Dünya oluşum sürecinden son haline gelene kadar okyanusları, nehir yataklarını ve gölleri oluşturan su nasıl oldu da tuzlu ve tatlı olarak ayrıldı? Okyanusların nasıl oluştuğu ya da Dünya'ya suyun nereden geldiği eksiksiz olarak bilinmiyor. Suyun uzay boşluğundaki iki atomun birleşmesi ile oluştuğu düşünülür. 4,5 milyar yıl önce Dünya'mız asıl formunu alırken magma derecesindeki sıcaklıklar suları gezegenin daha soğuk bölgelerine çekti. O zamandan 600 milyon yıl sonra soğumaya başlayan Dünya'da yer kabuğunun altındaki sular donarak buzullara dönüştü. Bu noktadan sonra ise su bugünkü formuna alarak Dünya toprakları üzerinde akmaya ve yayılmaya başladı.
Okyanus ve Denizin Tuzlu Olmasının Nedenleri
İlkel denizler başta biraz tuzluydu, yağmur suları Dünya'mıza düşüp toprak üzerinde ilerleyip okyanuslara yakın kayalarda birikmeye başladı. Okyanuslardaki asıl tuzluluğun sebebi, yağmur sularında bulunan mineral iyonların karadan okyanuslara geçmesidir. Havadaki karbondioksit yağmur suyuna dönüşerek hafif asidik bir hale gelir. Yağmur, yağarak yeryüzünde ilerlemeye başladığında kayaların oyuklarında birikir, zamanla hem kayalarda bulunan hem de yağmur suyunda bulunan mineral tuzlar iyonlarına ayrılır ve okyanus sularına karışır.
Okyanusların bazı bölgeleri diğer bölgelerine göre daha tuzludur. Bu görüntü Meksika Körfezinde suyun altında bulunan bir mağarada çekildi. Çekilen su altı havuzundaki bu kayalık diplerde "metan midyeleri" bulunmakta. Bu midyelerin yaşaması için ortamdaki tuz miktarının okyanusun diğer bölgelerine kıyasla yaklaşık dört kattan fazla miktarda tuzlu olması gerek.
Yapılan ölçümlere göre Meksika Körfezi'nin kıyıya yakın olan kısımlarında bulunan tuz miktarının kıyadan uzak kısımlara göre aşırı yüksek seviyelerde olduğu gözlendi. Eğer resimdeki yeraltı su havuzuna bir denizaltı sığdırma şansımız olsaydı, suda bulunan tuz miktarı denizaltını zeminden yukarıda tutmaya yeterli olurdu.
Kayalıkların Su Tuzluluğuna Etkisi
Okyanus sularının barındırdığı tuzun asıl kaynağı kayalıklardır. Asidik özelliğe sahip yağmur suları kayaları aşındırır. Aşınan kayalar suya boşalır; suya karışan iyonlar nehirlere ve akarsulara taşınır. Okyanus sularında bulunan çözünmüş iyonların çoğu sudaki organizmalar tarafından tüketilir. Bu işlemle hatırı sayılır miktarda tuz aslında sudan arındırılır.
Hidrotermal sıvılar ve tuzluluk
Okyanuslardaki bir diğer tuz kaynağı su tabanındaki deliklerden gelen hidrotermal sıvılardır. Okyanus suyu deniz tabanındaki çatlaklara sızar ve Dünya'nın çekirdeğindeki magma tarafından ısıtılır. Isı bir dizi kimyasal reaksiyona neden olur. Bu reaksiyon sonrasında açığa çıkan su oksijen, magnezyum ve sülfat kaybına uğrar ve çevredeki kayalardan demir, çinko ve bakır gibi metalleri bünyesine alır. Isınan su, üzerine aldığı yeni metaller ile birlikte deniz tabanındaki menfezlerden serbest kalır. Bazı okyanus tuzları, mineralleri doğrudan okyanusa serbest bırakan su altı volkanik patlamalarından gelir.
Deniz suyunda en yaygın olan iyonlardan ikisi klorür ve sodyumdur. Bu ikili okyanustaki tüm çözünmüş iyonların yaklaşık yüzde 85'ini oluşturuyor. Magnezyum ve sülfat ise toplamın yüzde 10'unu oluşturur. Diğer iyonlar çok küçük miktarlarda bulunurlar. Deniz suyundaki tuz konsantrasyonu sıcaklık, buharlaşma ve yağışa göre değişir. Tuzluluk genellikle ekvatorda ve kutuplarda düşük ve orta enlemlerde yüksektir. Ortalama tuzluluk oranı binde 35 kadardır. Başka bir deyişle, deniz suyu ağırlığının yüzde 3,5'i çözünmüş tuzlardan gelir.
Dünya'daki tüm tuzları bir araya toplasak bütün gezegeni 150 metre kalınlığında bir tabakayla kaplardı.
Bazı mineral iyonları deniz hayvanları ve bitkiler tarafından sudan emilerek kullanılır. Deniz tabanındaki su altı volkanları ve hidrotermal bacalar da okyanusa tuz salar. Kapalı su kütleleri buharlaşma yoluyla ekstra tuzlu veya hipersalin hale gelebilir. Durgun denizler buna bir örnektir. Yüksek tuz içeriği suyun yoğunluğunu arttırır, bu yüzden insanlar durgun denizlerde okyanustan daha kolay yüzer.
