Alejandro Casado, profesor de ciencias naturales, estaba explicando en clase cómo la sal llega al océano mediante la erosión de las costas y la actividad volcánica submarina cuando un alumno levantó la mano y preguntó «Si eso es así, ¿entonces el agua está cada vez más salada?«. No se le ocurría una respuesta satisfactoria, así que me envió la pregunta para que le echara un vistazo.
Esta pregunta plantea varias cuestiones: ¿el agua era más dulce hace millones de años y se ha ido «salando» con el tiempo? ¿O el nivel de salinidad ha sido más o menos el mismo? Y, si es así, ¿Como diablos puede la sal desaparecer del océano si constantemente la erosión y los volcanes están añadiendo más? Encuentro la respuesta muy interesante porque nos obliga a recordar algo que no solemos tener presente en el día a día: que en escalas de tiempo grandes, la Tierra ha cambiado muchísimo y seguirá haciéndolo. Empecemos por el principio.
Cuando hablamos de sal, nos viene a la mente el «cloruro de sodio». La sal de mesa de toda la vida, vamos. Pero esa es sólo una sal. Las sales son compuestos sólidos eléctricamente neutros formados por iones, que son átomos con carga eléctrica negativa o positiva.
Cristales de la sal de sulfato de cobre. (Fuente)
Es verdad que la sal predominante en el mar es el cloruro de sodio, básicamente porque los iones cloruro y sodio son muy abundantes en el océano y tienen mucha afinidad para agruparse y formar este compuesto. Pero otros iones menos abundantes como el magnesio, el calcio, el potasio y el sulfuro también se encuentran en el agua en grandes cantidades y forman sus propias sales.
Mientras buscaba información sobre el tema, me ha parecido curioso que el cloro sea tan abundante en el mar (1.94% en masa) pero tan poco en la corteza terrestre (0.013% en masa). Por otro lado, el sodio representa el 1.08% de la masa de los océanos y el 0.23% de la corteza terrestre. El siguiente elemento más abundante en los océanos es el magnesio, 8.5 veces menos abundante que el sodio, mientras su proporción en la corteza es sólo un poco menor que la de este último.
No he sido capaz de encontrar un sólo sitio en internet en el que un experto explique por qué hay tanto cloro en el mar. Es decir, ¿Por qué las proporciones de sodio y cloro no son las mismas en el agua que en tierra firme, de donde se supone que proceden los minerales que dan al mar su salinidad?
Personalmente (y esto es una hipótesis mía elaborada con lo poco que sé de química), supongo que tiene que ver con el hecho de que el cloro tiende a aparecer en la atmósfera en estado gaseoso y por tanto puede terminar diluyéndose en el agua. Allí, su afinidad con el sodio debe haberlo ido fijando en los océanos en algún punto de la historia de nuestro planeta hasta absorberlo todo y formar toda la sal común. Si algún químico o un geólogo puede corroborar esta hipótesis, corregirla o mandarme a freír espárragos porque es un absoluto desastre, actualizaré esta información encantado.
Volviendo al tema que nos ocupa.
Como decía Alejandro en su clase, parte de todos estos elementos sólidos que se combinan para formar las sales llegan al océano desde el interior de la Tierra a través de chimeneas volcánicas submarinas que constantemente están emitiendo gases y compuestos minerales.
La otra gran fuerza salinizadora del océano es la erosión generada por las lluvias y los ríos en tierra firme, que arrastra grandes cantidades de minerales y sedimentos hasta el mar.
Bueno, ya, claro, y si los ríos arrastran hasta el océano los mismos minerales que le dan al mar su salinidad, ¿Por qué los ríos no son salados?
Porque el contenido en sales del agua de los ríos o los lagos no es suficientemente alto como para darle sabor salado.
¿Y entonces por qué el mar…?
¡BASTA!
Imaginemos un río fluyendo hasta el mar cargado de agua. Olvidémonos de todo su caudal y centrémonos sólo en un volumen de un litro de agua que está desplazándose por el río, arrastrándose sobre el lecho rocoso desde su nacimiento hasta su desembocadura en el mar. Ese pequeño volumen de agua erosionará y arrastrará una cantidad ínfima de la roca que encuentre a su paso y la llevará hasta el océano pero, una vez allí, el litro de agua volverá a evaporarse, pasando a formar parte de alguna nube y volviendo eventualmente al cauce del río, donde volverá a caer hacia el mar y arrastrará un poco más de material. Los minerales que ha llevado hasta el océano, en cambio, se quedan allí porque no se evaporan. Durante millones de años, este ciclo constante de evaporación y vertido de pequeñas cantidades de sedimento ha ido mineralizando el agua con la ayuda de los volcanes submarinos hasta llegar a niveles como los que conocemos hoy en día.
La desembocadura del río Mississippi en el golfo de México. Se puede apreciar la cantidad de material arrastrado por el río. (Fuente: NASA Earth Observatory)
Aclarado esto, seguimos con el tema.
El mar no es uniformemente salino y, de hecho, la cantidad de sal disuelta en cualquier zona del mar varía a lo largo del tiempo. Esta imagen muestra la variación de la salinidad de los océanos desde 1950 hasta el año 2000:
Las zonas azules se han vuelto algo más «dulces» durante este tiempo, y las rojas más saladas. (Fuente)
Vale, entiendo que la salinidad puede aumentar porque lleguen al océano más minerales desde los ríos y volcanes submarinos pero, ¿Cómo puede ser que existan zonas donde la salinidad baje?
En la salinidad influyen muchos factores. Por ejemplo, como explicaba en esta entrada sobre carámbanos submarinos mortíferos (ahí queda la intriga), cuando el agua se congela la sal queda fuera del hielo. Parece que la salinidad debería aumentar alrededor de los polos pero, como el agua salada es más densa que el agua dulce, la primera se hunde hacia el fondo, dejando el agua más dulce en la superficie. Es por eso que las profundidades marinas son más saladas que la superficie.
Mapa de la salinidad superficial del mar. Ojo, porque el mapa de antes representaba la variación de la salinidad durante los últimos 50 años. (Fuente)
El constante movimiento de las corrientes hace circular el agua de diferentes salinidades por todo el planeta, así que aparecen zonas de mayor o menor concentración de sal en diferentes zonas del océano cuya salinidad está sujeta a las variaciones que pueden sufrir las corrientes.
Vale, entiendo que se redistribuya la sal existente pero… ESO SIGUE SIN EXPLICAR POR QUÉ NO VA AUMENTANDO A LO LARGO DEL TIEMPO.
Aquí es cuando entramos en la tectónica de placas. Como todos sabemos, la corteza terrestre está dividida en varios fragmentos que van separándose o colisionando entre sí, empujados por el material que emerge del interior del planeta en algunas de sus fronteras.
Cuelgo esta animación siempre que puedo porque da una imagen muy clara del proceso.
A causa de ello, los continentes que están sobre estas placas se desplazan alrededor del planeta a velocidades bajísimas (del orden de unos pocos centímetros por año) pero que en escalas grandes de tiempo provocan cambios enormes. En la siguiente animación aparece la evolución de los continentes durante los últimos 700 millones de años (a grosso modo).
(Fuente)
Durante este periodo han emergido tierras nuevas de entre el mar y otras han desaparecido bajo él. A medida que los territorios existentes se mueven por el planeta y van cambiando de latitud, los desiertos se inundan y vuelven a secarse, el terreno se cubre de glaciares que luego se funden o incluso lagos y mares se forman para luego evaporarse… Y este último es el caso del mar Mediterráneo.
El mar Mediterráneo pierde 3 veces más agua por la evaporación de la que recibe de los ríos y la lluvia. Es decir que, para mantener el nivel del agua, depende completamente del aporte constante de líquido que le llega del océano Atlántico a través del estrecho de Gibraltar.
Pero el estrecho que separa el Mediterráneo del Atlántico no siempre ha estado abierto e incluso se ha cerrado varias veces, aislando el mar Mediterráneo del resto de océanos del planeta. Durante estos periodos el Mediterráneo iba perdiendo agua por evaporación hasta secarse casi por completo. La última vez que esto ocurrió fue hace 6 millones de años.
En el siguiente vídeo aparece el proceso.
Cuando el agua se evaporó por completo en gran parte del Mediterráneo, los minerales disueltos quedaron fijados sobre la roca expuesta a la atmósfera que antes era el lecho marino, formando una gruesa capa de sal. Sobre esta corteza de sal iban acumulándose otros sedimentos sólidos, sepultándola. Cuando el estrecho volvió a abrirse, el agua salada del Atlántico inundó el Mediterráneo de nuevo y la capa de sal, enterrada bajo los sedimentos, ya no era capaz de mezclarse con la nueva masa de agua que cubría el Mediterráneo.
Este proceso es, más o menos, el mismo que había ocurrido con el ejemplo del volumen de agua de río del principio:
Un montón de agua salada del Atlántico llena el Mediterráneo. Al quedar aislado, el agua se evapora y vuelve a caer de nuevo en el Atlántico, pero la sal (que provenía del Atlántico) queda fijada en el suelo. De esta manera, el océano Atlántico había recuperado el agua que había quedado encerrada en el Medditerráneo, pero no las sales que contenía, así que su salinidad bajó, ya que había una menor cantidad de sales para el mismo volumen de agua.
Este mismo efecto, que no sólo ha ocurrido en el Mediterráneo, es el principal responsable de mantener la salinidad del mar estable pese a que constantemente esté recibiendo minerales.
¿Y todo esto lo sabemos porque…?
Porque mediante perforaciones hechas en el Mediterráneo se han encontrado grandes depósitos de minerales derivados de la presencia de la sal en el subsuelo, alternados con capas de roca.
(Fuente)
9 comments
al final, no acabas de explicar como las placas tectónicas hacen que el nivel de sal en el mar no sube siempre. https://www.youtube.com/watch?v=0AUBzbMQek4 es un video bastante bueno sobre cómo se secó el mediterraneo
Na+ y Cl- se consideran elementos conservativos del agua de mar. El balance de entrada procedente de ríos y atmósfera y salida (deposición e incorporación geológica) parece estar bastante equilibrado.
Hay una información razonablemente breve en:
https://www.palomar.edu/oceanography/salty_ocean.htm
Tal vez sea útil para acompañar a tu texto.
en este texto de Lovelock: GAIA, UNA NUEVA VISIÓN
DE LA VIDA SOBRE LA TIERRA , hablan, de manera algo precisa, sobre el tema, es en la sección de «el mar». https://www.4shared.com/office/LMLDB0yv/Lovelocke-gaia.html
[…] (entre sus preferidas, cuántas anguilas eléctricas harían falta para iluminar una ciudad y por qué el mar no es cada vez más salado), en las que se implica porque quiere devolver a la gente su fe en el conocimiento. “La gente […]
En el tema de porque el mar no se hace cada vez más salado(/a) creo que es más fácil hablar del indice de saturación que irse a teoria de placas… la cantidad de una substancia en disolución está limitada: Si se sobrepasa (saturado) empieza a precipitarse; si es demasiado bajo (no saturado) disuelve la que tenga a su disposición para volver al equilibrio. Esto responde a la regulación de la salinidad en el total del agua. Química básica 😉
Gracias por ciencia de sofá!
Tengo entendido que el coeficiente de solubilidad de la sal es de 36g en 100 ml. El mar tiene una solución de 36g por cada 1000 ml. Por tanto, podría contener 10 veces más de la sal que de promedio tiene. ¿Es así, Andreu?
El concentrado salino que soporta el agua en una disolución es bastante más elevado del que contiene en el mar. Creo que la teoría de placas ea más acertada, en mi humilde opinión.
Me parecio un artículo muy interesante, muy bien redactado, mejor incluso que algunos de la revista Forbes.
Pero bueno al punto, llegue aquí por una duda que se me planteo en un sueño ¿El agua del mar sera con el paso de los años (milenios) mas clara?
Acerca de esta afirmación, quería plantear la duda que me ha surgido comparando con otra información que me ha hecho dudar. Dices «Es verdad que la sal predominante en el mar es el cloruro de sodio, básicamente porque los iones cloruro y sodio son muy abundantes en el océano y tienen mucha afinidad para agruparse y formar este compuesto»
Sin embargo, creía que el agua de mar contiene estos dos elementos disociados: cloro, por una parte; y, sodio por otra. El Cl- constituye el 19-20% de los minerales del agua de mar hipertónica y el Na+, solamente el 9-10%.
¿Es así, o realmente existe el compuesto «Cloruro sódico» en el mar?
Saludos!