Água do mar
Origem: Wikipédia, a
enciclopédia livre.
Água do mar é a água
encontrada em mares e oceanos.
A água do mar de todo o
mundo tem uma salinidade próxima de 35 (3,5% em massa, se considerarmos apenas
os sais dissolvidos, mas a salinidade não tem unidades), o que significa que,
para cada litro de água do mar há 35 gramas de sais dissolvidos, cuja maior parte
é cloreto de sódio (sua fórmula é NaCl).
A água do mar não tem
salinidade uniforme ao redor do globo.
A água menos salina do
planeta é a do Golfo da Finlândia, no Mar Báltico.
O mar com maior
salinidade é o Mar Morto, no Médio Oriente, onde o calor aumenta a taxa de
evaporação na superfície e há pouca descarga fluvial.
A origem da salinidade do
oceano
Edmond Halley, em 1715,
propôs que os sais e outros minerais foram transportados para o mar pelos rios,
tendo sido sugado da terra por queda da chuva, lavando as rochas.
Ao alcançar os oceanos
estes sais seriam retidos e concentrados pelo processo de evaporação que
removem a água.
Halley notou que do
pequeno número de lagos no mundo que não têm saídas para o oceano, a maioria
tem alto teor de sais. Halley denominou este processo de "intemperismo
continental".
A teoria de Halley estava
correta em parte.
Ou seja, o sódio foi
sugado do fundo do oceano quando os oceanos se formaram
A presença dos outros
elementos dominantes como cloreto resultaram do escape de Índice A origem da
salinidade do oceano Abundância relativa dos principais íons dissolvidos na
água do mar oceanos se formaram.
A presença dos outros
elementos dominantes como cloreto, resultaram do escape de gases do interior da
terra (na forma de ácido clorídrico), por vulcões e fontes hidrotermais.
O sódio e o cloreto então
se combinaram para formar o constituinte mais abundante da água do mar, o
cloreto de sódio.
A salinidade do oceano
tem-se mantido estável por milhões de anos, provavelmente como uma consequência
de um sistema tectônico/químico que recicla o sal.
Desde o surgimento do
oceano, o sódio não é mais libertado pelo fundo do oceano, mas é capturado de
camadas sedimentares que cobrem o leito do oceano.
Uma teoria diz que a
tectônica de placas faz com que o sal seja forçado para baixo das massas
continentais, onde é lentamente trazido de volta à superfície.
Outra fonte importante é
o que chamamos de Água Juvenil, este material é proveniente do interior da
Terra e sai por meio de fenômenos como o vulcanismo.
Esta água nunca esteve na
superfície da Terra, por isso leva o nome de água juvenil.
Condutividade elétrica
A água do mar apresenta
uma elevada condutividade elétrica.
Os sais na água se
dissociam em íons.
A condutividade varia
sobre todo com a temperatura e a salinidade (a maior salinidade, maior
condutividade), e sua medição permite, uma vez controlada a temperatura,
conhecer a salinidade.
Composição química
Composição química de
sais na água do mar é a quantidade e os tipos de sais que se encontram
dissolvidos no oceano na forma de íons.
Em um quilograma de água
do mar há em média 35 gramas de compostos dissolvidos, chamados sais
inorgânicos. Isso significa que a água do mar é constituída por 96,5% de água
pura e 3,5% de sais.
Embora a quantidade de
sais presentes na água do mar pareça pequena, se fosse possível retirar toda a
água pura do oceano, restaria uma camada de 60 metros de altura de sais
espalhados pelo assoalho oceânico que cobre cerca de 70% da superfície do
planeta.
Os sais representam a
maior parte das espécies químicas dissolvidas na água do mar, tendo como
principais constituintes: cloro, sódio, sulfato, magnésio, cálcio, potássio e
bicarbonato. Estes constituintes estão diretamente associados com uma
propriedade da água do mar conhecida como salinidade.
Salinidade da água do mar
A salinidade marinha pode
ser definida como a quantidade total, em gramas, de sais inorgânicos contidos
em um quilograma de água do mar.
Antes da adoção da escala
de salinidade prática (PSS-78), em 1978, a salinidade da água do mar era
expressa em partes por mil (‰ ou ppmil ou g/kg).
Entretanto, a partir
daquele ano, a comunidade científica internacional adotou a PSS-78 e a
salinidade passou a ser uma propriedade adimensional.
Assim, a salinidade é
expressa sem unidades. Para ambientes de oceano aberto, a salinidade média é 35
com variação entre 33 e 37, sendo que estes desvios acontecem na superfície
devido a processos como evaporação e precipitação.
Valores de salinidade
inferiores à media também podem ocorrer próximo à costa nas imediações de
desembocaduras de rios e nas regiões polares devido ao degelo que ocorre no
verão.
Alguns mares semifechados
tendem a apresentar salinidade acima da média devido a elevadas taxas de
evaporação de água.
Exemplos incluem o Mar
Mediterrâneo e o Mar Vermelho com salinidades de 39 e 41, respectivamente.
A medida da salinidade é
de fundamental importância em estudos oceanográficos, pois variações no
conteúdo de sal têm efeito na densidade da água do mar.
Além disso, a salinidade
auxilia na identificação das massas de água no oceano e no estudo de seus
movimentos e misturas.
Origem dos sais na água
do mar
A crosta e o interior do
planeta foram os principais responsáveis pela origem dos sais na água do mar.
O intemperismo químico
das rochas da crosta terrestre libera íons como sódio, magnésio, cálcio,
potássio e estrôncio.
Estes íons são lixiviados
para os rios, sendo posteriormente transportados para o oceano.
A outra fonte de sais
para a água do mar é a atividade vulcânica que lança gases na atmosfera (ex.:
dióxido de carbono, dióxido de enxofre, ácido clorídrico e ácido fluorídrico).
Essas substâncias são
carreadas para a superfície do oceano diretamente através das chuvas ou
indiretamente através dos rios.
Além disso, devido ao
calor do magma, a água fria que infiltra no assoalho oceânico é aquecida e
troca elementos químicos com o basalto marinho.
Ao retornar para a coluna
de água, esse novo fluido também aporta sais no ambiente oceânico.
Ao longo do tempo
geológico, os constituintes químicos menos reativos acumularam-se na água do
mar e atingiram seu equilíbrio, dando origem a grande quantidade de sais
dissolvidos existentes na água do mar.
Esse equilíbrio dinâmico
é conhecido como balanço geoquímico dos oceanos, tendo sido alcançado há
centenas de milhões de anos.
O fato de o equilíbrio
ser dinâmico significa que anualmente, a mesma quantidade de sais aportada no
oceano é removida para a formação de sedimentos.
Equilíbrio químico e
tempo de residência
A água do mar encontra-se
em equilíbrio químico dinâmico, que resulta em quantidades e proporções de sais
dissolvidos praticamente constantes em uma determinada parcela de água. Isto é
explicado devido ao balanço de entrada e saída de sais no oceano, que está
relacionado com o fluxo de entrada de sais e o tempo que os íons desses sais
permanecem na coluna de água. Esse balanço ocorre através da adição de sais na
coluna de água (proveniente do intemperismo de rochas e da atividade vulcânica)
e da retirada desses sais através da formação de sedimentos.
Devido ao equilíbrio
químico dos sais dissolvidos no oceano, é possível estimar o tempo que cada íon
permanece na coluna de água. Este tempo, conhecido como tempo de residência, é
definido genericamente como o tempo médio de permanência de uma partícula (ex.:
íon) em um compartimento (ex.: água do mar).
Um importante fator que
influencia o tempo de residência de um elemento químico na água do mar é a sua
reatividade química. Os íons dos sais dissolvidos na água do mar são pouco
reativos, por isso eles tendem a permanecer na coluna de água por milhões de
anos.
Bromo é o elemento químico que apresenta o
maior tempo de residência na água do mar (120 milhões de anos).
Princípio das proporções
constantes
Apesar da quantidade
total de sais dissolvidos na água do mar variar entre diferentes regiões
geográficas e profundidades na coluna de água, esses sais mantêm suas
proporções aproximadamente constantes em todos os oceanos.
A constância relativa das
proporções dos íons dissolvidos na água do mar é conhecida como Princípio de
Marcet ou Lei das Proporções Constantes.
De acordo com Millero
(2006), as proporções entre os principais íons dissolvidos na água do mar são
as seguintes:
Alteração na proporção de
íons conservativos
Ainda que haja constância
na proporção relativa dos íons dissolvidos (constituintes conservativos) na
água do mar, em alguns casos, dependendo das condições ambientais, essas
proporções podem ser alteradas.
Em baías fechadas, lagunas, estuários ou
outras regiões onde o fluxo de água doce seja muito alto, pode não só existir
menos sais dissolvidos na água, mas também uma alteração na proporção iônica de
tais elementos.
Em bacias anóxicas,
fiordes e outras áreas nas quais a circulação de água é restrita, a oxidação
bacteriana também pode causar uma alteração nas proporções dos principais íons
dissolvidos na água.
Tais modificações ainda podem ocorrer em águas
rasas e quentes, como por exemplo nos bancos das Bahamas. Estes são
caracterizados por reatividade química e/ou biológica muito intensa, com
precipitação de carbonato de cálcio que leva a variações nas proporções dos
íons cálcio (Ca 2+ ) e carbonato (CO3 2- ) na água do mar.
Em águas intersticiais do
sedimento marinho, devido às interações dos íons dissolvidos com as partículas
de sedimento, também pode haver consideráveis mudanças na proporção de
elementos maiores na água do mar.
Por fim, ainda pode haver
alteração na composição de sais dissolvidos na água em regiões de cordilheiras
mesoceânicas e atividade vulcânica submarina. Nessas regiões a água do mar
circula através de fendas e fissuras na crosta oceânica. Assim, a proporção
entre íons nas soluções hidrotermais é muito diferente daquela encontrada
normalmente na água do mar. Consequentemente, a água resultante da mistura da
água do mar com soluções hidrotermais tem elementos maiores completamente
atípicos.
Distribuição geográfica
de salinidade no oceano
A salinidade das águas
superficiais do oceano depende da relação entre o balanço de evaporação e
precipitação. Em oceano aberto, os máximos de salinidade são encontrados nas
regiões dos ventos alísios, onde a evaporação é máxima.
Esse padrão é tipicamente
observado no centro dos giros subtropicais. Mares semifechados, como o Mar
Mediterrâneo e o Mar Vermelho, também apresentam um máximo de salinidade na
superfície. Isso ocorre por serem bacias cercadas por grandes massas
continentais, onde os processos de mistura de água com os oceanos adjacentes
são restritos. Assim as elevadas taxas de evaporação tornam mais salgadas as
águas superficiais desses mares semifechados.
As estações do ano também
acabam por influenciar a salinidade superficial do oceano em algumas regiões do
planeta, como acontece nos polos. Durante o verão, o gelo das calotas polares
derrete e deixa menos salina a água superficial dos oceanos Ártico e Austral.
Outros fatores que influenciam a salinidade na superfície do oceano são
questões pluviométricas que alteram a vazão de rios que deságuam no oceano,
diminuindo a salinidade superficial local. Este efeito é mais comumente
observado em áreas sob influência de grandes rios.
No oceano global, os
mínimos de salinidade são encontrados nas regiões polares devido ao
derretimento de gelo no verão. Nessas regiões a salinidade na superfície do
oceano pode ser tão baixa quanto 33.
Também são observadas
variações de salinidade na superfície dos dois maiores oceanos do planeta. Em
termos de valores médios, o Oceano Atlântico norte é o mais salino (35,5),
seguido pelos oceanos Atlântico Sul e Pacífico Sul (35,2).
Já a salinidade média do
Oceano Pacífico norte é 34,2.
Distribuição vertical de
salinidade no oceano
Além de variar na
superfície das diferentes regiões do planeta, a salinidade também varia com a
profundidade. Quando essa variação ocorre de forma abrupta dá-se o nome de
haloclina, que é uma variação (aumento ou diminuição) pronunciada da salinidade
com a profundidade.
Nas águas profundas
(abaixo de 1.000 m), a salinidade torna-se relativamente uniforme em todos os
oceanos.
Nos mares da Antártica e
do Ártico os processos sazonais de degelo e congelamento provocam uma variação
nítida na salinidade da coluna de água. No inverno, o congelamento da
superfície do oceano torna a água subsuperficial mais salina, pois os sais são
expulsos do retículo cristalino durante a formação de gelo marinho. No verão o
degelo de áreas continentais e/ou marinhas dilui a água mais superficial do
oceano, ocasionando uma diminuição da salinidade. Já as camadas de água mais
profundas permanecem com maiores salinidades, revelando um perfil crescente da
salinidade com o aumento da profundidade.
No oceano aberto, as
águas superficiais mais salinas são encontradas nas regiões subtropicais.
Nestas áreas uma forte haloclina é formada na coluna de água, pois há uma
pequena camada de água mais salina na superfície. Em subsuperfície, a
salinidade diminui rapidamente com o aumento da profundidade até atingir os
valores típicos de águas oceânicas. Perfil semelhante é encontrado nas regiões
equatoriais, que em geral possuem águas mais salinas na superfície devido a
taxa de evaporação ser maior que a taxa de precipitação.
Entretanto, em áreas
oceânicas sob influência da zona de convergência intertropical, encontra-se
muitas vezes um destacado máximo de salinidade a cerca de 100 m de
profundidade, próximo ao topo da termoclina.
Aspectos culturais
Mesmo num navio ou ilha
no meio do oceano pode haver falta de água, isto é, água doce. É um paradoxo,
já que uma pessoa cercada de água pode morrer de sede. É que por ser salgada a
água do mar não é potável.
Muitas nações na África e
no Oriente Médio com problemas hídricos aplicam hoje um processo caro, chamado
dessalinização, para obterem água potável a partir da água do mar. No futuro
este processo pode-se tornar muito utilizado, dada a presente poluição intensa
dos corpos d'água continentais.
Origem: Wikipédia, a
enciclopédia livre.
Marcadores:
Capítulo 25 - Projeto
Jardins Suspensos e Bombeiros
Capítulo 28 - Blocos de
gelo e Efeito estufa
Água do mar
Eternidade1 - Fatos 2020
e 2021
Termoclina: Constante estudada em Oceanografia.
