海の水が塩辛い、その塩はどこから来た？
海の水をなめると、とても塩辛く感じます。
でも、海に注ぎ込んでいる川の水は普通、それほど塩辛くありません。では、海にある大量の塩は、いったいどこから来たのでしょうか。
シンプルな答え
海の塩分の大きな供給源は、陸にある岩石です。
雨や地下水が長い時間をかけて岩石を風化させると、岩石に含まれていた成分がイオンとして水に溶け出します。それが川に入り、最終的に海まで運ばれます。
さらに、海底の熱水噴出孔や海底火山なども、海水中の成分に影響しています。
岩石の成分が、川を通って海へ運ばれる
流れを単純にすると、次のようになります。
雨が降る
↓
岩石が少しずつ風化する
↓
岩石の成分がイオンとして水に溶ける
↓
川へ流れ込む
↓
海へ運ばれる
雨水には空気中の二酸化炭素が溶け込むため、わずかに酸性になります。
その水が長い時間をかけて岩石と触れることで、岩石に含まれるさまざまな成分が溶け出します。こうして生じたイオンが河川を通じて海へ運ばれることが、海が塩辛くなる主要な仕組みと言われています。
つまり、海の塩はどこかから大量に投入されたものではありません。
地球上で長期間続いてきた岩石・雨・川・海の循環の結果なのです。
海の「塩」は、食卓塩だけではない
「海の塩」というと、塩化ナトリウム、つまり食卓で使う塩を思い浮かべます。
実際、海水では塩化物イオンとナトリウムイオンが特に多く、この2つが溶けているイオンの大部分を占めます。
ただし、海水にはそれだけでなく、マグネシウムや硫酸イオンなど、ほかのさまざまな成分も溶けています。
世界の海水の平均的な塩分は、およそ35‰（パーミル）です。
これは重量で見ると、海水1,000グラムの中におよそ35グラム、つまり約3.5％の塩類が溶けているという目安です。地域によって蒸発や降水、河川からの流入などが違うため、実際の塩分は場所によって変わります。
海底からも成分が加わっている
海の塩分は、陸から流れてくるものだけで説明されるわけではありません。
海底には、地球内部の熱によって温められた水が噴き出す熱水噴出孔があります。
海水が海底の岩石の割れ目に入り、地下で温められると、周囲の岩石との間で化学反応が起こります。その水が再び海底から噴き出すことで、鉄や亜鉛、銅などを含むさまざまな成分が海へ運ばれます。
海底火山の活動も、海水中の成分に影響します。
そのため、海水の成分は、
陸 → 川 → 海
だけでなく、
海水 ↔ 海底の岩石
という海の内部でのやり取りによっても変化しています。
川にも塩が溶けているのに、なぜ川はしょっぱくない？
ここで疑問が出てきます。
岩石から溶け出した塩類を川が海まで運んでいるなら、川の水もしょっぱいはずです。
実際には、川の水にも溶けたイオンは含まれています。
ただし川には雨などによって新しい淡水が絶えず供給され、海ほど高い濃度にはなりません。一方、海は世界中の河川から長期間にわたって運ばれてきた塩類を受け取る巨大な場所です。
そのため、
「川には塩がない」のではなく、「海に比べて濃度が低い」
と考えるほうが正確といえます。
では、海は今もどんどん塩辛くなっている？
岩石から今も塩類が運ばれているなら、
「海は毎年少しずつ塩辛くなっているのでは？」
と思うかもしれません。
しかし現在の海では、塩類は入ってくるだけではありません。
海底の堆積物に取り込まれたり、岩石との化学反応によって海水から除かれたりする成分もあります。
NOAAは、現在の海では塩類の流入と除去がおおむね釣り合っており、海が際限なく塩辛くなり続けているわけではないと説明しています。
海水は巨大な「塩の貯蔵庫」ですが、その中では今も成分の出入りが続いているのです。
海の塩から見えてくる地球の循環
海が塩辛い理由をたどっていくと、
岩石 → 雨 → 川 → 海 → 海底
という地球規模のつながりが見えてきます。
普段は別々に見える山の岩石、川の水、海水、海底火山は、実際には水と物質の循環によってつながっています。
海の塩辛さは、長い時間をかけて地球表面で続いてきた変化の結果なのです。
関連する疑問
水の中では、音の伝わり方も空気中とは変わります。
自然・地球カテゴリーでは、空や雲の色についても光の性質から説明しています。
今回確認した資料
NOAA Ocean Service「Why is the ocean salty?」
NOAAの資料を見る
NOAA Ocean Service「Why is the ocean salty, but rivers flowing into it are not?」
NOAAの資料を見る
U.S. Geological Survey「Why is the Ocean Salty?」
USGSの資料を見る
