A Hét 1988/1 (33. évfolyam, 1-26. szám)
1988-01-15 / 3. szám
Cd tudoiww TECHNIKA FEJEZETEK A FOLD NAPLÓJÁBÓL lyességüket. A világóceán legmélyebb pontjai a Csendes-óceánban találhatók. Jelenlegi ismereteink szerint a Mariana-árok a rekorder 11 034 méterrel, de a Tonga-árok (10 882 m) vagy a Kurili-árok (10 542 m) sem szégyenkezhet. Az Atlanti-óceánban mért legnagyobb mélység 8 428 m, az Indiai-óceánban pedig 9 074 m, de ezt az minál. Egy tonna tengervízben átlagosan 27,21 kg található belőle, ami az összs,ótartalom 77,74 %-a. A tenger kesernyés izéért két magnézium-vegyület: a magnézium-klorid (MgCI2 - 3,81 kg/t; 10,88%) és a magnézium-szulfát (MgSOx — 1,66 kg/t; 4,74 %) felelős. Az említett három vegyület mellett még kalcium-szulfát (CaSOJ, káliNEPTUN ISTEN BIRODALMÁBAN A Föld felszínének jelentős részét — kb. 70,8 %-át — óceánok és tengerek borítják. Mig a szárazulatok összterülete csupán 149,39 millió km2, addig a vízzel borított felület nagysága közel két és félszer nagyobb, tehát 361,18 millió km2. Ez a hatalmas vízfelület összefüggő rendszert alkot, s csak elenyésző része található — akár beltengerek, akár tavak formájában — a szárazulatok fogságában. A világtérképeken általában négy óceánt tüntetnek fel (Csendes-, Atlanti-, Indiai- és Északi-Jeges-óceán), de szép számmal akadnak olyanok, akik hárommal is megelégednek, az Arktisz környéki vizeket csak tengernek minősítik (Jeges-tenger). Már ez is sejteni enged arra, hogy a felosztás nem a tengerekben lejátszódó fizikai, kémiai, biológiai és geológiai folyamatok alapján történik, hanem elsősorban vizuális alapon, amit politikai, gazdasági és történelmi szempontok is befolyásolhatnak. Ez a roppant nagy vízfelület kb. 1 100— 1 300 millió km3 vízmennyiségnek felel meg, amit — figyelembe véve a világóceán vizének 1 037 g/cm3-es átlagsűrűségét — ha utóbbi eredményt még nem fogadták el véglegesen. Azok az árkok, ahol a fenti értékeket mérték, kiterjedésüket tekintve is igen tekintélyesek. A Mariana-árok hossza például 2 550 km, átlagos szélessége pedig 70 km, de akadnak hosszabb vagy szélesebb árokrendszerek is. Ha valamilyen módon kiszáríthatnánk a világóceánt, igencsak meglepődnénk, hogy milyen hepehupás a tengerfenék. A közép-óceáni hátságokról már volt szó, de szép számmal akadnak „magányos" hegyek is az óceánban (ezek csúcsa sokszor kiemelkedik a tengerszint fölé és szigetet képez, pl. a Hawaii-szigetek), a hatalmas sík medencékről már nem is szólva, amelyek a földi síkságoknál jóval nagyobb kiterjedésűek is lehetnek. A tengerfenék morfológiájának eddigi legteljesebb képét Bruce Heezen és munkatársai rajzolták meg, látványos domborzati térképeik felvételét a National Geographie hasábjain adták közre. AZ ÓCEÁNOK KELETKEZÉSE E hatalmas víztömeg láttán joggal vetődik fel um-szulfát (K2SO4), kalcium-karbonát (Ca- CO3) és magnézium-bromid (MgBrJ található oldott formában számottevő mennyiségben a tengervízben. A tengervíz átlagos sótartalma 35 ezrelék, ami azt jelenti, hogy 1 kg tengervíz elpárologtatósakor 35 g ásványi só marad vissza. A világóceánban a sókoncentráció változó és függ a víz hőmérsékletétől és mélységétől is. A trópusi vizekben, ahol magasabb a hőmérséklet és nagyobb a víz elpárolgása a sótartalom meghaladhatja a 37 ezreléket is. A zárt beltengerek sókoncentrációja még ennél is nagyobb lehet: az Adriai-tengeré elérheti a 40 ezreléket. Ugyanakkor az átlagosnál jóval alacsonyabb értékeket is mértek. A Fekete-tenger sókoncentrációja csak 16—18 ezrelék, a Balti-tenger meg már szinte édesvíznek számít a maga 8—10 ezrelékével. Tudjuk, hogy a sókoncentráció emelkedésével arányosan a víz sűrűsége is nő. A Holt-tenger sótartalma tízszerese az átlagosnak, s a vize olyan sűrű, hogy az emberi test képtelen elmerülni benne. Többek között ez a magyarázata annak, hogy a tonnában adnánk meg, akkor megközelítőleg 1 419.1018t értéket kapnánk. Bármilyen hatalmas is ez a szám azonban, a Föld össztömegének csupán 0,24 %-át teszi ki, tehát elenyésző mennyiség. A világóceán átlagmélysége 3 795 m. A partok közelében a tengerek mélysége ennél jóval kisebb, de tévedés volna azt képzelni, hogy a mélység arányosan növekedik, ha a partvonaltól távolodunk. A geológusok számára a szárazföld nem minden esetben ér véget a tengerparton. A szárazföld az ú. n. kontinentális talapzaton nyugszik és ennek a peremrészeit gyakran tenger borítja (selftenger), amelynek a mélysége csak kis mértékben növekedik a partvonaltól távolodva és nem haladja meg a 200 m-t. Egy bizonyos távolságban aztán hirtelen meredekebbé válik a tengerfenék s a mélység jelentősen megnő. A tengerfenék domborzati viszonyait sajnos még nem ismerjük kielégítő mértékben. A korszerű mélységmérő berendezéssel (echolot) felszerelt kutatóhajók csak néhány évtizede járják a világóceánokat, s a mérési adatok ugyancsak foghíjasak, ráadásul nem is lehetett minden esetben ellenőrizni a heaz emberben a kérdés: vajon mikor és hogyan került ez a sok folyadék a Föld felszínére. A pontos választ ma még nem tudjuk, de a szakemberek feltételezik, hogy a Föld légköre és vízburka egyidejűleg alakult ki. Az atmoszférában levő vízgőz a hőmérséklet csökkenésével fokozatosan lecsapódott és összegyűlt a földfelszín mélyedéseiben. Az ősóceán vize valószínűleg erősen savas kémhatású lehetett, mert sok oldott széndioxidot (COá, kén-hidrogént (HjO), hídrogén-kloridot (HCI), hidrogén-fluoridot (HF) stb. tartalmazott. Ezek a savak reakcióba léptek a földfelszín kőzeteivel és különböző sókat hoztak létre (karbonátok, szulfidok, kloridok, fluoridok), amelyek részben oldott formában, részben a vizes oldatból kicsapódva részeseivé váltak a további vegyi és geológiai folyamatoknak. Az ősóceán ásványianyag-tartalma azonban eltért a mai óceánokétól. Feltételezzük, hogy a tengerbe ömlő folyók vitték az oldott ásványi sókat az óceánba, tehát ők a felelősek a tengervíz sósságáért. A tengervízben oldott vegyületek között a nátrium-klorid (NaCI), vagyis a konyhasó doNemzetközi Úszószövetség a tengervízzel töltött medencékben elért úszóeredményeket nem tekinti hiteleseknek és nem is veszi figyelembe. Az északi sark környékének vizeiben a sókoncentráció a víz felsőbb rétegeiben az átlagosnál valamivel alacsonyabb kb. 30—31 ezrelék, de 500 méteres mélységben már eléri a 35 ezreléket. A frissen megfagyott tengervíz viszonylag sok sót tartalmaz, idővel azonban a só eltávozik a jégből és ennek következtében az idősebb jéghegyek szerkezete csövessé vagy oszlopossá válik és eredeti ragyogó fehérségük szürkés vagy kékes árnyalatot ölt. Bizonyos vegyületek, elsősorban a karbonátok magasabb hőmérsékleten rosszabbul oldódnak a vízben, ezért a melegebb tengerekben gyakran havas tájakra emlékeztető látványban gyönyörködhetnek a búvárok. A víz alatti hó valójában kicsapódott kalciumkarbonát, amely a mélyebb és ezért hidegebb rétegekben még oldott formában van jelen. A víz jelentős mennyiségű oldott gázt is tartalmaz, ezek közül kémiái, biológiai és geológiai szempontból az oxigén és a széndioxid a legfontosabb. Egy liter tengervízben 2—8 ml oxigén és 50 ml szén-dioxid található. Az ember azt hinné, hogy az oxigénkoncentráció a mélység növekedésével csökken. Van is egy kb. 5—600 méteres zóna (400—1 000 m között), ahol az oldott oxigén mennyisége kisebb, de az 1 000 méternél nagyobb mélységekben az oxigén-tartalom újra eléri az átlagos értéket. Ennek a kilengésnek a pontos oka még ismeretlen, de valószínűnek látszik, hogy az oxigénfogyásért a bomló szerves anyag a felelős, amely ezekben a mélységekben halmozódik fel. Az óceánok mélyebb tartományaiban sajátos áramlási folyamatok figyelhetők meg, ezek révén jut el az oxigén a nagyobb mélységekbe is. Azokban a beltengerekben, amelyek nincsenek közvetlen kapcsolatban a hidegebb poláris vizekkel ezek az áramlási folyamatok nem játszódnak le, így a mélyebb rétegekben egyre kisebb az oxigén-koncentráció. A Fekete-tengerben pl. a 200 méternél mélyebb rétegekben már egyáltalán nincs oldott oxigén, van ellenben kén-hidrogén, amely a szervesanyag bomlásakor keletkezik. Az oxigénben dús vizek általában enyhén lúgos kémhatásúak, a pH érték 7,8—8,3 között mozog, azok a vizek viszont, ahol a szén-dioxid-koncentráció magasabb, savas kémhatásúak. A TENGER KINCSEI A múlt század hetvenes éveiben a brit zászló alatt hajózó Challenger négy esztendeig tartó kutatóútra indult a világóceán vizein. Az expedícióban résztvevő tudósok 50 vaskos kötetben adták közre megfigyeléseik és méréseik eredményeit. Ebben a ma is nagyon értékes kiadványban sok szó esik a tenger mélyén felhalmozódott üledékekről és vegyületekröl, s a szakértők nem mulasztják el lépten-nyomon hangoztatni, milyen értékes nyersanyag-forrás lehet a tenger vize és mélye. A tengervízben számos olyan anyag előfordul oldott formában, amelyet a szárazföldön nagyon körülményes volna kitermelni. A tengervíz elpárologtatása viszonylag egyszerű módon megvalósítható, a feladat ezek után csupán annyi, hogy megfelelő módon elválasszuk egymástól a különböző vegyületeket. Egy köbkilométernyi tengervízben 400 ezer tonna kálium, 8 8001 stroncium, 5 2001 bór, 1 4501 fluór, 140t rubidium, 1401 lítium, 701 jód és 31 urán (is) található. Más fontos nyersanyagok sajátos módon felhalmozódnak a tengerfenék üledékeiben. A tengeri kőolaj és földgáz-készletek kiter' melése már régóta folyik, egy további fontos anyag, a mangán viszont még arra vár, hogy tengeri bányászatát megkezdjék. A mangán apró golyócskák — ún. mangánkonkréciók — formájában halmozódik fel a tenger bizonyos részein, elsősorban a Csendes-óceán alján. A kitermelhető tenger alatti mangánkészletet mintegy 200 milliárd tonnára becsülik, a teljes mennyiség ennek legalább a kétszerese. A mangán-konkréciókban á 21 %-nyi mangán-tartalom mellett más fontos fémek is megtalálhatók: vas 12 %, nikkel 0,7, réz 0,4 %, molibdén 0,04 %. A tengerfenék üledékeiben más fontos nyersanyagok is felhalmozódhatnak, pl. a szerves eredetű foszfátok vagy a magas kálium-tartalmú glaukonit. A tengeri bányászat érthetően jóval nagyobb befektetést igényel mint a szárazföldi, emellett speciális műszaki problémákkal is meg kell birkózni, de vitathatatlan előnye, hogy a nyersanyagkészletek gyakorlatilag kimeríthetetlenek. LACZA TIHAMÉR 16
