舒 頻
廣漠無垠的海洋,煙波浩渺,奔騰不息,蔚藍色的海水是那樣的深邃莫測,令人神往。但是,海水又咸又苦的澀味,卻使口渴者望洋興嘆,不敢問津。海水是從哪里來的?它為什么與江河中淡水的味道大相徑庭?海水今后還會越變越咸嗎?這些眾所關心的問題,引起了科學家們的廣泛興趣。
海水從何而來
說起海水的來歷,首先得追溯到六十多億年之前。那時候無數(shù)微粒物質在太空中聚集,它們互相混合,成為一個個的團塊。后來,這些團塊在不斷運動的過程中,又互相碰撞,互相結合,由小變大,最后逐漸形成了一個原始的地球。最初地球的溫度較低,各種輕重物質混合在一起,好象一個什錦雜燴大球體。后來,在漫長的演化進程中,由于絕熱壓縮作用,地球的內部開始變熱。起初溫度只有1000攝氏度左右,但隨著一些放射性元素的蛻變作用,釋放出大量的熱能,使地內溫度變得越來越高,導致地球物質的融化。.這時候的地球猶如一團巨大的液體,互相混雜的物質逐漸分解,輕者上升,重者下沉。于是,那些在高溫下的地內水汽和空氣升入空中,鐵、鎳等類重金屬沉入底部。而剩下的硅酸鹽類物質既不太輕,也不太重,最后成了緊緊包圍地核之外的地幔和地殼。又經(jīng)過了許多萬年,熾熱的地球開始冷卻,整個固體的地球表面變得凹凸不平,看上去就象一張曬干的橘子皮,其中大面積凹下去的地方就是最初的海洋盆地。
那么,海水究竟從何而來呢?原來,在當時構成地球巖石的物質中,含有大量的水分和氣體,它們與巖石松散地結合在一起。由于在地球重力的作用下,這些巖石越來越緊密地重疊靠攏,彼此間相互擠壓,硬是把巖石中的水氣趕出來。久而久之,在地下被趕出的水氣越積越多,它們不斷集聚匯合,終于使新生地球發(fā)生了許多大規(guī)模的地震,引起猛烈的火山爆發(fā)。這時,在地下受到擠壓的大量水氣,終于擺脫了巖石的沉重桎桔,隨著火山地震從地殼中呼嘯而出。當這些水氣進入空中時漸漸遇冷凝結,先變成云,再變成雨降落到地面。由于巖石中的水氣不斷地被擠壓出來,不斷地通過火山地震進入空中,所以大雨也就不停地下??梢韵胂蟮贸霎敃r地球上的情景:到處是電閃雷鳴,狂風暴雨,呼嘯的濁流通過千川萬壑,匯集到原始的洼地中去,形成了最早的江河湖海。
海鹽的根源
現(xiàn)在科學家已測出,海水中有3%左右是食鹽??蓜e小看這區(qū)區(qū)3%,如果把它全部提煉出來,平鋪在陸地上,陸地高度將要增加一百二十多米。除食鹽外,海水中還含有一百萬億噸鎂,六百萬億噸鉀,八十八億噸銅,五十八億噸鎳,四十億噸鈾,其數(shù)量之多真是令人咋舌。
其實,海水并不是一開始就充滿鹽分,最初它和江河之水一樣也是淡水。但地球上的水總是不停地運動,不停地循環(huán),單單每年從海洋表面蒸發(fā)掉的水分就有一億二千五百萬噸之巨。這么多的水又會變雨降到陸地的每個角落,它們潺潺而流,不斷地破壞巖石,沖刷土壤,把巖石和土壤中的可溶性物質(絕大部分都是各種鹽類)帶進江河之中,最后江河百川歸大海,它再一次回到了自己的老家——海洋。
就這樣,海洋源源不斷地從陸地上得到微量物質,成了一切溶解鹽類的收容所。但在海水的蒸發(fā)過程中,所收入的鹽類卻又不能隨水蒸汽升空,只得滯留在海洋之內。如此周而復始,日積月累,海洋中的鹽類物質越積越多,海水也就理所當然地變得越來越咸。當然,這是一個極為緩慢的過程,可是經(jīng)過幾百萬年甚至更久的年代,積累起來的鹽分也就十分可觀了。
海水將會變咸還是變淡
海水中既然已經(jīng)含有那么多的鹽分,而且以后每年還要從陸地上帶回大約三十億噸的可溶性物質,海水會不會永無止境地越變越咸?會不會把所有的海洋生物都咸死呢?
眾所周知,當今世界上最咸的水域是著名的死海,它含有25%的溶解物質,那兒的水是如此的咸,幾乎所有的生命都不能在里面生存。死海為什么會變得這般模樣呢?關鍵的原因在于它和海洋不相通,陸地中的鹽分隨雨水帶入到死海中,很快地積聚起來。更何況它地處炎熱環(huán)境,水分蒸騰速度遠遠超過海洋,所以可溶性物質就聚集得更快。
看到死海的命運,人們不禁會想到,海洋也將不可避免地會面臨這種沒有生命的結局嗎?這種擔心完全是合情合理的,如果海洋中沒有減少自身鹽分的途徑,結果恐怕就會如此。但科學家在研究中發(fā)現(xiàn),海洋存在著各種能降低海水含鹽度的奇妙途徑。
隨著陸地可溶性物質不斷進入海洋,當它們達到了一定的濃度后,便會互相結合成不溶性化合物,沉入到海洋的底部,好似明礬能沉積水中的雜物那樣,使水質變清。還有一些物質,雖然本身是可溶的,但卻能與海底的物質結合起來。除此以外,許多物質還會被各種海洋生物的細胞所攝取,最后等它們死去后,隨尸體沉入海底。以上這一些途徑都能大大降低海水中的含鹽濃度。
當臺風季節(jié)降臨時,狂風巨浪常把海水卷到陸地上,溶解的鹽分也隨海水上岸,散布在沿海陸地。尤其是在漫長的歷史變遷年代中,有些海洋的海灣地帶由于地殼的升高而與海洋隔斷。于是,這部分的海水逐漸被蒸發(fā)掉,留下大量的溶解物質,這也是鹽分回歸陸地的一種途徑。比如,現(xiàn)在陸地上某些開采食鹽的巖鹽礦,就是這類干涸掉的小塊海洋的殘跡。
科學家們通過各種測量證實,目前海洋中含有的可溶性物質,遠遠少于過去幾十億年中被河流攜帶進來的數(shù)量。從另一個方面來看,海底蘊藏著極豐富的各種金屬結核和其他物質,實際上,它們都是很早以前來自陸地的產(chǎn)物。
最后,結果究竟是怎樣的呢?在長期的歷程中,海水是在一點點咸起來,還是在漸漸變得淡一些呢?對于這個問題,科學家們至今還不能作出十分肯定的答復。不過,許多學者都傾向于:海水在某一段時期內朝著變咸的方面發(fā)展,而在另一段時期內又向著相反的方向變化,所以總的來說,海水的咸度保持著相對平衡的狀態(tài)。
(高常筠摘自《自然與人》)