Apa marină

Fata de apele interioare, care ocupa abia 0,2/10 din suprafata planetei noastre, marilor si oceanelor le revine cam 7/10 din aceasta suprafata. Ele formeaza un mare tot independent a carui configuratie a variat mult in decursul timpului.

Cea mai caracteristica insusire a apei marine o constituie salinitatea ei.

Apa marina este o solutie de saruri si gaze de natura chimica foarte variata. In acest sens, exista mari deosebiri intre cele din largul oceanelor, mult mai stabile in compozitia lor si apele marilor tarmurene, ale mediteranelor, ale marilor interioare.

Caracterele chimice mai interesante le dau nu atat valorile absolute ale concentratiilor, ci raporturile dintre continutul relativ al principalelor componente. Raporturile dintre concentratiile acestora sunt oarecum aceleasi in apele marine, si faptul acesta determina o oarecare constanta in compozita mediului oceanic.

Principalul component al salinitatii este clorura de sodiu, careia ii revin cam 80% din total, alaturi de care inca cel putin sase corpuri solide se afla solvite, in proportii usor dozabile.

Asa sunt clorura de Mg, sulfatii de Mg, de Ca, de K, carbonatul de Ca, bromura de Mg.

Daca Na, Mg, Ca, K si Br, constituie alaturi de clor, sulfati, bicarbonati, strontiu si acid baric (710 mg-l) componentii majori ai apelor marine, apoi aceste ape contin si alte elemente care se gasesc in proportii extrem de mici, adesea numai ca urme. Ele reprezinta componentii minori sau oligoelementele apelor marine; I, F, Ag, Au, Si, nitratii, fosfatii etc. Acestea nu pot fi decat foarte greu determinate, prin analize speciale, dar sub aspect biologic trebuie sa aiba o deosebita importanta prin faptul ca unele organisme le pot extrage din apa si retine in corpul lor.

Salinitatea medie a oceanelor este de 35%, variatiile obisnuite fiind cuprinse intre 33-37%. Agentii principali ce produc variatii de salinitate sunt pe de o parte evaporatia, care determina cresterea salinitatii; pe de o alta parte aportul apelor dulci (rauri, fluvii, topirea zapezilor si a gheturilor) care scade salinitatea.

Pentru marile regiuni oceanice, salinitatea variaza la suprafata cu latitudinea. Dar, la latitudini egale, salinitatea este mai mare in emisfera sudica decat in cea nordica. Faptul se datoreaza repartitiei inegale a marii si a uscatului; ultimul fiind mult mai putin intins in emisfera sudica, aporturile apelor fluviale sunt si ele mai mici, deci mai reduse cantitativ decat in emisfera nordica.

La latitudini mari, salinitatea mica se explica prin topirea gheturilor, care aduce in zonele polare cantitati considerabile de apa dulce. Ea tinde spre ecuator, gratie evaporatiei mai puternice. Valoarea cea mai ridicata e atinsa la tropice, atat datorita evaporatiei intense cat si a raritatii precipitatiilor atmosferice. Salinitatea scade usor in zona ecuatoriala propriuzisa, cu ploi si ceturi frecvente.

Alaturi de temperatura, salinitatea joaca rol insemnat in circulatia apelor oceanice, ambele influenteaza densitatea acestora. O2, in masa apelor oceanice, densitatea determina in larga masura circulatia acestor ape. Curentii verticali de convectie se produc oriunde si oricand creste densitatea apelor de suprafata; ei coboara pana la altitudini unde dau de ape cu aceeasi densitate ca a lor.

Insemnatatea salinitatii pentru organisme

Ca si pentru temperatura, se admite ca existenta vietii marine este posibila intre cifre de salinitate minima si maxima. Salinitatea intervine in fiziologia organismelor prin influenta mecanismului osmoreglator. Contrar organismelor pelagice, foarte sensibile la variatiile de salinitate, varietatile bentonice par destul de indiferente la asemenea variatii.

Apa marina se compune din 13 elemente principale (componenti majori) alaturi de care alte elemente apar numai ca urme.(oligoelemente).

Componentii majori sunt cei a caror greutate depaseste 10 mg la 1kg de apa marina. Asa sunt Cl, Na, SO Mg, Ca, K, bicarbonatul, bromul, strontiul si acidul baric.

Datorita faptului ca in apele marine cantitatea cationilor (Na, K, Mg, Ca, Sr) este mai mare decat cea a anionilor (Cl, Br, F, SO42, bicarbonati, acidul baric), aceste ape prezinta o reactie alcalina (normal pH=8,2) si o mare putere de tamponare.

Din oligoelementele apei marine, unele, fara sa aiba influenta asupra salinitatii si densitatii apei, exercita totusi o influenta considerabila asupra economiei oceanelor. Asa sunt elementele zise biogene, ce intra in compozitia materiei vii, adica Si, N (in derivati amoniacali, nitriti, nitrati) si P (din fosfati). Cantitatea de nitrati si fosfati, saruri de importanta capitala in productia materiei vii din mari si oceane, variaza de la un loc la altul. In general sunt mai abundente in adancime, decat la suprafata in regiunile polare, decat in celelalte parti ale oceanelor.

Siliciul se prezinta sub forma de silicati in solutie de suspensie coloidala. Este folosit de organismele pelogice, mai ales in alcatuirea casutelor diatomeelor, a scheletului radiolarilor si a silicoflagelatelor.

Sarurile minerale azotate

Compusii amintiti - azot amoniacal, nitriti, nitrati - reprezinta un stadiu mai mult sau mai putin avansat de degradare a materiei organice prin activitatea bacteriilor.

Contrar celorlalte elemente sau compusi minerali biogeni, azotul amoniacal are concentratia maxima in primele 200 m de la fata apelor oceanice, in zona numita eufatica; sub aceasta adancime continutul in azot amoniacal e foarte scazut datorita se pare unei oxidari a lui pana in stadiul de nitrat. Dar azotul amoniacal prezinta si un ciclu anual in zona eufatica in prima jumatate a anului au loc alternante moderate de maxime si minime a cantitatii lui; in a doua jumatate se produce o maxima continua mai importanta. Scaderile se datoreaza utilizarii lui de catre fitoplancton dar si a unei oxidari pana la nitriti si nitrati; cresterile succesive se datoresc producerii de azot amoniacal prin degradarea biologica a materiei organice din organismele planctonice.

Nitritii nu exista in apa decat in concentratii reduse, dar foarte variabile. Ca si pentru azotul amoniacal, apele litorale sunt mai bogate decat cele din larg. In regiunea oceanica, tot in primele 200 m se afla concentratiile cele mai mari. Nitritii constituie un stadiu intermediar intre azotul amoniacal si nitrati, in stratele de apa profunde oxidarea nitritilor in nitrati se realizeaza mai usor, de aceea cantitatea de nitriti e redusa la minimum. Si nitritii prezinta un ciclu anual de variatii cu un pronuntat caracter oscilant.

Cantitativ, azotul din nitrati reprezinta forma de azot mineral cea mai insemnata din ape, este stadiul final de oxidare a azotului mineral.

Cel mai slab continut de nitrati se afla in apele superficiale si in general in intreaga patura eufatica, unde se manifesta si cele mai mari variatii anuale. Stratele profunde ala apei sunt foarte bogate in nitrati, concentratia maxima gasindu-se in vecinatatea imediata a sedimentelor. Aceasta bogatie se explica nu numai prin importanta materialului organic degradat din care se elibereaza nitrati, dar si prin absenta la acest nivel a organismelor care sa-i foloseasca. Ciclul anual al continutului de nitrati al apelor prezinta doua etape principale: