0

10
0

文字

分享

0
10
0

海水怎麼是鹹的——從郵輪游泳池回溯到原始海洋│環球科學札記(5)

張之傑_96
・2020/12/16 ・1618字 ・閱讀時間約 3 分鐘
  • 文/張之傑

和平號只有三萬五千噸,是艘平民化的小型郵輪,和動輒七、八萬噸的豪華郵輪不能相比。舉例來說,和平號沒有舞廳、賭場和劇院,除了三餐,平時不供應飲食。以游泳池來說,差異就更大了。

豪華郵輪的游泳池通常十米,露天的甚至可達二十五米,池裡的水通常是淡水。和平號的八樓、九樓甲板上各有一座游泳池,長度僅約五米,裡面的水是抽上來的海水。

當船友告訴我,游泳池裡的水是海水時,我還半信半疑,伸手撈點池水舔一下,果然鹹得發苦。由於池子太小,又是海水,我們雖帶了泳裝和泳帽、泳鏡,但從沒下去過。

和平號十樓甲板上的小游泳池,水是從海裡抽上來的海水。作者攝

游泳池可以使用海水,烹飪、洗浴卻非淡水不可。和平號雖然是艘小型郵輪,也有約一千名乘客、近四百名工作人員,每日消耗的淡水量可觀。

日本人特別喜歡吃生菜,早餐至少有四種生菜,午餐至少有六種,都洗得乾乾淨淨,這也需要很多淡水啊!和平號並沒有海水淡化設備,淡水是靠岸時補給的。我們從檳城到埃及賽得港,在海上搖晃了足足十四天,可見船上有很大的儲水空間。

為甚麼海水是鹹的?水蒸發了,鹽分卻留了下來!

我當過老師,又喜歡發表議論,常有些船友問東問西。有次在九樓露天餐廳吃飯,旁邊就是游泳池,有人問我:「下去游過嗎?」我說:「沒有,池子太小,又是海水,豈不等於在鹹菜缸裡洗澡。」引得同桌的人都笑了。有位仁兄忽然提問:「海水為什麼是鹹的?」

這個問題看似簡單,回答起來還真不容易。怎麼說呢,大約四十六億年前,太空中的一團雲氣(含氫、氦、塵埃等)因重力而收縮,中央的部分成為太陽,剩餘的部分凝聚成直徑只有幾公里的「微行星」,它們互相碰撞,進而凝聚成行星,地球就是其中一員。

微行星互相碰撞,產生高溫,因而原始地球溫度甚高,呈熔融狀態,於是較重的元素如鐵、鈷、鎳等沉向球心,較輕的元素如矽、鋁等則浮在表面,更輕的氫、氮、氧、碳等則分佈在外圍。當溫度繼續下降,地殼變冷,於是所有的水蒸氣都降下來,這場雨一下就是好幾個世紀!地面開始積水,大水匯積形成原始海洋。

原始海洋即便有點鹽份,也很低。然而,隨著風化和侵蝕作用,岩石中的鹽類(礦物質)進入海洋。雨水含有少量從空氣來的二氧化碳,帶點酸性。當雨水降至地面,會溶解岩石中的鹽類,跟著水份進入溪流、河川,最後匯注大海。

海洋應經過長時間的累積和更替成為現在的樣貌。圖:PEXELS

隨著氣象因素引起的水循環,從海洋蒸發的水幾乎是純水,鹽類留下來,更多的鹽類繼續流入海裡,可是鹽類仍保持在百分之三點五左右,其中百分之九十以上是氯化鈉,也就是狹義的鹽。那麼過多鹽類往哪兒去了?

生物會吸收鹽類,例如珊瑚蟲、軟體動物和甲殼類會吸收碳酸鈣,矽藻會吸收二氧化矽,魚類會吸收碳酸鈣、磷酸鈣等。生物體內的鹽類終究會以屍體或糞便的形式沉到海底,成為沉積岩的一部份。地殼的板塊運動,可以使得海陸易位,所謂滄海桑田不僅僅只是個形容詞而已。如此這般,鹽類在海陸之間循環,使得海水的鹽類一直維持在百分之三點五左右。

海水的含鹽量並不平均。舉例來說,地中海是個半封閉的水域,因為蒸發的關係,含鹽量較高。紅海兩岸熱帶沙漠夾峙,降水量又少,含鹽量就更高了。孤立的水域只要注入的淡水不足,就可能會因為蒸發作用變得愈來愈鹹,死海就是最著名的例子。

死海南端,約旦和以色列的曬鹽池,中央堤防為兩國疆界。
2001年3月間,美國太空梭STS102號乘員所攝。NASA公佈圖片。圖:Wikipedia

文章難易度
張之傑_96
20 篇文章 ・ 67 位粉絲
張之傑教授,科學史家,為中央研究院科學史委員會委員、中華科技史學會創始人;另研究科普學、辭書學、民間宗教、民間文學、西藏文學等。寫作小說及少兒讀物大多使用筆名(章杰),其餘大多使用真名。其科普作品以文筆流暢、條理清晰、富含人文精神著稱。
網站更新隱私權聲明
本網站使用 cookie 及其他相關技術分析以確保使用者獲得最佳體驗,通過我們的網站,您確認並同意本網站的隱私權政策更新,了解最新隱私權政策