已經(jīng)在陸地生活25億年的人類(lèi)，渴望像鳥(niǎo)兒一樣高飛，向往同魚(yú)類(lèi)同游大海，每當(dāng)你在海里暢游之時(shí)，都要感謝海水提供的額外浮力，也偶爾會(huì)因?yàn)楹纫豢诤Ｋ滩蛔⊥虏郏骸盀槭裁春Ｋ@么苦這么咸？”

這個(gè)問(wèn)題的簡(jiǎn)短回答是這樣的：

從巖石和土壤中侵蝕出來(lái)的鹽被河流帶入海洋，長(zhǎng)年累月的積累；同時(shí)來(lái)自海底深處熱液噴口的鹽分混入海水，提供補(bǔ)給。海洋吸收了大氣中90%以上的熱量，大量水分蒸發(fā)進(jìn)入大氣層，留下鹽分，久而久之，海水鹽度不斷增加。

海洋中含有多種鹽分，不僅僅是我們所說(shuō)的食鹽（氯化鈉），還用氯化鉀、溴化鈉、溴化鉀等。

海洋覆蓋率地球表面積的71%，面積之大、分布之廣，使得海水的鹽度及演變成為一個(gè)全球性多學(xué)科研究，涉及地質(zhì)學(xué)、化學(xué)、天文氣象等。

回溯過(guò)去，揭開(kāi)真相

正如地質(zhì)學(xué)家的工作一樣，從巖石和泥土開(kāi)始，回到過(guò)去，試圖找到海水變咸的原因和時(shí)間節(jié)點(diǎn)。

幾十億年前，在一個(gè)被稱(chēng)為太古代的地球發(fā)展史中最古老的時(shí)期，地球與如今截然不同。原始大氣籠罩、海洋孤島零星散布，覆蓋地球絕大部分面積的海洋，咸度不遜當(dāng)今。

太古代想象圖

地質(zhì)學(xué)家偶然發(fā)現(xiàn)了一塊保存有古老水質(zhì)的太古地層巖石，因此留存了太古代海水的鹽度；通過(guò)對(duì)巖石進(jìn)行分析得出一個(gè)驚為天人的結(jié)果：地球的太古代海洋可能比現(xiàn)在咸1.2倍。

乍一看，像是在胡編亂造。海洋中的鹽分是由化學(xué)徑流和海底熱液噴口帶來(lái)的，在地質(zhì)學(xué)早期，鹽分還沒(méi)有時(shí)間積累，海水怎么可能這么“咸”？有關(guān)于此，目前還沒(méi)有一個(gè)合理的解釋。

但是人們相信，在幾十億年前，海洋已有較高的鹽度。盡管河流沒(méi)有足夠的時(shí)間溶解鹽分并將它們帶到海洋中，但這種鹽度是由海洋中被稱(chēng)為蒸發(fā)巖的含鹽巖石的融化以及潛在的火山活動(dòng)造成的。正是在這片水域中，地球上的第一批生命形式出現(xiàn)并開(kāi)始進(jìn)化。

有地質(zhì)證據(jù)表明，海水的咸味至少十億年來(lái)一直如此。

對(duì)于海洋的地質(zhì)學(xué)研究不如地層研究簡(jiǎn)單，常年的海水侵蝕使得留下的地質(zhì)學(xué)證據(jù)極少。古老海洋的鹽度仍然是一個(gè)有許多未知因素的活躍研究領(lǐng)域，盡管我們不完全了解古代海洋的情況，但我們對(duì)今天海洋鹽度的驅(qū)動(dòng)因素有了更好的理解。

世界海洋鹽度圖

今天的海洋是如何變咸的？

如今，海洋的平均鹽度為3.5%。換句話說(shuō)，海水重量的3.5%是由溶解的鹽組成的。大多數(shù)，但不是全部是氯化鈉——我們?nèi)粘Ｉ钪蟹Q(chēng)之為“鹽”。大約10%的鹽離子來(lái)自不同的礦物質(zhì)。

乍看之下，3.5%似乎不算多，但不要忘記了地球表面積的71%被海洋覆蓋。如果我們把海洋中的所有鹽分提取并均勻地鋪放在陸地表面，將形成一層超過(guò)166米厚的鹽層。

七大洲四大洋

地殼風(fēng)化產(chǎn)物在水流溶蝕作用下，以離子、分子及膠體形式，呈真溶液和膠體溶液隨水流遷移形成化學(xué)徑流。當(dāng)雨雪降落后，經(jīng)過(guò)地表漫流、地下水運(yùn)動(dòng)再匯流到河道的過(guò)程中，天然水與周?chē)目諝?、植被、土壤、巖石相接觸，溶解氣體、礦物質(zhì)、微量元素及有機(jī)質(zhì)等，發(fā)生化合-分解、膠溶-凝聚等過(guò)程。

雨水在降落過(guò)程中溶解二氧化碳，呈弱酸性，可以緩慢侵蝕、溶解巖石，同時(shí)在風(fēng)化作用下，巖石中的礦物質(zhì)進(jìn)入水系，隨徑流流入大海。

長(zhǎng)久以來(lái)，我們都認(rèn)為河流是“淡水”，但這在技術(shù)上是不正確的：所有的河流都有一些鹽分溶解在其中，但是因?yàn)樗鼈冊(cè)诓粩嗔鲃?dòng)，所以鹽分不會(huì)積累。江河不生產(chǎn)也不儲(chǔ)存鹽分，它們只是鹽分的攜帶者和搬運(yùn)工。

河流不斷收集更多的鹽分，順?biāo)汽}，降水的涌入確保了鹽濃度不會(huì)隨著時(shí)間的推移而增加。

與此同時(shí)，海水有進(jìn)無(wú)出。不同于內(nèi)陸的死水，廣袤的海洋有著充沛的水源，但水分流失渠道只有蒸發(fā)一條路子，所以它們只會(huì)積累越來(lái)越多的鹽分。隨之而來(lái)的就有一個(gè)新問(wèn)題，海洋變得更咸了嗎？

盡管很難說(shuō)海洋的咸度是否在上億年的地質(zhì)演化進(jìn)程中發(fā)生變化，但海洋氣候?qū)W研究表明：短期內(nèi)，盡管鹽分不斷流入，海洋鹽度通常保持動(dòng)態(tài)平衡。

之所以說(shuō)是動(dòng)態(tài)變化，是因?yàn)槿蚝Ｋ}度總體呈現(xiàn)空間分布規(guī)律和時(shí)間變化規(guī)律。

1、海水鹽度的水平分布

形成海水鹽度水平分布的主要原因是氣候，即蒸發(fā)量與降水量差值隨緯度的變化，次要原因是洋流性質(zhì)和河流匯入。世界海洋表層海水平均鹽度分布的總體規(guī)律是：從南北半球的副熱帶海區(qū)向高、低緯遞減，結(jié)果就是赤道附近鹽度較低，南北緯20°附近海區(qū)的鹽度最高，然后隨緯度的增加而降低。

在此規(guī)律下，南、北大西洋最高鹽度中心的鹽度均達(dá)3.72%；南、北太平洋最高鹽度中心的鹽度分別為3.65%和3.55%；印度洋最高鹽度中心區(qū)的鹽度大于3.6%。

2、海水鹽度的垂直分布

影響海水鹽度垂直分布的主要因素有：蒸發(fā)與降水、河流匯入、海水的渦旋對(duì)流等。其規(guī)律是：在北緯40°到南緯50°之間，是鹽度垂直變化最大、最復(fù)雜的海區(qū)。從海面到150米深度，海水鹽度高而均勻，最大鹽度值一般出現(xiàn)在100—300米之間，深層水的鹽度分布最均勻，鹽度值比表層水低、比中層水高。

亞熱帶高鹽區(qū)從海面一直延伸到800—1000米深度。在南北緯40°—50°以外的高緯區(qū)，從鹽度較低的表層水向下鹽度漸增，從1500—2000米以下鹽度幾乎不隨深度而變化。

1、海水鹽度的日變化：世界大洋表面鹽度的日變化一般很小，日較差不超過(guò)0.005%，個(gè)別海區(qū)日較差最大可達(dá)0.017%，最高鹽度值出現(xiàn)在17時(shí)左右，最低鹽度出現(xiàn)在夜間或早晨。

2、海水鹽度的年變化：太平洋中部熱帶海區(qū)鹽度的年變化均小于0.05%；而大西洋北緯5°—10°之間最大年變化可達(dá)0.15%以上；海洋中鹽度的年變化最大區(qū)常發(fā)生大河口附近和有冰或冰川融化的高緯地區(qū)。

每年，來(lái)自陸地的徑流帶來(lái)的鹽分全部溶解可使得海洋總鹽度增加0.00005%。然而，一部分礦物質(zhì)被海洋中的動(dòng)物和植物所利用，另一部分會(huì)成為海底的沉積物，不會(huì)溶解。

海洋沒(méi)有變得更咸的主要原因是地質(zhì)因素。地球表層處于不斷運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)——我們稱(chēng)之為板塊構(gòu)造。地殼被分割成剛性板塊，以每年幾厘米的速度移動(dòng)。一些在俯沖過(guò)程中被掩埋，帶著礦物質(zhì)和鹽進(jìn)入地幔，在高溫高壓的作用下形成巖石或巖漿的成分。構(gòu)造板塊的運(yùn)動(dòng)不斷地將物質(zhì)循環(huán)進(jìn)出地幔。

俯沖(和其他相關(guān)過(guò)程)示意圖

有了這些過(guò)程，伴隨著淡水的流動(dòng)、降水和其他一些過(guò)程，海洋的鹽度保持相對(duì)穩(wěn)定——海洋有穩(wěn)定的鹽分輸入和輸出。

然而，孤立的水體會(huì)變得越來(lái)越咸。

為什么有些湖泊是淡水，而有些是咸水

湖泊是水的臨時(shí)儲(chǔ)存區(qū)，大多數(shù)湖泊都是淡水。河流和小溪給湖泊帶來(lái)水源補(bǔ)給，就像它們給海洋帶去水一樣，那么為什么大多數(shù)湖泊不會(huì)變咸呢？

湖泊通常是陸地中寬闊的洼地積水形成，水只是在那里做短暫積聚，水的流入流出使得鹽分積累效應(yīng)不明顯。許多湖泊是由于地質(zhì)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，如地震和火山噴發(fā)；河流沖淤等形成，形成時(shí)間短。

像這樣美麗的冰川湖是冰河世紀(jì)的遺跡

當(dāng)一個(gè)湖泊沒(méi)有水流出，蒸發(fā)量大于降水量，并且有足夠的時(shí)間積累鹽分時(shí)，它就會(huì)變成咸水湖。

我們提到世界海水平均含鹽量為3.5%，地中海的鹽度為3.8%。在紅海，有些水域的鹽度超過(guò)4%，加州的莫諾湖的鹽度可以達(dá)到8.8%。世界上最知名的咸水湖莫過(guò)于死海，含鹽量高達(dá)30%，是海水的8.6倍。

即便如此，死海的鹽度也只能屈居世界第三。猶他州的大鹽湖鹽度高達(dá)31.7%，塞內(nèi)加爾的粉色雷巴湖鹽度在某些水域達(dá)到驚人的40%。

值得注意的是，湖泊在地質(zhì)上并不穩(wěn)定，許多湖泊在地質(zhì)時(shí)期往往不會(huì)持續(xù)。一些世界上最大的湖泊正在干涸，這既是自然過(guò)程，也是由于氣溫上升、干旱和農(nóng)業(yè)灌溉。

鹽也可以來(lái)自下面

熱液噴口

上文提到巖石風(fēng)化和侵蝕溶解為海洋提供鹽分，還有另外一個(gè)來(lái)源：熱液噴口。

部分海水沿著地殼裂隙滲入地殼深處，受地下熱源的加熱，并溶解大量礦物質(zhì)，然后通過(guò)地殼裂口噴出，由于含有豐富的礦物質(zhì)和鹽，往往在熱液噴口附近會(huì)形成獨(dú)特的生態(tài)系統(tǒng)。

熱液噴口附近的生物由于長(zhǎng)時(shí)間的進(jìn)化，已經(jīng)能夠適應(yīng)熱泉的高溫，且部分生物可以攝入利用鹽分和礦物質(zhì)，使得海水的鹽度保持在一個(gè)相對(duì)恒定的水平。

多種因素作用下，海洋能夠得到充分的鹽分補(bǔ)給，但同時(shí)自然消耗又能將海水鹽度維持在動(dòng)態(tài)平衡中，不至于失衡，這就是大自然的力量！