Cada vez que te bañas en el mar, tienes que agradecer a la geología por la flotabilidad adicional que proporciona el agua salada. Los procesos geológicos a gran escala traen sal a los océanos y luego la reciclan en las profundidades del planeta. La respuesta corta a por qué el océano es salado suena así:
Las sales erosionadas de las rocas y el suelo son transportadas por los ríos hacia los océanos, donde se acumula la sal. Otra fuente de sales proviene de los respiraderos hidrotermales, en lo profundo de la superficie del fondo del océano. Decimos sales porque los océanos contienen varios tipos de sales, no solo lo que llamamos sal de mesa.
Pero la respuesta más larga (que sigue a continuación) es mucho más interesante.
Créditos de la imagen: Olia Nayda.
Al principio había salinidad
Como suele ser el caso en geología, nuestra historia comienza con rocas y tierra, y tenemos que retroceder mucho en el tiempo. Hace miles de millones de años, durante un período llamado Arcaico, nuestro planeta era un entorno muy diferente al actual. La atmósfera era diferente, el paisaje era diferente, pero en lo que respecta a la salinidad del océano, puede haber más similitudes que diferencias.
Los geólogos observan rocas antiguas que conservaron agua antigua (y por lo tanto, su salinidad antigua); uno de esos estudios encontró que los océanos arcaicos de la Tierra pueden haber sido ~ 1.2 veces más salados de lo que son hoy.
A primera vista, esto suena bastante raro. Dado que la sal en los mares y océanos es traída por la erosión y la escorrentía de los ríos, las sales aún no habían tenido tiempo de acumularse en los primeros días de la Tierra. Entonces, ¿qué está pasando?
Se cree que mientras que los primeros océanos primitivos eran menos salados de lo que son hoy, nuestros océanos han tenido una salinidad significativa durante miles de millones de años. Aunque los ríos no habían tenido tiempo suficiente para disolver las sales y llevarlas a los océanos, esta salinidad fue impulsada por el derretimiento oceánico de rocas salobres llamadas evaporitas y la actividad potencialmente volcánica. Es en esta agua donde surgieron y comenzaron a evolucionar las primeras formas de vida en la Tierra.
Los iones que se colocaron allí hace mucho tiempo lograron quedarse, dice Galen McKinley, profesor de ciencias atmosféricas y oceánicas de la UW-Madison. Existe evidencia geológica de que la salinidad del agua ha sido así durante al menos mil millones de años.
La antigua salinidad de los océanos sigue siendo un área de investigación activa con muchas incógnitas. Pero si bien no entendemos completamente lo que sucede con los océanos antiguos, tenemos una comprensión mucho mejor de lo que impulsa la salinidad en la actualidad.
Entonces, ¿cómo se salan los océanos hoy?
Mapa de salinidad de los océanos del mundo. La escala está en partes por mil. Créditos de la imagen: NASA.
Los océanos de hoy tienen un promedio de 3,5% de salinidad. En otras palabras, el 3,5% del peso de los océanos está formado por sales disueltas. La mayor parte, pero no todo, es cloruro de sodio (lo que llamamos sal en la vida cotidiana). Alrededor del 10% de los iones de sal provienen de diferentes minerales.
A primera vista, un 3,5 % puede no parecer tanto, pero olvidamos que alrededor del 70 % de nuestro planeta está cubierto por océanos. Si tomáramos toda la sal del océano y la esparciéramos uniformemente sobre la superficie terrestre, formaría una capa de más de 500 pies (166 metros) de espesor, la enorme altura de un edificio de 40 pisos de sal que cubriría toda la masa terrestre del planeta. Eso es lo que significa 3,5% en este caso particular.
Todas estas sales provienen de las rocas. Las rocas están cargadas de elementos iónicos como sodio, cloro y potasio. Gran parte de este material fue arrojado como magma por erupciones volcánicas masivas y puede formar sales en las condiciones adecuadas.
Debido a que es ligeramente ácida, el agua de lluvia puede disolverse lentamente y erosionar las rocas. Al hacerlo, reúne iones que forman sales y los transfiere a arroyos y ríos. Consideramos que los ríos son de agua dulce, pero eso no es técnicamente cierto: todos los ríos tienen algo de sal disuelta en ellos, pero debido a que fluyen, en realidad no la acumulan. Los ríos son agentes para transportar sales, pero ellos mismos no almacenan sales.
El principal culpable de por qué los océanos son salados: los ríos. Créditos de la imagen: Jon Flobrant.
Los ríos acumulan constantemente más sales, pero constantemente las empujan río abajo. La entrada de la precipitación también asegura que la concentración de sal no aumente con el tiempo.
Mientras tanto, los océanos no tienen salida, y aunque también tienen corrientes y siguen siendo dinámicos, no tienen adónde enviar las sales, por lo que acumulan más y más sal. Lo que nos lleva a una pregunta interesante.
Entonces, ¿los océanos se están volviendo más salados?
Los cuerpos de agua se pueden clasificar por su contenido de sal.
No en realidad no. Aunque es difícil decir si los océanos se volverán más salados en el tiempo geológico (es decir, millones de años), la salinidad del océano permanece generalmente constante, a pesar de la constante afluencia de sal.
Los iones no se eliminan ni se suministran en una cantidad apreciable, dice McKinley. La remoción y las fuentes que existen son tan pequeñas y el reservorio es tan grande que esos iones simplemente permanecen en el agua. Por ejemplo, dice, cada año, la escorrentía de la tierra agrega solo el 0,00005 por ciento del total de sales oceánicas.
Una parte de los minerales es utilizada por animales y plantas en el agua y otra parte de las sales se sedimenta en el fondo del océano y no se disuelve. Sin embargo, la razón principal por la que los océanos no se están volviendo más salados es una vez más geológica.
La superficie de nuestro planeta está en un constante estado de movimiento, lo llamamos tectónica de placas. Esencialmente, la corteza terrestre se divide en placas rígidas que se mueven a una velocidad de unos pocos centímetros por año. Algunos son enterrados a través del proceso de subducción, llevándose consigo los minerales y sales al manto, donde son reciclados. El movimiento de las placas tectónicas recircula constantemente material desde y hacia el manto.
Esquema de subducción (y algunos otros procesos asociados). Créditos de la imagen: KD Schroeder.
Con estos procesos, junto con el flujo de agua dulce, la precipitación y una serie de otros procesos, la salinidad de los océanos de la Tierra permanece relativamente estable; los océanos tienen una entrada y salida estable de sales.
Pero los cuerpos de agua aislados, sin embargo, pueden volverse más salados.
Por qué algunos lagos son de agua dulce y otros son *muy* salados
Los lagos son áreas de almacenamiento temporal de agua y la mayoría de los lagos tienden a ser de agua dulce. Los ríos y arroyos llevan agua a los lagos al igual que lo hacen con los océanos, entonces, ¿por qué los lagos no se vuelven salados?
Bueno, los lagos generalmente son solo amplias depresiones en el canal de un río, hay una entrada de agua y una salida de agua, el agua entra y sale. Esto se llama un lago abierto, y los lagos abiertos son esencialmente un amortiguador para los ríos, donde el agua se acumula, pero aún fluye hacia adentro y hacia afuera, sin que se acumulen sales. Muchos lagos también son el resultado de patrones de drenaje caóticos que quedaron de la última Edad de Hielo, lo que los hace muy recientes en el tiempo geológico y las sales no han tenido tiempo de acumularse.
Hermosos lagos glaciares como este son los restos del derretimiento de la Edad de Hielo. Créditos de la imagen: KD Schroeder.
Pero cuando un lago no tiene salida de agua y ha tenido suficiente tiempo para acumular sales, puede volverse muy salado. A esto se le llama lago cerrado, y los lagos cerrados (y los mares) pueden ser muy salados, mucho más que los océanos planetarios. Acumulan sales y pierden agua por evaporación, lo que aumenta la concentración de sales. Los lagos cerrados son prácticamente siempre salinos.
Mencionamos que los océanos del mundo tienen un 3,5% de sal en promedio. El mar Mediterráneo tiene una salinidad del 3,8%. El Mar Rojo tiene algunas áreas con una salinidad superior al 4 %, y Mono Lake en California puede tener una salinidad del 8,8 %. Pero incluso eso no está cerca de los lagos más salados de la Tierra. Great Salt Lake en Utah tiene una salinidad enorme de 31,7%, y el lago rosa Retba en Senegal, donde la gente ha extraído sal durante siglos, tiene una salinidad que alcanza el 40% en algunos puntos. El lago más salado que conocemos se llama Gaetale Pond, un estanque pequeño y caliente con una salinidad del 43%, un testimonio de cuán salinos pueden llegar a ser estos cuerpos de agua aislados.
Trabajador excavando la sal en el lago Retba. Imagen en dominio público.
Es importante tener en cuenta que los lagos no son geológicamente estables y muchos tienden a no durar en el tiempo geológico. Algunos de los lagos más grandes del mundo se están secando, tanto como un proceso natural como debido al aumento de las temperaturas, la sequía y el riego agrícola.
La sal también puede venir de abajo.
respiradero hidrotermal. Créditos de la imagen: NOAA.
Hemos mencionado que la meteorización y disolución de las rocas hace que los océanos sean salados, pero existe otro proceso: los respiraderos hidrotermales.
Una parte del agua del océano se filtra más profundamente en la corteza, se vuelve más caliente, disuelve algunos minerales y luego fluye de regreso al océano a través de estos conductos de ventilación. El agua caliente aporta gran cantidad de minerales y sales. No es un proceso unidireccional, algunas de las sales reaccionan con las rocas y se eliminan del agua de mar, pero este proceso también contribuye a la salinización.
Por último, las erupciones volcánicas submarinas también pueden traer sales de las partes más profundas a la superficie, afectando el contenido de sal de los océanos.
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