Composición y salinidad del agua de mar

El agua de mar es una solución diluida de casi todos los elementos naturales; sin embargo, sus seis iones principales se encuentran en proporciones casi fijas en todas partes, por lo que un solo número —la salinidad— capta su salinidad general.

Definition

La salinidad es una medida del contenido total de sal disuelta en el agua de mar, mientras que la composición del agua de mar se refiere a las identidades y proporciones de los iones y elementos disueltos que contiene.

Scope

Este tema abarca los iones principales que constituyen la mayor parte de la masa disuelta del agua de mar, los elementos menores y traza presentes en concentraciones mucho más bajas, el principio de composición constante, la definición y medición de la salinidad, y los aportes y eliminaciones que equilibran el presupuesto químico del océano a lo largo del tiempo geológico.

Core questions

• ¿Qué iones disueltos dominan la masa del agua de mar y por qué sus proporciones se mantienen casi constantes?
• ¿Cómo se define y mide la salinidad, desde la titulación química hasta la conductividad?
• ¿Qué fuentes añaden material disuelto al océano y qué procesos lo eliminan?
• ¿Por qué los elementos traza varían en distribución mucho más que los iones principales?

Key theories

Principio de proporciones constantes

Las proporciones de los iones principales entre sí son esencialmente uniformes en todo el océano abierto, por lo que la medición de uno (o de la salinidad total) determina el resto, un resultado establecido a partir de los análisis de la era del Challenger.

Tiempo de residencia y equilibrio químico

La concentración de cada elemento refleja un equilibrio entre los aportes fluviales, atmosféricos e hidrotermales y la eliminación a los sedimentos, con elementos reactivos que se renuevan rápidamente e iones conservadores que persisten durante millones de años.

Mechanisms

La meteorización de las rocas continentales y el intercambio hidrotermal en las dorsales oceánicas suministran iones disueltos al mar; los iones principales conservadores se acumulan y se mezclan uniformemente, mientras que los elementos traza reactivos son eliminados por las partículas o absorbidos por los organismos y exportados a los sedimentos, lo que confiere a cada elemento un tiempo de residencia y una distribución característicos.

Clinical relevance

La salinidad es un trazador fundamental de la circulación oceánica, el ciclo del agua y el cambio climático, y el conocimiento preciso de la composición del agua de mar sustenta la calibración de cada medición de salinidad y densidad realizada en el mar.

History

Marcet propuso la constancia de la composición del agua de mar en 1819; Dittmar la confirmó mediante un análisis cuidadoso de setenta y siete muestras del Challenger en 1884, y las tablas de salinidad y el método de titulación de Knudsen estandarizaron la medición de la salinidad hasta que las escalas basadas en la conductividad la sustituyeron a finales del siglo XX.

Key figures

• Alexander Marcet
• William Dittmar
• Martin Knudsen

Seminal works

• pilson2013
• millero2013

Frequently asked questions

¿Cuáles son los principales iones en el agua de mar?

Por masa, los iones disueltos dominantes son el cloruro y el sodio, seguidos del sulfato, el magnesio, el calcio y el potasio, que en conjunto representan la gran mayoría de la sal en el agua de mar.

¿Por qué la salinidad tiene una composición casi idéntica en todas partes?

Los iones principales se mezclan más rápido de lo que se añaden o eliminan, por lo que, aunque la salinidad total varía entre regiones, las proporciones relativas de los iones principales se mantienen casi constantes en todo el océano abierto.