Deniz Suyunun Bileşimi ve Tuzluluğu
Deniz suyu, neredeyse her doğal elementin seyreltik bir çözeltisi olmakla birlikte, altı ana iyonu her yerde neredeyse sabit oranlarda bulunur; bu nedenle tek bir sayı — tuzluluk — genel tuzluluğunu ifade etmektedir.
Tanım
Tuzluluk, deniz suyunun toplam çözünmüş tuz içeriğinin bir ölçüsü iken, deniz suyu bileşimi, içerdiği çözünmüş iyonların ve elementlerin kimliklerini ve oranlarını ifade etmektedir.
Kapsam
Bu konu, deniz suyunun çözünmüş kütlesinin çoğunu oluşturan ana iyonları, çok daha düşük konsantrasyonlarda bulunan ikincil ve eser elementleri, sabit bileşim ilkesini, tuzluluğun tanımını ve ölçümünü, ayrıca jeolojik zaman boyunca okyanusun kimyasal bütçesini dengeleyen girdileri ve uzaklaştırmaları kapsamaktadır.
Temel sorular
- Hangi çözünmüş iyonlar deniz suyunun kütlesine hakimdir ve oranları neden neredeyse sabit kalmaktadır?
- Tuzluluk, kimyasal titrasyondan iletkenliğe kadar nasıl tanımlanır ve ölçülür?
- Okyanusa çözünmüş madde ekleyen kaynaklar nelerdir ve hangi süreçler onu uzaklaştırmaktadır?
- Eser elementlerin dağılımı neden ana iyonlardan çok daha fazla farklılık göstermektedir?
Temel kuramlar
- Sabit oranlar ilkesi
- Ana iyonların birbirlerine oranları, açık okyanus boyunca esasen tekdüzedir; bu nedenle birini (veya toplam tuzluluğu) ölçmek, diğerlerini belirler; bu sonuç Challenger dönemi analizlerinden elde edilmiştir.
- Kalma süresi ve kimyasal denge
- Her elementin konsantrasyonu, nehir, atmosferik ve hidrotermal girdiler ile sedimentlere uzaklaştırma arasındaki bir dengeyi yansıtmaktadır; reaktif elementler hızla döngüye girerken, koruyucu iyonlar milyonlarca yıl boyunca varlığını sürdürmektedir.
Mekanizmalar
Kıtasal kayaçların ayrışması ve orta okyanus sırtlarındaki hidrotermal değişim, denize çözünmüş iyonlar sağlamaktadır; koruyucu ana iyonlar birikmekte ve homojen bir şekilde karışırken, reaktif eser elementler partiküller üzerine tutulmakta veya organizmalar tarafından alınarak sedimentlere taşınmaktadır, bu da her elemente karakteristik bir kalma süresi ve dağılımı kazandırmaktadır.
Klinik önem
Tuzluluk, okyanus dolaşımının, su döngüsünün ve iklim değişikliğinin temel bir izleyicisi olup, deniz suyu bileşimine ilişkin kesin bilgi, denizde yapılan her tuzluluk ve yoğunluk ölçümünün kalibrasyonunu desteklemektedir.
Tarihçe
Marcet, 1819'da deniz suyunun bileşiminin sabitliğini öne sürmüştür; Dittmar, 1884'te yetmiş yedi Challenger örneğinin dikkatli analiziyle bunu doğrulamış ve Knudsen'in tuzluluk tabloları ile titrasyon yöntemi, yirminci yüzyılın sonlarında iletkenlik tabanlı ölçekler onu geçene kadar tuzluluk ölçümünü standartlaştırmıştır.
Öne çıkan isimler
- Alexander Marcet
- William Dittmar
- Martin Knudsen
İlgili konular
Temel eserler
- pilson2013
- millero2013
Sıkça sorulan sorular
- Deniz suyundaki ana iyonlar nelerdir?
- Kütlece baskın çözünmüş iyonlar klorür ve sodyumdur, bunları sülfat, magnezyum, kalsiyum ve potasyum takip eder; bunlar birlikte deniz suyundaki tuzun büyük çoğunluğunu oluşturmaktadır.
- Tuzluluk neden her yerde neredeyse aynı bileşime sahiptir?
- Ana iyonlar, eklendiklerinden veya uzaklaştırıldıklarından daha hızlı karışmaktadır; bu nedenle, toplam tuzluluk bölgeler arasında değişse de, ana iyonların göreceli oranları açık okyanus boyunca neredeyse sabit kalmaktadır.