Auga do mar

A auga do mar é unha solución baseada en auga que compón os océanos e mares da Terra. É salgada pola concentración de sales minerais disoltos que contén, un 35ppm (3,5%) como media, entre as que predomina o cloruro sódico, tamén coñecido como sal de mesa. O océano contén un 97,25% do total de auga que forma a hidrosfera.

Auga do mar no Estreito de Malaca.

Diagrama de temperatura-salinidade e cambios na densidade da auga do mar.

Cambios na densidade da auga do mar coa profundidade a diversas latitudes.

Composición

Composición de solutos sólidos da auga do mar, cada un expresado como porcentaxe do total
Anións		Catións
Cloruro (Cl-)	55,29	Sodio (Na+)	30,75
Sulfato (SO42-)	7,75	Magnesio (Mg++)	3,70
Bicarbonato (HCO3-)	0,41	Calcio (Ca++)	1,18
Bromuro (Br-)	0,19	Potasio (K+)	1,14
Flúor (F-)	0,0037	Estroncio (Sr++)	0,022
Molécula non disociada		Ácido bórico (H3BO3)	0,076

A auga do mar é unha disolución en auga (H₂O) de moi diversas substancias. Até os 2/3 dos elementos químicos naturais están presentes na auga de mar, aínda que a maioría só como trazas. Seis compoñentes, todos eles ioné, dan conta de máis do 99% da composición de solutos. A táboa adxunta enumera os máis abundantes.

Salinidade

O estudo da composición simplifícase polo feito de que as proporcións dos compoñentes son sempre aproximadamente as mesmas, aínda que a concentración conxunta de todos eles é enormemente variable. Referímonos a esa concentración total como salinidade, que adoita expresarse en tanto por mil (‰). Grazas á universalidade da súa composición, a salinidade adoita ser estimada a partir da medición dun só parámetro, como a condutividade eléctrica, o índice de refracción ou a concentración dun dos seus compoñentes, xeralmente o ión cloruro (Cl^-).

A salinidade presenta variacións cando se comparan as concas, as distintas latitudes ou as diferentes profundidades. Favorece unha salinidade máis elevada a evaporación máis intensa propia das latitudes tropicais, sobre todo na superficie, e unha menor salinidade a proximidade da desembocadura de ríos caudalosos e as precipitacións elevadas.

De todos os mares abertos é o mar Vermello o que presenta maior salinidade (40‰), bordeado como está de rexións áridas. O mar Báltico é o de salinidade menor (6‰ nas augas superficiais do golfo de Botnia), pola súa pequena profundidade, clima frío e amplitude das concas que verten as súas augas nel, o que unido á súa topografía case pechada, limita moito os intercambios co océano mundial. A salinidade é moi variable nos lagos e mares pechados que ocupan concas endorreicas, con só un 12‰ no mar Caspio e até un 330‰ nas capas superficiais do mar Morto. O principal factor do que depende a salinidade dos mares interiores é a existencia de drenaxe, cun ou máis emisarios por que os que desbordar, ou que pola contra a evaporación sexa a única forma de compensarse as achegas. Así o lago Vitoria, cunha orixe tectónica semellante á do Mar Morto, é un lago de auga doce á vez que a fonte principal do caudaloso río Nilo.

As diferenzas de salinidade entre masas de auga combínanse coas de temperatura para producir diferenzas de densidade, que á súa vez son responsables da convección na que se basea a circulación oceánica a grande escala, a chamada por iso circulación termohalina.

Dende que Edmond Halley o propuxera en 1715, admítese que a salinidade da auga do mar é efecto dunha salinización progresiva, estabilizada fai xa longo tempo, debida a un achegue polos ríos, non compensado, de sales procedentes do lavado das rochas continentais. A salinidade non medrou dende fai miles de millóns de anos, por mor da acumulación de sal en sedimentos. Hoxe en día acéptase que boa parte do sodio procede das mesmas emisións volcánicas que facilitaron orixinalmente a formación da hidrosfera.

Condutividade eléctrica

A auga do mar presenta unha elevada condutividade eléctrica, á que contribúen a polaridade da auga e a abundancia de ions disoltos. Os sales en auga disócianse en ións. Un ion é un átomo cargado positiva ou negativamente e que, por tanto, intercambia electróns co medio. Poden absorber e liberar electróns ás partículas veciñas. A condutividade varía sobre todo coa temperatura e a salinidade (a maior salinidade, maior condutividade), e a súa medición permite, unha vez controlada a temperatura, coñecer a salinidade.

Densidade

A densidade da auga do mar é unha das súas propiedades máis importantes. A súa variación provoca correntes. É determinada usando a ecuación internacional de estado da auga de mar a presión atmosférica, que é formulada pola Unesco (UNESCO Technical Papers in Marine Science, 1981) a partir dos traballos realizados ao longo de todo este século para coñecer as relacións entre as variables termodinámicas da auga do mar: densidade, presión, salinidade e temperatura. A densidade da típica auga do mar (auga salgada cun 3,5% de sales disoltos) adoita ser de 1,02819 kg/L aos -2 °C, 1,02811 aos 0 °C, 1,02778 aos 4 °C etc.

A densidade da auga de mar depende do tres variables: Salinidade (s), Temperatura (t) e Presión (p). Para simbolizar a densidade emprégase xeralmente a letra grega ρ(rho) e para indicar que é función do tres variables escríbese ρ(s,t,p). O valor numérico da densidade da auga do mar no seu ambiente natural varía soamente a partir do terceiro decimal e, para economizar espazo e traballo, así como para ter unha visión mellor do valor, defínese outra cantidade simbolizada pola letra grega σ(Sigma) mediante a seguinte expresión.

σ(s,t,p)=(ρ(s,t,p)-1)x1000

Por exemplo, á densidade ρ(s,t,p)=1,02743 correspóndelle o valor σ(s,t,p)=27,43.

pH

A auga oceánica é lixeiramente alcalina, e o valor do seu pH está entre 7,5 e 8,4 e varía en función da temperatura; se esta sobe, o pH diminúe e tende á acidez; tamén pode variar en función da salinidade, da presión ou profundidade e da actividade vital dos organismos mariños (http://bibliotecadigital.ilce.edu.mx/sites/ciencia/volumen1/ciencia2/12/htm/sec_17.html)

Gases

Os gases disoltos son os mesmos que compoñen o aire libre, pero en diferentes proporcións, condicionadas por diversos factores. A temperatura e a salinidade inflúen reducindo a solubilidade dos gases cando calquera deses dous parámetros medra. Outros factores son a actividade metabólica dos seres vivos e os complexos equilibrios químicos cos solutos sólidos, como o ion bicarbonato (HCO₃^-). A concentración total e a composición dos gases disoltos varían sobre todo coa profundidade, que afecta á axitación, a fotosíntese (limitada á superficial zona fótica) e a abundancia de organismos.

En augas oceánicas superficiais ben mesturadas, a composición típica de gases disoltos inclúe un 64% de nitróxeno (N₂), un 34% de osíxeno (O₂) e un 1,8% de dióxido de carbono (CO₂), moi por riba este último do 0,04% que hai no aire libre. O osíxeno (O₂) abunda sobre todo na superficie, onde predomina a fotosíntese sobre a respiración, e adoita presentar o seu mínimo cara aos 400 m de profundidade, onde os efectos da difusión dende o aire libre e da fotosíntese xa non acadan, pero onde aínda é alta a densidade de organismos consumidores, que o esgotan. A temperatura, máis baixa nos fondos profundos, afecta á solubilidade dos carbonatos.

Descenso crioscópico

O descenso crioscópico é a redución do punto de fusión dun disolvente puro pola presenza de solutos. É directamente proporcional á molalidade, o que fai que sexa máis importante para solutos iónicos, como os que predominan na auga do mar, que para os non iónicos. O fenómeno ten importantes consecuencias no caso da auga do mar, porque a resposta ao arrefriado intenso da auga do océano, como ocorre no inverno das rexións polares, é a separación dunha fase sólida flotante de auga pura. É así como se forman as banquisas ao redor da Antártida ou ao redor do océano Ártico, como un agregado compacto de xeo puro de auga, con salmoira enchendo os intersticios, e flotando sobre unha masa de auga líquida a menos de 0 °C (até un límite máximo de -1,9 °C para unha salinidade do 3,5%).

Véxase tamén

Outros artigos

• Ciclo hidrolóxico
• Hidrosfera
• Oceanografía

Notas