Zeewater
Zeewater is het zoute water dat in zeeën en oceanen voorkomt.
Inhoud |
[bewerk] De scheikundige samenstelling van het zeewater
Zeewater smaakt bitter en is ongeschikt als drinkwater. In het zeewater bevinden zich diverse zouten in opgeloste toestand. Het zoutgehalte van zeewater wordt de saliniteit genoemd en wordt in wetenschappelijke publicaties meestal uitgedrukt in promilles (‰). In 1 kg zeewater komen de volgende hoeveelheden zouten voor:
- 24 gram natriumchloride (NaCl)
- 5 gram magnesiumchloride (MgCl2)
- 4 gram natriumsulfaat (Na2SO4)
- 0,7 gram calciumchloride (CaCl2)
- 0,8 gram magnesiumbromide (MgBr2)
De hoeveelheid zouten bedraagt dus 34,5 gram per kg zeewater, oftewel 3,45% (34,5‰). Een emmer met een inhoud van 10 liter zeewater bevat ongeveer twee volle koffiekoppen zeezout.
Men heeft wel eens berekend dat, als men alle zouten die in de oceanen voorkomen, gelijkmatig op het land zou uitspreiden, er een laag van 280 meter dikte op alle landen van de wereld zou komen te liggen. Het gemiddelde zoutgehalte is dus 3,45%, maar er zijn enkele afwijkingen. De hoogste zoutgehalten komen voor in de subtropische gordels, namelijk 3,63%. Langs de evenaar is het minder, ondanks de grote verdamping 3,43%. Dit wordt veroorzaakt door de grote regenval.
In de Middellandse Zee vinden wij ook een hoger zoutgehalte, toenemend van west naar oost. In het oostelijk deel circa 3,9%. In de Rode Zee treffen wij het hoogste zoutgehalte aan: 4,1 tot 4,2%. Dit zijn de hoogste waarden voor de open zeeën.
In enkele gesloten zeeën, zoals de Kaspische Zee en de Dode Zee, vinden wij nog hogere zoutgehalten. Op hoge breedtegraden is het zoutgehalte belangrijk lager, vooral in de omgeving van de polen. Dit komt door het vele smeltwater. Bij de Noordpool ook door het vele zoete water dat wordt aangevoerd vanuit de grote Siberische rivieren. Ook de Oostzee is minder zout doordat er veel rivieren in uitstromen en er weinig verdamping is.
In de Noordzee schommelt het zoutgehalte tussen 34‰ en 35‰. Vlak onder de kusten - waar grote rivieren zoet water in de zee brengen - is het zoutgehalte lager. Voor de Belgische kust bedraagt de saliniteit van West naar Oost van ongeveer 34‰ tot 31‰. Aan de Nederlandse kust en in de Duitse bocht is het lager dan 30‰. Het zoutgehalte van de Oostzee is beneden de 25‰.
[bewerk] zouttolerantie bij dieren en planten
Sommige organismen zijn zeer tolerant wat saliniteit betreft. Dergelijke dieren of planten noemt men euryhalien of bij planten ook halophyten genoemd. Een voorbeeld van een euryhaliene vis is de bot (vis) (Platichthys flesus), die zowel in zee als in estuaria wordt aangetroffen.
Als organismen strikt aan een bepaald zoutgehalte zijn gebonden noemt men hen stenohalien. Vele stekelhuidigen zijn stenohalien en zal je zelden of nooit in brak- of zoetwater aantreffen.
[bewerk] In zeewater opgeloste gassen
De levende wezens in de zee hebben net als het leven op het land zuurstof nodig. Planten en dieren kunnen in het water leven, omdat de nodige gassen in opgeloste toestand in het water voorkomen. De meeste waterbewoners zijn daarom uitgerust met kieuwen. Hierdoor zijn ze in staat de in het water voorkomende zuurstof op te nemen (ademen door middel van kieuwen).
Zuurstof lost vrij goed op in water. Door het intensieve contact met de lucht zijn de bovenste waterlagen van de zee met zuurstof verzadigd. De voornaamste bron van zuurstof is het plantaardig plankton, het zgn. fytoplankton. Per liter zeewater zal 5 tot 8 cm3 opgeloste zuurstof voorkomen. Dit hangt af van de temperatuur: minder bij hoge en meer bij lage temperatuur en zoutgehalte.
Stikstof komt ook voor in het zeewater en wel 2 maal zoveel als zuurstof. In de atmosfeer waarin wij leven komt 4 maal zoveel stikstof voor als zuurstof. Gasvormig stikstof is geen levensbehoefte voor de levende organismen.
Koolzuurgas is weer van groot belang voor de in zee voorkomende groene planten en het plantaardig plankton. Het koolzuurgas is n.l. de bron van alle organische stof. Het is, samen met water, de grondstof voor de vorming van koolhydraten, eiwitten en vetten, die onder invloed van zonlicht en voedingszouten worden gevormd. Zonder aanvoer van koolzuurgas is geen groei van plantaardig plankton mogelijk en daardoor zou ook de voedselketen in zee niet kunnen blijven bestaan. Er zou dan immers geen vis in zee kunnen blijven leven bij gebrek aan voedsel. Gelukkig is in de zee volop koolzuurgas aanwezig om het plantaardig leven tot volle ontplooiing te brengen.Indien meer CO2 in het water komt, ontstaat er meer H2CO3 , HCO3- en H+ (CO2 + H2O <=> H2CO3 <=> H+ + HCO3- en HCO3- <=> CO32- + H+) Door de grotere hoeveelheid H+ wordt het CO32- meer gebonden tot HCO3-. Gevolg van meer CO2 is dus minder CO32- in het zeewater. Dit heeft tot gevolg dat kalk meer oplost, aangezien kalk in evenwicht staat met CO32- (CaCO3 <=> Ca2+ + CO32-)
[bewerk] De natuurkundige eigenschappen van water
Licht is een belangrijke factor in de levende natuur zowel op het land als in de zee. In beide gebieden vormen de groene planten het oervoedsel, de eerste schakel in de voedselketen. Immers met behulp van licht bouwen zij hun organische stoffen op, waarbij koolzuurgas, water en voedingszouten de grondstoffen zijn. Alleen waar voldoende zonlicht in het water doordringt, kunnen de planten en het plankton deze arbeid verrichten, mits voldoende voedingszouten voorkomen.
| Afname van zonnestralingsenergie (warmte en licht) in de open
oceaan en in enigszins troebel zeewater. |
||
|
diepte
|
straling in oceaanwater
|
straling in kustwater
|
|
0 m
|
100 %
|
100 %
|
|
1 m
|
35 %
|
27 %
|
|
2 m
|
28 %
|
17 %
|
|
10 m
|
9,5 %
|
1,2 %
|
|
20 m
|
3,7 %
|
0,06 %
|
Van het zonlicht wordt ongeveer 15% teruggekaatst door het spiegelende oppervlak, een ander deel wordt opgenomen door kleine zwevende deeltjes in het water en weer een ander deel wordt door deze deeltjes teruggekaatst. Het zonlicht is samengesteld uit een groot aantal kleuren, die samen de indruk van wit licht geven. De regenboog illustreert duidelijk dat het zonlicht is samengesteld uit een aantal kleuren.
[bewerk] Kleuren
Over het algemeen geeft de zee de indruk blauw te zijn. Dit ontstaat als volgt; De rode golflengten in het zonlicht worden het eerst in het water geabsorbeerd door slibdeeltjes, plankton en door het water zelf. Blauw licht dringt het diepste door: in zeer helder water heeft men tot op een diepte van 580 meter (blauw) licht waargenomen. Blauw licht wordt bovendien het sterkst teruggekaatst in water, waarin zeer weinig fijne deeltjes zweven. Blauw zeewater is ook arm aan organismen: het is de woestijnkleur van de zee. Troebel water weerkaatst de groene en gele golflengten, zodat het water groene tinten aanneemt. Zeer troebel water ziet grijs. Ook de soort plankton heeft invloed op de kleur van het water. Men bepaalt de helderheid door te kijken hoe diep men een witte schijf van 30 cm doorsnee, de z.g. Secchi-schijf, nog kan zien. Aan onze kust en in de Oostzee verdwijnt hij reeds op 10 tot 13 meter uit het zicht, in de open Noorzee op 13 tot 20 meter en in de heldere tropenzee op 80 meter. In de diepere delen van de Noordzee is het bodemwater, vooral in de zomer, veel kouder dan het oppervlaktewater. De gemiddelde temperaturen van de Noordzee bedragen 's winters 5 á 6 °C en in de zomer 14 tot 15 °C in hogere waterlagen. Vooral dicht bij het land kunnen de temperaturen oplopen tot zelfs boven de 17 °C.
[bewerk] dichtheid
Afhankelijk van het zoutgehalte, de temperatuur en de druk in het water. Aan de oppervlakte is bij een zoutgehalte van 3,5% en een temperatuur van 15 °C de relatieve dichtheid 1,026. In tegenstelling tot zuiver water (grootste dichtheid bij 4 °C) neemt van zeewater de dichtheid bij verlaging van temperatuur tot aan het vriespunt steeds toe, mits het zoutgehalte ten minste 2,47% is.
[bewerk] vriespunt
Afhankelijk van het zoutgehalte; als men zeewater neemt met een zoutgehalte van 3,5% dan ligt het vriespunt bij -1,9 °C.
[bewerk] elektrische geleider
Zeewater is een goede elektrische geleider. Bij een zoutgehalte van 3,5% en een temperatuur van 15 °C is de soortelijke geleidbaarheid 23 S/cm. Hoe hoger de temperatuur of het zoutgehalte, hoe lager de weerstand.
[bewerk] Geluid
Geluid plant zich in zeewater voort met een snelheid van 1450 à 1550 m/s, en is afhankelijk van het zoutgehalte, temperatuur en druk; toename van elk deze grootheden doet de snelheid toenemen.
[bewerk] Druk
Bij iedere meter zeewater neemt door de dichtheid van het zeewater de druk met 0,1026 kg/cm2 toe. De atmosferische druk is ongeveer 1 kg/cm2, zodat de totale druk op 9,75 meter diepte ongeveer twee maal zo groot is als de druk aan de oppervlakte.
[bewerk] Zeewater ongeschikt om de dorst te lessen
Normaal gesproken is een slok zeewater niet schadelijk, en alleen maar erg zout. Maar voor iemand die lange tijd zonder drinkwater op zee zit is het drinken van zeewater zeer schadelijk. Bij schipbreukelingen of anderen die lange tijd op zee zitten zonder drinkwater, kan het verleidelijk zijn om zeewater te drinken. Wanneer iemand echter al enige tijd geen water (zoet water) gedronken heeft, dan raakt het menselijk lichaam uitgedroogd. Wanneer dan het zoute zeewater gedronken wordt, dan is het lichaam niet meer in staat om het zout uit het lichaam te spoelen. Daardoor kan zoutvergiftiging ontstaan, en kunnen o.a. waanvoorstellingen ontstaan. Door zeewater te drinken nemen de overlevingskansen snel af.
[bewerk] Ontzilting
Het is mogelijk om zeewater door middel van omgekeerde osmose om ze zetten in drinkbaar water. Het water wordt dan onder hoge druk door een halfdoorlatend vlies geperst. De osmotische druk van zeewater bedraagt ongeveer 30 atm en is dus vrij hoog. Een nadeel van de methode is -naast het hoge energieverbruik- dat de ontzilting nooit helemaal perfect is. Wanneer ontzilt water gebruikt wordt voor bevloeiing kan dat tot langzame opeenhoping van zout op de velden leiden.
 |
Voor woordenboekinformatie, zie de pagina zeewater op WikiWoordenboek |
