川や湖の水はしょっぱくない淡水。海の水はしょっぱい海水。そもそも海水がなぜしょっぱくなったのか、その由来をご存じでしょうか？
海に含まれる塩分濃度は平均して約3.4%。お味噌汁の一般的な塩分濃度は0.6～0.8％、ラーメンは1.0～1.8%と言われているのに比べ、海水の塩分濃度はかなり高いということが分かると思います。
海で遭難しても、絶対に海水を飲んではいけないと言いますよね。
3%を超える塩分濃度の塩水を摂取すると、普段0.9%程度の体内の水分の塩分濃度が上昇しより水分を必要とします。そこでさらに海水を飲むとまた体内の塩分濃度が上がるという悪循環が発生し、最終的には細胞の水分量が低下し死に至ってしまうためです。
そんな海水がなぜ塩水になったのかを探っていきましょう。
理由その①：地球に海が誕生した時に、大気の塩素と地表のナトリウムが化合し塩化ナトリウム(塩)になった
地球が宇宙に誕生した約46億年前、地球の表面は高温でドロドロのマグマでできており、空には水蒸気や塩素ガスで覆われていました。
その後おおよそ2億年かけて表面が冷えて固まり、空中の水蒸気も冷やされて「塩素」を含んだ雨になって地表へ降ってきました。
そしてマグマが固まってできた地表の窪地に雨が流れ込み海になりました。
その後、塩素が含まれた酸性の海と固まったマグマに含まれていた硫黄やカルシウム・カリウムなど様々な物質の中でも「ナトリウム」が溶けて酸性が中和されて化合し「塩化ナトリウム（つまり塩）」になり、海の水に含有されたことで現在のような海水になったそうです。
理由その②：雨が陸地の岩石などに含まれる塩分を溶かしながら海に流れ込むから
①の理由により塩分を含んだ海水ですが、さらにその後も幾度となく降った雨が地上の岩石などの間を通り、川に流れ、海に辿り着きます。
その間に岩石に含まれる塩分が水に溶けて海に流れていくことを何億年も繰り返し今の海になりました。
この地表や海の水分が水蒸気となり上空へ上昇し冷やされ雨が降り、陸地の塩分を運び海に流れ着くことで、海水に塩分が補われるサイクルは今でも続いています。
海水を含め地上の水分は様々な気象条件により水蒸気となり上空へ上昇した分、地上の水分は減ります。一方で、上空から雨となり再び地上に戻りますので地球上の水分の総量はほぼ均衡です。失われることも、新たに増えることも微量です。
また、海水の塩分も生物へ取り込まれたり、沈殿したり、結晶化したり様々な理由で減少しますが、陸を流れた雨が含んだ塩分が海に流れ着き供給されるます。
そのため、海水の塩分濃度は現代でもほぼ一定に保たれているのです。
海水魚が真水で死んでしまう理由
海水魚は海水の中でしか生きることができません。
海の熱帯魚を飼育するためには水道の水を海水の成分にしなくてはいけません。
それはなぜでしょうか？
まず、海に住む魚は、海水に体の水分が奪われないようにするため体内の塩分濃度が海水とほぼ同じになっています。
これは浸透圧という仕組みで、細胞間の溶液の浸透圧が異なると、浸透圧の低い溶液から浸透圧が高い溶液へ水分が移動します。
真水に海水魚を入れると、浸透圧の低い真水の水分が浸透圧の高い魚の細胞に移動し細胞が膨張してしまい死んでしまうのです。
目に真水が入った時に痛みを感じるのも同様で、浸透圧の低い真水の水分が浸透圧の高い眼球の細胞に移動することで細胞が膨張することで痛みを感じます。
涙や目薬は目に沁みないようになっていますが、これは眼球の細胞と浸透圧が等しくなるよう調整されているからです。
そのため、涙や目薬はしょっぱいんですね。
海水がしょっぱい理由まとめ
- 地球誕生から2億年ほどで、上空の水蒸気が冷やされ雨となって地表に降る
- 雨には上空に存在していた塩素ガスにより塩素を含んでいる
- 地表に降った雨が海になり、海に含まれる塩素は地表に含まれるナトリウムと化合し塩化ナトリウム（塩）になった
- それ以外にも雨が陸を通り岩石などの塩分が溶けて海に流れることで、海に塩分がもたらされる
