composizione dell’acqua marina. |
La costituzione chimica dell’acqua di mare è molto complessa poiché dipende da molteplici fattori tra i quali possiamo citare come principali: l’apporto delle acque continentali e degli scarichi d’acque e materiali dovuti alle attività umane, gli scambi e l’interazione tra superficie marina e atmosfera, i processi tra gli ioni in soluzione e i minerali costituenti i sedimenti del fondo e in sospensione, i processi biochimici.
elemento | mg/l | elemento | mg/litro | elemento | mg/litro |
Cloro Sodio Magnesio Zolfo Calcio Potassio Bromo Carbonio Stronzio Boro Silicio Fluoro Argo Azoto Litio Rubidio Fosforo Iodio Bario |
18.980
10.540 1.350 885 400 380 65 28 8 4,6 3 1,3 0,6 0,5 0,17 0,12 0,07 0,06 0,03
|
Indio Zinco Ferro Alluminio Molibdeno Selenio Stagno Rame Arsenico Uranio Nichel Vanadio Manganese Titanio Antimonio Cobalto Cesio Cerio Ittrio |
0,02 0,01 0,01 0,01 0,01 0,004 0,003 0,003 0,003 0,003 0,002 0,002 0,002 0,001 0,0005 0,0005 0,0005 0,0004 0,0003 |
Argento
Lantanio Cripto Neon Cadmio Tungsteno Xeno Germanio Cromo Torio Scandio Piombo Mercurio Gallio Bismuto Niobio Tallio Elio Oro
|
0,0003 0,0003 0,0003 0,0001 0,0001 0,0001 0,0001 0,00007 0,00005 0,00005 0,00004 0,00003 0,00003 0,00003 0,00002 0,00001 0,00001 0,000005 0,000004 |
Tabella degli elementi presenti nell’acqua di mare.
Salinità dell’acqua marina
L’acqua marina è salata: essa è, in effetti, una complessa soluzione in acqua pura di numerosi sali dissociati, cioé scomposti negli elementi chimici che li costituiscono. La sua composizione è pressoché costante in tutti i mari, sebbene accurate analisi dimostrino che esistono variazioni regionali. L’acqua di mare è mediamente composta per il 96,5 % da acqua e per il 3,5% da sali; gli specialisti preferiscono tuttavia esprimere la “salinità” in parti per mille (es. 35‰).
Nella tabella sopra sono rappresentate le quantità dei sali disciolti espresse in milligrammi per litro. Gli oligoelementi si trovano disciolti nell’acqua di mare in concentrazioni tanto piccole da non modificare sostanzialmente la salinità ma, d’altra parte, anche questi elementi rivestono particolare importanza per la vita degli organismi marini: è nota ad esempio l’importanza del ferro quale costituente del sangue o del rame quale costituente dell’emocianina che in taluni organismi (molluschi ad esempio) ha le stesse funzioni dell’emoglobina, lo stronzio, elemento fondamentale per la crescita dei coralli, ecc.
La salinità subisce variazioni soprattutto nell’ambito superficiale in rapporto all’entità della evaporazione e degli apporti delle precipitazioni metoriche e delle acque continentali (fiumi e acque di fusioni dei ghiacciai): nei mari polari la salinità superficiale assume valori di 32-33 g/l, nei mari caldi delle fasce tropicali, dove massima è l’evaporazione, si registrano valori di 36-37 g/l; nei bacini interni le variazioni sono più ampie a causa della scarsità di comunicazione e di mescolamento con le acque oceaniche: così, nel golfo di Botnia (Mar Baltico sett.) la salinità è anche inferiore a 5-6 g/litro, mentre nel Mar Rosso supera i 40 g/litro.
In superficie e in prossimità delle coste la salinità presenta variazioni anche stagionali, negli oceani rimane praticamente costante.
In profondità, in genere, la salinità è leggermente inferiore ai valori di superfice e non subisce sensibili variazioni. I rapporti quantitativi tra i principali costituenti rimangono invariati al variare della salinità e quindi è possibile determinare la salinità complessiva in funzione della concentrazione di un solo elemento, in genere il cloro (clorinità) che è l’elemento maggiormente presente.
La salinità media superficiale degli oceani è normalmente compresa tra il 33‰ e il 37‰; tuttavia in zone più chiuse con scarsi apporti d’acqua dolce, dove l’evaporazione è maggiore, arriva fino a valori di 40 g/litro, mentre in zone soggette a scarsa evaporazione e a ingenti apporti di acqua dolce si misura una salinità superficiale bassa o addirittura molto bassa fino quasi a raggiungere i 5 g/litro
Nella tabella sopra sono rappresentate le quantità dei sali disciolti espresse in milligrammi per litro. Gli oligoelementi si trovano disciolti nell’acqua di mare in concentrazioni tanto piccole da non modificare sostanzialmente la salinità ma, d’altra parte, anche questi elementi rivestono particolare importanza per la vita degli organismi marini: è nota ad esempio l’importanza del ferro quale costituente del sangue o del rame quale costituente dell’emocianina che in taluni organismi (molluschi ad esempio) ha le stesse funzioni dell’emoglobina, lo stronzio, elemento fondamentale per la crescita dei coralli, ecc.
La salinità subisce variazioni soprattutto nell’ambito superficiale in rapporto all’entità della evaporazione e degli apporti delle precipitazioni metoriche e delle acque continentali (fiumi e acque di fusioni dei ghiacciai): nei mari polari la salinità superficiale assume valori di 32-33 g/l, nei mari caldi delle fasce tropicali, dove massima è l’evaporazione, si registrano valori di 36-37 g/l; nei bacini interni le variazioni sono più ampie a causa della scarsità di comunicazione e di mescolamento con le acque oceaniche: così, nel golfo di Botnia (Mar Baltico sett.) la salinità è anche inferiore a 5-6 g/litro, mentre nel Mar Rosso supera i 40 g/litro.
In superficie e in prossimità delle coste la salinità presenta variazioni anche stagionali, negli oceani rimane praticamente costante.
In profondità, in genere, la salinità è leggermente inferiore ai valori di superfice e non subisce sensibili variazioni. I rapporti quantitativi tra i principali costituenti rimangono invariati al variare della salinità e quindi è possibile determinare la salinità complessiva in funzione della concentrazione di un solo elemento, in genere il cloro (clorinità) che è l’elemento maggiormente presente.
La salinità media superficiale degli oceani è normalmente compresa tra il 33‰ e il 37‰; tuttavia in zone più chiuse con scarsi apporti d’acqua dolce, dove l’evaporazione è maggiore, arriva fino a valori di 40 g/litro, mentre in zone soggette a scarsa evaporazione e a ingenti apporti di acqua dolce si misura una salinità superficiale bassa o addirittura molto bassa fino quasi a raggiungere i 5 g/litro
Nei mari italiani, in superficie, la salinità è compresa tra il 37,70‰ e il 38,50‰, con punte minime del 32,70‰ dovuta ad apporti di acqua dolce. Infatti il modo in cui varia la salinità dipende quasi interamente dal bilancio tra evaporazione e precipitazioni e dall’entità del mescolamento tra acque superficiali e profonde; inoltre, come già detto sopra, essa risulta soggetta a più ampie variazioni nella fascia costiera, dove le azioni modificatrici sono più intense e mutevoli.
Negli studi oceanografici le grandezze che caratterizzano le varie masse d’acqua, oltre la salinità, sono:
la temperatura, la densità e la pressione.