Urlaub am Meer – ein Traum, den sich viele Deutsche regelmäßig erfüllen. Sei es auf Mallorca, in Griechenland oder anderswo. Am Strand zu liegen, sich zu sonnen und ab und an baden zu gehen bedeutet für die meisten von uns Entspannung. Etwas unangenehm ist es jedoch, wenn wir etwas vom Meerwasser beim Schwimmen in den Mund bekommen – denn das ist salzig. Wir sind der Frage auf den Grund gegangen, warum das Meer salzig ist.
Wasserlöslichkeit und Salzwasser
Im Grunde genommen ist das Meer deshalb salzig, weil es eine der Grundeigenschaften von Wasser ist, dass sich bestimmte Stoffe (dazu zählt insbesondere Salz) besonders gut darin lösen können. Die Ionen in den Salzmolekülen verbinden sich bei diesem Vorgang mit den Wassermolekülen, die die Salze daraufhin auflösen. Die blaue Farbe des Ozeans hingegen hat übrigens nichts mit einem wasserlöslichen Stoff zu tun. Natürlich erklärt das noch nicht ganz, weshalb das Meerwasser salzig ist.
Doch führen wir unseren Gedankengang weiter: das besprochene Phänomen funktioniert nicht bei wasserunlöslichen Verbindungen wie Sand. Beim Vermischen des Sandes mit dem Wasser entstehen keine Verbindungen beider Stoffe. Wir beobachten lediglich, dass der Sand auf den Boden sinkt. Ohne Wasserlöslichkeit von Salz würde dies also entsprechend ebenfalls auf den Boden sinken. Doch woher kommen die Salze im Meereswasser überhaupt?
So wird das Meer salzig
Die meisten Salze des Ozeans stammen aus Flüssen oder sind durch die Verwitterung der Kontinente ins Wasser gelangt. Bekanntermaßen kommt Salz auf natürliche Weise an der Erdoberfläche in einer kristallinen Struktur vor. Bei Regen werden einige dieser Salzkristalle im Regenwasser gelöst. Das so entstandene Salzwasser fließt dann in Flüsse und diese münden schließlich im Meer. Dabei handelt es sich jedoch noch um Salzwasser sehr niedriger Salzkonzentration.
Die essentielle Kraft bei der Entstehung von Salzwasser ist der Kreislauf, der sich durch die Verdunstung des Wassers ergibt. Wenn das Wasser im Ozean verdunstet, lässt es die Salze zurück und der Zyklus beginnt mit dem Niederschlag auf dem Land von vorn. So baut sich mit der Zeit ein höherer Salzgehalt im Meer auf, der das Wasser immer salziger macht. Dies ist die Hauptentstehungsquelle für das Salz im Ozean, doch vereinzelt gelangen auch Salze und andere Spurenelemente durch das Erdinnere in den Ozean. Quellen wie hydrothermale Schlote und Unterwasservulkane geben die Mineralien ins Meerwasser ab.
Doch das Salz im Meer wird neben der konstanten Aufnahme auch durch chemische und biologische Prozesse verbraucht. Interessanter Fakt in diesem Zusammenhang: Meeresvögel wie zum Beispiel Möwen können Salzwasser trinken! Im Laufe der Zeit wurde dennoch ein relativ konstanter Salzgehalt erreicht. So hat der Ozean bereits seit mehreren hundert Millionen Jahren nahezu unverändert seinen jetzigen Salzgehalt. Dieser liegt im Durchschnitt bei 3,5%.
Chemische Eigenschaften von Salz
Als Salz bezeichnen wir aus chemischer Sicht für gewöhnlich Verbindungen, die aus zwei entgegengesetzt geladenen Ionen bestehen. Auch das Salz im Meer besteht aus vielen verschiedenen Ionen, die in verschiedenen Konzentrationen vorkommen, je nachdem, wie schnell sie verbraucht bzw. abgebaut werden.
Beispielsweise wird Natrium nur sehr langsam abgebaut, so dass es auch in einer entsprechend höheren Konzentration vorkommt. Anders verhält es sich unter anderem mit Kalzium und Silizium – diese Elemente werden von Meeresbewohnern zum Beispiel für den Bau von Schalen verwendet, weshalb sie sehr schnell verbraucht sind und so in einer insgesamt niedrigeren Konzentration vorliegen.
Anzumerken ist, dass das Mengenverhältnis der Ionenkonzentration über den gesamten Ozean erstreckt beinahe konstant bleibt. Dies ist der andauernden Vermischung der Wassermassen innerhalb des Ozeans zu schulden, bei der Ionen unaufhaltbar verbraucht werden. Wissenschaftler nutzten diese Gegebenheit lange Zeit, indem sie auf diese Weise den Salzgehalt feststellten. Ihnen war es so möglich, die Konzentration eines einzelnen Ions zu berechnen und daraus die Konzentrationen der restlichen Ionen und den Gesamtsalzgehalt zu bestimmen. In der Praxis bedeutete dies, die höchstkonzentrierten Ionen des Meerwassers (zumeist Chlorid oder Natrium) zu messen und anhand der begrenzten chemischen Aufnahmefähigkeit des Wassers die Verteilung aller anderen Ionen auszurechnen.
So kommt ein unterschiedlicher Salzgehalt zustande
Die sechs wichtigsten Ionen, die im Meer vorkommen, sind Chlorid, Natrium, Sulfat, Magnesium, Kalzium und Kalium. Zusammen machen sie 99,6% des gesamten Salzgehalts aus. Auch wenn der Ionenanteil dauerhaft konstant bleibt, kann der Gesamtsalzgehalt variieren. Er reicht von etwa 32 ppt am unteren Ende des Meeresgrunds bis hin zu 37 ppt an der Meeresoberfläche. Dafür verantwortlich sind Faktoren wie Klima und Wasserzufuhr.
Auch an Flussmündungen, wo Süßwasser eintritt, variiert der Salzgehalt. Innerhalb weniger Kilometer jedoch „normalisiert“ sich das Wasser und bekommt den durchschnittlichen Salzgehalt. Betrachten wir die Variationen des Meeressalzgehalts in einem etwas größeren Maßstab, so finden wir vor allem in Gebieten, in denen die Verdunstung und der Niederschlag höher als normal sind Schwankungen. Das Mittelmeer etwa weist einen verhältnismäßig hohen Salzgehalt auf, was dem heißen und trockenen Klima sowie der hohen Verdunstung in der Region zu schulden ist.
