Išgarinus litrą jūros vandens lieka tai, ko daugelis nesitiki: kodėl vandenynai tokie sūrūs, o Baltijos jūra – kitokia?

Vasarą maudydamiesi Palangoje ar Šventojoje tikriausiai ne kartą pajutote sūrų jūros vandens skonį. Tačiau jeigu teko atostogauti Graikijoje, Turkijoje ar Ispanijoje, galėjote pastebėti vieną įdomų skirtumą – Viduržemio jūros vanduo gerokai sūresnis už mūsų Baltiją. Kartais net akis graužia, o išlipus ant odos lieka baltų druskos pėdsakų. Kodėl taip yra? Juk ir ten, ir čia į jūrą lyja tas pats gėlas lietaus vanduo, o upės atneša daugiausia gėlą vandenį.

Atsakymas slypi ne viename gamtos reiškinyje, o milijardus metų trunkančiame procese. Dar įdomiau tai, kad paėmus litrą vandenyno vandens ir leidus jam visiškai išgaruoti, indo dugne liktų stebėtinai daug mineralinių medžiagų. Šis paprastas bandymas padeda suprasti ne tik vandenynų druskingumą, bet ir tai, kodėl kai kurie ežerai tampa tokie sūrūs, kad juose žmogus gali plūduriuoti beveik be pastangų.

Iš kur atsirado tiek druskos, jeigu į vandenyną teka gėlas vanduo?

Didelė dalis vandenyno druskų atkeliavo iš sausumos. Tik ne taip, kaip galėtume pagalvoti – niekas jų ten nesupylė, ir druska neatsirado staiga. Šis procesas vyksta nuo labai senų laikų ir tebesitęsia iki šiol.

Kiekvieną kartą lyjant vanduo patenka ant uolienų, dirvožemio ir akmenų. Lietaus lašai sugeria šiek tiek atmosferoje esančio anglies dioksido, todėl susidaro silpna anglies rūgštis. Ji padeda ardyti kai kuriuos mineralus, iš kurių sudarytos uolienos. Į vandenį pamažu patenka įvairių ištirpusių medžiagų – natrio, kalcio, kalio, magnio ir kitų jonų.

Vėliau lietaus vanduo suteka į upelius, upes ir galiausiai pasiekia jūras bei vandenynus. Nors upės vadinamos gėlavandenėmis, tai nereiškia, kad jų vandenyje visiškai nėra druskų. Jų tiesiog tiek mažai, kad paprastai nejaučiame sūraus skonio.

Taip vyksta nuolatinis mineralinių medžiagų pernešimas. Viena upė atneša nedaug, kita taip pat, tačiau per tūkstančius ir milijonus metų šie kiekiai tampa milžiniški.

Prie vandenynų mineralinės sudėties prisideda ir procesai jų dugne. Pro plyšius į Žemės gelmes prasiskverbęs vanduo įkaista, reaguoja su uolienomis ir grįžta pasikeitusios cheminės sudėties. Prie hidroterminių versmių kartais galima pamatyti vadinamuosius juoduosius rūkalius – iš dugno kylančius karšto, mineralų prisotinto vandens srautus, kurie atrodo tarsi dūmai.

Tačiau yra viena priežastis, dėl kurios vandenynai sukaupė tiek daug druskų. Vanduo iš jų nuolat garuoja, o didžioji dalis ištirpusių druskų lieka. Debesys išgaravusį vandenį vėl grąžina lietaus ar sniego pavidalu, tačiau druskos kartu į debesis neiškeliauja.

Kas liktų, jeigu išgarintume litrą jūros vandens?

Čia prasideda įdomiausia dalis. Vidutinis pasaulio vandenyno druskingumas siekia apie 35 gramus ištirpusių druskų viename kilograme jūros vandens, arba maždaug 3,5 procento jo masės. Viename litre tokio vandens yra apytikriai 35–36 gramai druskų.

Palyginimui, tai maždaug du valgomieji šaukštai druskos, priklausomai nuo jos rupumo. Ir visa tai – viename litre vandens, kuris iš pirmo žvilgsnio atrodo visiškai skaidrus.

Jeigu tokį vandenį supiltumėte į platų indą ir leistumėte jam visiškai išgaruoti, dugne liktų balkšvų kristalų bei kitų mineralinių nuosėdų. Tai nebūtų vien gryna valgomoji druska. Jūros vandenyje yra įvairių ištirpusių junginių, nors didžiausią jų dalį sudaro natrio ir chlorido jonai.

Tokį reiškinį galima pamatyti ir namuose, neturint jūros vandens. Į stiklinę vandens įberkite šaukštelį druskos, gerai išmaišykite, kad ji ištirptų, ir nedidelį kiekį tirpalo supilkite į plačią lėkštelę. Palikite šiltoje, saugioje vietoje, kur vanduo galėtų pamažu garuoti. Po kurio laiko pastebėsite, kad vandens mažėja, o dugne pradeda formuotis druskos kristalai.

Taip pat veikia ir natūralūs druskos telkiniai bei specialūs druskos gavybos baseinai. Šiltuose kraštuose jūros vanduo nukreipiamas į seklius baseinus, kuriuose saulė ir vėjas pamažu išgarina vandenį, o likusios druskos surenkamos ir apdorojamos.

Tik nereikėtų bandyti iš paplūdimyje pasisemto vandens namuose pasigaminti valgomosios druskos. Kartu su druskomis gali likti įvairių nepageidaujamų priemaišų, todėl toks produktas be tinkamo apdorojimo nėra skirtas maistui.

Dar vienas svarbus dalykas – virinant jūros vandenį jis netampa geriamas. Jeigu vanduo garuoja, o druskos lieka puode, likęs skystis tik dar labiau sūrėja. Norint išgauti gėlą vandenį, reikia surinkti ir atskirai kondensuoti garus arba naudoti kitus gėlinimo metodus.

Kodėl Baltijos jūra tokia mažai sūri, o Viduržemio – gerokai sūresnė?

Lietuviams tai bene įdomiausias klausimas. Juk Baltijos jūra taip pat susijungusi su pasaulio vandenynu, todėl kodėl jos vanduo nėra toks sūrus kaip Atlante?

Atsakymas susijęs su geografija, klimatu ir vandens apykaita. Į Baltiją įteka daug upių, kurios nuolat papildo ją gėlu vandeniu. Tuo metu vandens garavimas mūsų regione nėra toks intensyvus kaip šiltuose pietų kraštuose. Be to, Baltijos jūrą su Šiaurės jūra jungia palyginti siauri Danijos sąsiauriai, todėl sūraus vandenyno vandens apykaita yra ribota.

Dėl šių priežasčių didelėje Baltijos jūros dalyje vandens druskingumas siekia tik apie 6–8 gramus kilograme, nors atskirose vietose jis gerokai skiriasi. Tai kelis kartus mažiau nei pasaulio vandenynų vidurkis.

Viduržemio jūroje situacija beveik priešinga. Ten klimatas gerokai šiltesnis, vanduo intensyviai garuoja, o gėlo vandens papildymas nekompensuoja viso šio netekimo. Todėl druskų koncentracija didėja, o vidutinis paviršinio vandens druskingumas daugelyje vietų siekia apie 38 gramus kilograme.

Būtent todėl atostogaujant prie Viduržemio jūros vandens sūrumas jaučiamas daug stipriau. Skirtumą galima pajusti net plaukiojant – sūresnis vanduo yra tankesnis, todėl žmogaus kūnui suteikia šiek tiek didesnę plūdrumo jėgą.

Dar įspūdingesnis pavyzdys – Negyvoji jūra. Nors ji vadinama jūra, iš tiesų tai labai sūrus ežeras, neturintis natūralaus paviršinio nutekėjimo į vandenyną. Vanduo iš jo garuoja, o didelė dalis druskų lieka. Dėl to druskingumas ten kelis kartus didesnis nei įprastame vandenyne ir žmogui daug lengviau laikytis vandens paviršiuje.

Jeigu druska nuolat kaupiasi, kodėl vandenynai dar netapo viena milžiniška druskos mase?

Atrodytų, kad per milijardus metų į vandenyną atnešus tiek mineralinių medžiagų vanduo turėtų tapti neįtikėtinai sūrus. Tačiau taip nenutinka, nes gamtoje veikia ir priešingi procesai.

Kai kurias ištirpusias medžiagas naudoja jūrų organizmai. Pavyzdžiui, kalcį ir karbonatus daugelis jų panaudoja kriauklėms bei skeletams formuoti. Kitos medžiagos dalyvauja cheminėse reakcijose, nusėda į jūros dugną arba ilgainiui įtraukiamos į geologinius procesus. Dalis vandenyno dugno nuosėdų kartu su tektoninėmis plokštėmis net grįžta į Žemės gelmes.

Taigi vandenynas nėra tiesiog didžiulis indas, į kurį druska nuolat beriama ir niekada nepašalinama. Jo cheminė sudėtis formuojasi dėl sudėtingos pusiausvyros tarp medžiagų patekimo ir pasišalinimo. Ši pusiausvyra geologiniais laikotarpiais gali keistis.

Beje, druskingumas svarbus ne tik dėl vandens skonio. Jis kartu su temperatūra veikia vandens tankį, o šis – vandenynų cirkuliaciją ir šilumos pernešimą aplink planetą. Todėl net nedideli druskingumo pokyčiai tam tikruose regionuose gali turėti įtakos dideliems gamtos procesams.

Visa tai priverčia visai kitaip pažvelgti į paprastą jūros vandenį. Kai kitą vasarą stovėsite Baltijos pakrantėje ir žiūrėsite į bangas, prisiminkite, kad jose ištirpusios mineralinės medžiagos atkeliavo iš uolienų, upių ir vandenyno gelmių, o dalis jų ten cirkuliuoja neįsivaizduojamai ilgai.

Ir turbūt įdomiausia tai, kad paprastas lietaus lašas, nukritęs ant akmens kur nors Lietuvoje, per upelius ir upes taip pat gali nunešti mažytę mineralinių medžiagų dalį į Baltijos jūrą. Gamtoje net toks mažas įvykis yra didelio, milijonus metų trunkančio proceso dalis.