江河,湖海變鹹的原因,會不會越來越鹹?

已經在陸地生活25億年的人類，渴望像鳥兒一樣高飛，嚮往同魚類同遊大海，每當你在海裡暢遊之時，都要感謝海水提供的額外浮力，也偶爾會因為喝一口海水忍不住吐槽：「為什麼海水這麼苦這麼鹹？」

這個問題的簡短回答是這樣的：

從巖石和土壤中侵蝕出來的鹽被河流帶入海洋，長年累月的積累；同時來自海底深處熱液噴口的鹽分混入海水，提供補給。海洋吸收了大氣中90%以上的熱量，大量水分蒸發進入大氣層，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全球性多學科研究，涉及地質學、化學、天文氣象等。

回溯過去，揭開真相

正如地質學家的工作一樣，從巖石和泥土開始，回到過去，試圖找到海水變鹹的原因和時間節點。

幾十億年前，在一個被稱為太古代的地球發展史中最古老的時期，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，鹹度不遜當今。

太古代想像圖

地質學家偶然發現了一塊保存有古老水質的太古地層巖石，因此留存了太古代海水的鹽度；通過對巖石進行分析得出一個驚為天人的結果：地球的太古代海洋可能比現在鹹1.2倍。

乍一看，像是在胡編亂造。海洋中的鹽分是由化學徑流和海底熱液噴口帶來的，在地質學早期，鹽分還沒有時間積累，海水怎麼可能這麼「鹹」？有關於此，目前還沒有一個合理的解釋。

但是人們相信，在幾十億年前，海洋已有較高的鹽度。儘管河流沒有足夠的時間溶解鹽分並將它們帶到海洋中，但這種鹽度是由海洋中被稱為蒸發巖的含鹽巖石的融化以及潛在的火山活動造成的。正是在這片水域中，地球上的第一批生命形式出現並開始進化。

有地質證據表明，海水的鹹味至少十億年來一直如此。

對於海洋的地質學研究不如地層研究簡單，常年的海水侵蝕使得留下的地質學證據極少。古老海洋的鹽度仍然是一個有許多未知因素的活躍研究領域，儘管我們不完全了解古代海洋的情況，但我們對今天海洋鹽度的驅動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鹹的？

如今，海洋的平均鹽度為3.5%。換句話說，海水重量的3.5%是由溶解的鹽組成的。大多數，但不是全部是氯化鈉——我們日常生活中稱之為「鹽」。大約10%的鹽離子來自不同的礦物質。

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並均勻地鋪放在陸地表面，將形成一層超過166米厚的鹽層。

七大洲四大洋

地殼風化產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徑流。當雨雪降落後，經過地表漫流、地下水運動再匯流到河道的過程中，天然水與周圍的空氣、植被、土壤、巖石相接觸，溶解氣體、礦物質、微量元素及有機質等，發生化合-分解、膠溶-凝聚等過程。

雨水在降落過程中溶解二氧化碳，呈弱酸性，可以緩慢侵蝕、溶解巖石，同時在風化作用下，巖石中的礦物質進入水系，隨徑流流入大海。

長久以來，我們都認為河流是「淡水」，但這在技術上是不正確的：所有的河流都有一些鹽分溶解在其中，但是因為它們在不斷流動，所以鹽分不會積累。江河不生產也不儲存鹽分，它們只是鹽分的攜帶者和搬運工。

河流不斷收集更多的鹽分，順水推鹽，降水的湧入確保了鹽濃度不會隨著時間的推移而增加。

與此同時，海水有進無出。不同於內陸的死水，廣袤的海洋有著充沛的水源，但水分流失渠道只有蒸發一條路子，所以它們只會積累越來越多的鹽分。隨之而來的就有一個新問題，海洋變得更鹹了嗎？

儘管很難說海洋的鹹度是否在上億年的地質演化進程中發生變化，但海洋氣候學研究表明：短期內，儘管鹽分不斷流入，海洋鹽度通常保持動態平衡。

之所以說是動態變化，是因為全球海水鹽度總體呈現空間分布規律和時間變化規律。

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，即蒸發量與降水量差值隨緯度的變化，次要原因是洋流性質和河流匯入。世界海洋表層海水平均鹽度分布的總體規律是：從南北半球的副熱帶海區向高、低緯遞減，結果就是赤道附近鹽度較低，南北緯20°附近海區的鹽度最高，然後隨緯度的增加而降低。

在此規律下，南、北大西洋最高鹽度中心的鹽度均達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的鹽度大於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：蒸發與降水、河流匯入、海水的渦旋對流等。其規律是：在北緯40°到南緯50°之間，是鹽度垂直變化最大、最複雜的海區。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，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0.005%，個別海區日較差最大可達0.017%，最高鹽度值出現在17時左右，最低鹽度出現在夜間或早晨。

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

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

海洋沒有變得更鹹的主要原因是地質因素。地球表層處於不斷運動的狀態——我們稱之為板塊構造。地殼被分割成剛性板塊，以每年幾釐米的速度移動。一些在俯衝過程中被掩埋，帶著礦物質和鹽進入地幔，在高溫高壓的作用下形成巖石或巖漿的成分。構造板塊的運動不斷地將物質循環進出地幔。

俯衝(和其他相關過程)示意圖

有了這些過程，伴隨著淡水的流動、降水和其他一些過程，海洋的鹽度保持相對穩定——海洋有穩定的鹽分輸入和輸出。

然而，孤立的水體會變得越來越鹹。

為什麼有些湖泊是淡水，而有些是鹹水

湖泊是水的臨時儲存區，大多數湖泊都是淡水。河流和小溪給湖泊帶來水源補給，就像它們給海洋帶去水一樣，那麼為什麼大多數湖泊不會變鹹呢？

湖泊通常是陸地中寬闊的窪地積水形成，水只是在那裡做短暫積聚，水的流入流出使得鹽分積累效應不明顯。許多湖泊是由於地質構造運動，如地震和火山噴發；河流衝淤等形成，形成時間短。

像這樣美麗的冰川湖是冰河世紀的遺蹟

當一個湖泊沒有水流出，蒸發量大於降水量，並且有足夠的時間積累鹽分時，它就會變成鹹水湖。

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4%，加州的莫諾湖的鹽度可以達到8.8%。世界上最知名的鹹水湖莫過於死海，含鹽量高達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31.7%，塞內加爾的粉色雷巴湖鹽度在某些水域達到驚人的40%。

值得注意的是，湖泊在地質上並不穩定，許多湖泊在地質時期往往不會持續。一些世界上最大的湖泊正在乾涸，這既是自然過程，也是由於氣溫上升、乾旱和農業灌溉。

鹽也可以來自下面

熱液噴口

上文提到巖石風化和侵蝕溶解為海洋提供鹽分，還有另外一個來源：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，並溶解大量礦物質，然後通過地殼裂口噴出，由於含有豐富的礦物質和鹽，往往在熱液噴口附近會形成獨特的生態系統。

熱液噴口附近的生物由於長時間的進化，已經能夠適應熱泉的高溫，且部分生物可以攝入利用鹽分和礦物質，使得海水的鹽度保持在一個相對恆定的水平。

多種因素作用下，海洋能夠得到充分的鹽分補給，但同時自然消耗又能將海水鹽度維持在動態平衡中，不至於失衡，這就是大自然的力量！