מדוע הים מלוח?
אם כל המלח שבים היה מפוזר באופן שווה על פני האדמה, הוא היה יוצר שכבה שעוביה יותר מ־150 מטר — כבניין בן 45 קומות! מהיכן כל המלח הזה, בייחוד לאור העובדה שאינספור נחלים ונהרות של מים מתוקים זורמים לאוקיינוסים? המדענים חשפו מספר מקורות.
מקור אחד הוא הקרקע שמתחת לרגלינו. מי גשמים מחלחלים דרך האדמה והסלעים וממיסים כמויות זעירות של מינראלים, כולל מלחים ומרכיביהם הכימיים, ואחר כך נושאים אותם אל הים בנחלים ובנהרות (1). תהליך זה נקרא בְּלָיָה. כמובן, ריכוז המלח במים מתוקים נמוך מאוד ולכן איננו חשים בטעמו.
מקור נוסף הם מינראלים בקרום כדור־הארץ מתחת לאוקיינוסים. מים חודרים לקרקעית הים דרך סדקים, מגיעים לטמפרטורות גבוהות מאוד ושבים אל פני השטח עם מטען של מינראלים מומסים. ארובות הידרו־תרמיות — שחלקן יוצרות גייזרים במצולות ים — מטילות אל הים את המרק הכימי שנוצר (2).
בתהליך הפוך שתוצאותיו דומות, הרי געש תת ימיים פולטים כמויות גדולות של סלעים לוהטים לתוך הים, והסלעים משחררים כימיקלים למים (3). מקור נוסף של מינראלים הוא הרוח הנושאת חלקיקים מהאדמה אל הים (4). כל התהליכים האלה הופכים את מי הים לתמיסה המכילה למעשה את כל היסודות הידועים. מרכיב המלח העיקרי הוא נתרן כלורי — מלח שולחן. הנתרן הכלורי מהווה 85 אחוז מהמלחים המומסים והוא הסיבה העיקרית לטעמם המלוח של מי הים.
מה שומר על יציבות רמות המליחות?
המלחים מרוכזים בים מכיוון שהמים המתאדים מהאוקיינוסים הם כמעט מים טהורים. המינראלים נותרים מאחור. במקביל לכך, מינראלים נוספים ממשיכים להיכנס לאוקיינוסים; אולם רמת המליחות נשארת יציבה, כ־35 פרומיל (כמות החומר המומס באלף יחידות מים) או, במילים אחרות, 5.3 אחוזים. מסתבר אפוא שמלחים ומינראלים אחרים מתווספים ומסולקים בערך באותו שיעור. מכאן עולה השאלה, לאן נעלם המלח?
מרכיבי מלח רבים נספגים בגופם של אורגניזמים חיים. למשל, פוליפים (באלמוגים), רכיכות וסרטנים צורכים סידן (מרכיב מלח) לבניית קונכיות, שריונים ושלדים. אצות מיקרוסקופיות הנקראות צוֹרָנִיוֹת קולטות צורן דו־חמצני. חיידקים ואורגניזמים אחרים ניזונים מחומרים אורגאנים מומסים. כאשר אורגניזמים אלו מתים או נאכלים, המלחים והמינראלים בגופם נחים בסופו של דבר בקרקעית הים כחומר מת או כצואה (5).
מלחים רבים שאינם מסולקים בתהליכים ביוכימיים, נעלמים בדרכים אחרות. למשל, טיט וחומרים יבשתיים אחרים המוצאים את דרכם לאוקיינוסים בנהרות, או דרך נֶגֶר (מים הזורמים על פני האדמה) ונשורת וולקנית, לוכדים מלחים מסוימים ונושאים אותם אל קרקעית הים. יש מלחים הנצמדים לסלעים. לכן בעזרת מספר תהליכים, רוב המלח מתיישב בסופו של דבר על קרקעית הים (6).
חוקרים רבים מאמינים שתהליכים גיאופיזיים משלימים זה עידן ועידנים את המחזור. קרום כדור־הארץ מורכב מלוחות ענק. חלקם נפגשים באזורי הפחתה שבהם לוח אחד נוחת אל מתחת למשנהו ושוקע בתוך המעטפת החמה של כדור־הארץ. בדרך כלל, הלוח האוקיאני הצפוף יותר שוקע מתחת ללוח היבשתי הקל יותר ותוך כדי כך נוטל ממנו מטען של משקעי מלח כמסוע ענק. בדרך זו קרום כדור־הארץ ברובו ממוחזר אט אט (7). רעידות אדמה, הרי געש ואזורי בקע הם שלוש תולדות של תהליך זה.a
יציבות מדהימה
מליחות האוקיינוסים משתנה ממקום למקום ולפעמים באותו אזור מעונה לעונה. המים הפתוחים המלוחים ביותר מצויים במפרץ הפרסי ובים האדום, שם התאדות המים היא בשיעור גבוה מאוד. מליחות האוקיינוסים באזורים הקולטים כמות רבה של גשמים או מים מתוקים מנהרות רחבי ידיים פחותה מהממוצע. הוא הדין לגבי מי ים שבקרבת קרחונים (מים מתוקים קפואים) המפשירים בקטבים. מצד שני, כאשר נוצר קרח, עולה מליחות מי הים באזור. אף־על־פי־כן, מליחות האוקיינוסים יציבה מאוד.
דרגת החומציות (pH) במי הים יציבה יחסית. ה־pH הינו מדד החומציות או הבסיסיות של תמיסה. בתמיסות ניטראליות ה־pH הוא 7. ה־pH של מי ים נע בין 4.7 ל־3.8, ומכאן שהים בסיסי במקצת. (ה־pH בדם האדם הוא בערך 4.7.) אם דרגת החומציות הייתה חורגת מטווח זה, האוקיינוסים היו בצרה צרורה. למעשה, מכך חוששים כיום המדענים. חלק ניכר מדו־תחמוצת הפחמן שבני האדם משחררים לאטמוספירה עושה את דרכה בסופו של דבר אל האוקיינוסים ויוצרת ריאקציה כימית עם המים שתוצאתה חומצה פחמתית. לכן פעולות האדם עלולות אט אט להעלות את חומציות האוקיינוסים.
רבים מהמנגנונים השומרים על יציבותם הכימית של מי הים אינם מובנים לגמרי. בכל אופן, מה שלמדנו מאדיר את חוכמתו העצומה של הבורא, אשר דואג ליצירות כפיו (ההתגלות י״א:18).
[הערת שוליים]
a ראה המאמר ”קרקעית האוקיינוסים — התעלומה נחשפת”, בהוצאת עורו! מ־22 בנובמבר 2000 (אנג׳).
[תרשים/תמונות בעמודים 16, 17]
(לתרשים מעומד, ראה המהדורה המודפסת)
גשם
1 מינראלים בסלעים
2 ארובה הידרותרמית
3 התפרצות הר געש תת ימי
4 רוח
אוקיינוס
קרקעית האוקיינוס․․
קרום כדור־הארץ
5 צורניות
6 נשורת וולקנית
7 אזור הפחתה
[שלמי תודה]
ארובה: Science VU/Visuals Unlimited ©; התפרצות: REUTERS/Japan Coast Guard/Handout
צורניות: Dr. Neil Sullivan, USC/NOAA Corps; צילום הר געש: Dept. of Interior, National Park Service
[תיבה/תרשים בעמוד 18]
מלחים הנמצאים בים
למרות שהמדענים חוקרים את מי הים זה למעלה ממאה שנה, המידע שיש בידם בנוגע להרכבם הכימי עדיין לוקה בחסר. אולם עד כה הצליחו לבודד את מרכיבי המלחים המומסים השונים ולחשב את שיעורם. מרכיבים אלו כוללים:
[תרשים]
55% כלוריד
6.30 נתרן
7.7 גופרה
7.3 מגנזיום
2.1 סידן
1.1 אשלגן
4.0 ביקרבונט (סודה לשתייה)
2.0 ברומיד
ומספר מרכיבים נוספים כגון בורט, סטרונציום ופלואוריד.
[תיבה/תמונה בעמוד 18]
מלוחים מהאוקיינוסים
ישנם גופי מים פנים יבשתיים המלוחים יותר מהאוקיינוסים. דוגמא מעולה לכך הוא ים המלח, הימה המלוחה ביותר בעולם. מים הזורמים לים המלח נושאים מלחים מומסים ומינראלים נוספים (במדבר ל״ד:3, 12). מכיוון שחופו של ים המלח הוא המקום היבש הנמוך ביותר בעולם, למים יש רק מוצא אחד — בהתאדות. תהליך זה מוריד את מפלס פני הים בקיץ בכ־25 מילימטר ביום.
כתוצאה מכך, ריכוז המלחים בשכבת המים העליונה הוא כ־30 אחוז — כמעט פי עשרה מבים התיכון. צפיפות המים עולה ביחס ישר למליחות, ולכן הרוחצים בים המלח צפים גבוה מאוד על פני המים. למעשה, הם יכולים לשכב על גבם, לקרוא עיתון ולצוף בכוחות עצמם.
[תיבה בעמוד 18]
מלח לניקוי האוויר
מחקרים מראים שחלקיקי זיהום באוויר מונעים מהעננים להמטיר משקעים על פני האדמה. לעומת זאת, עננים מזוהמים הנמצאים מעל האוקיינוסים מורידים גשם ביתר קלות. ההבדל מיוחס לחלקיקי המלח שמקורם ברסס הים.
טיפות מים קטנטנות המתגבשות סביב חלקיקי זיהום באטמוספירה, קטנות מכדי ליפול כטיפות גשם ומרחפות באוויר. חלקיקי המלח מושכים אליהם את אותן טיפות מים קטנות ויוצרים טיפות גדולות יותר, וכך מזריעים את ענני האוקיינוסים. כתוצאה מכך יורד גשם המסייע בטיהור האטמוספירה מחומרים מזהמים.