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Online-Nachschlagewerk zur Meeresforschung
Herausgeber: Dr. D. Völker

Die Zusammensetzung von Meerwasser

Autor: Dr. Christoph Völker

Die jedem bekannte Eigenschaft von Seewasser ist sein Salzgehalt. Die Salinität variiert um 34.7 g Salze pro kg Seewasser. Fast alle Wassermassen haben Salinitäten zwischen 33 and 36 g/kg. Das Salz ist jedoch nicht nur Kochsalz NaCl (dissoziert in gleiche molare Anteile von Na+ and Cl-), sondern eine Mischung verschiedener diesoziierte Salze. Bis auf einige untergeordnete Komponenten (Nährstoffe und gelöste Gase) treten diese in konstanten Verhältnissen auf.

Ionen Konzentration (g/kg) in Seewasser der Salinität S=35 Prozent vom gesamten Ionengehalt
Kationen
Natrium Na+ 10.71 30.62
Magnesium Mg2+ 1.29 3.68
Calcium Ca2+ 0.413 1.18
Kalium K+ 0.385 1.10
Strontium Sr2+ 0.007 0.02
Anionen
Chlorid Cl- 19.27 55.07
Sulfat SO2-4 2.7 7.72
Bikarbonat HCO3- 0.14 0.40
Brom Br- 0.067 0.19
Flour Fl- 0.035 0.1

Lösungsgehalt von Seewasser Das Konzentrationsverhältnis der Ionen ist auch bei verschiedener Salinität konstant. Das gilt jedoch nicht für HCO-3 (s.U.).

Die Konzentrationen wurden hier in g/kg angegeben. Eine andere gebräuchliche Einheit ist die Molarität oder molare Konzentration, d.h. die Stoffmenge in Mol pro 1 l Lösung. Die Salinität wird auch öfter in Promille angegeben, oder in ppt (parts per thousand). Die Salzkonzentration wird heute durch CTD's (CTD = conductivity, temperature, depth) über die Leitfähigkeit bestimmt, als Maßeinheit gilt psu (practical Salinity unit, psu).

Sogenannte konservative Komponenten (z.B. Na, Ca, Mg, Cl) verändern nur ihre Gesamtmenge in Abhängigkeit zu Verdünnungs- und Konzentrationsprozessen an der Meeresoberfläche, nicht aber ihr Verhältnis zueinander. Diese Elemente kommen in konstanten Verhältnissen vor weil ihre Aufenthaltszeit im Ozean in der Größenordnung von Millionen von Jahren liegt. Die Durchmischungszeit der Ozeane liegt dagegen im Bereich von 1000en Jahren. In diesem Sinn ist der Ozean gut durchmischt. Die lange Aufenthaltszeit weist darauf hin, dass diese Elemente chemisch nur gering reaktiv sind. .

Andere Komponenten des Seewassers variieren in ihrer Konzentration sehr viel stärker, weil sie an Stoffwechselprozessen von Lebewesen beteiligt sind, und/oder als Gase an der Meeresoberfläche ausgetauscht werden. Beispiele sind vor allem Nährstoffe wie Phosphat und Nitrat sowie Kohlendioxyd und Sauerstoff.

Die chemische Zusammensetzung von Meerwasser weicht stark von der Zusammensetzung der meisten Flusswässer ab. Daher würde es zu kurz greifen den Ozean nicht als "passives" Auffangbecken (sozusagen als Endlager) für Stoffeinträge (z.B. aus Flüssen) zu betrachten. Man muss ihn vielmehr als chemisches System betrachten, das chemisch durch eine Gesamtbilanz von Stoffeinträgen und -austrägen bestimmt wird. Dies soll im folgenden Kapitel dargestellt werden.