(Nicht nur) Taucher fragen sich: Wie kommt das Salz ins Meer?

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Auf seinem langen Weg löst das Wasser alles Mögliche auf und nimmt es mit auf seine große Reise. So gelangen Mineralstoffe und Salze bis ins Meer und reichern sich dort an, während das Lösungsmittel Wasser selbst verdunstet, in die Atmosphäre gelangt und erneut Teil des großen Wasserkreislaufs wird. Bäche und Flüsse sind vergleichbar mit Förderbändern der Natur, die das Meer mit Salz versorgen.

Im Wesentlichen funktioniert es tatsächlich so wie dargestellt. Doch sind erschöpfende Antworten auf komplexe Fragen selten einfach gestrickt. Manche wesentlichen Punkte bleiben unbeantwortet: Wieso zum Beispiel wird das Meer nicht immer salzhaltiger, wenn Flüsse jeden Augenblick neue gelöste Mineralien hineintransportieren? Schaut man sich die Erklärungen im Internet an, so stellt man fest, dass offensichtlich leicht zu erklären ist, wie das Salz ins Meer gelangt. Wie es aber weitergeht, was mit dem neu hinzugekommenen Salz passiert und warum das Meer nicht ständig salziger wird, wird selten (erschöpfend) erklärt.

mare-mundi_station_krk_meeresbiologie_kroatien_schulkurs_projektwoche_adria_mittelmeer_krk (1 von 18)In den Erdwissenschaften ist schon lange bekannt, dass die Meere bereits ziemlich früh den Salzgehalt erlangt haben, den sie heute ungefähr aufweisen. Vor der großen Entfaltung des Lebens, im Präkambrium, lag der Salzgehalt sogar wesentlich höher und konnte das Doppelte der heutigen Werte erreichen. Für die meisten heutigen Lebewesen wäre solch ein hoher Salzgehalt tödlich.

Außerdem lag auch die Wassertemperatur höher, und warmes, stark salzhaltiges Wasser kann weniger Sauerstoff binden als kälteres und weniger salziges. Alles in allem herrschten somit damals noch keine idealen Bedingungen für das Leben.

Als einer der Ersten erforschte der schweizerisch-britische Chemiker und Arzt Alexander Marcet (1770–1822) die chemische Struktur des Meerwassers. 1819 machte er eine ebenso wichtige wie verblüffende Entdeckung.

Das Verhältnis der entscheidenden Ionen des Meerwassers (wie Natrium, Chlorid und Magnesium) zueinander ist in allen Ozeanen genau gleich. Das gilt unabhängig vom Gesamtsalzgehalt des jeweiligen Meeres, also egal ob es 35 Promille hat oder beispielsweise 40 wie Teile des Roten Meeres. Das »Prinzip der konstanten Proportionen« war entdeckt. Dank dieser Erkenntnis ist es möglich, aus dem Gehalt eines der enthaltenen Salze den Gehalt der restlichen recht genau auszurechnen. Wie ausgewogen muss das Gleichgewicht all der geochemischen und biologischen Prozesse im Meer sein, um einen derartigen Zustand dauerhaft aufrecht­erhalten zu können!

Im Meerwasser finden sich praktisch alle natürlichen Elemente der Erde in gelöster Form, doch sind manche (wie etwa Gold) nur in vernachlässigbaren Spuren vorhanden. Eine Gewinnung aus Meerwasser würde sich nicht lohnen. Nachfolgend sind die zehn wichtigsten Bestandteile aufgeführt.Spring_academy_mare_mundi_Krk_Mai_2016 (25 von 26)

 

Die meisten Meere weisen durchschnittlich um die 3,5 Prozent/35 Promille Salzgehalt (Salinität) auf. Das bedeutet, dass sich in einem Liter Meerwasser mit grob gerechnet einem Kilogramm Masse 35 Gramm Salz finden. Oder stellen wir uns vor, dass wir einen Kubikmeter Meerwasser verdunsten lassen: Von den etwas mehr als 1.000 Kilogramm Salzwasser würden 3,5 Kilogramm Salz übrig bleiben.

Einige genauere Werte im Überblick: Der Atlantik hat einen Salzgehalt von durchschnittlich 3,54 % (freilich nicht überall gleich), der Indische Ozean 3,48 %, der Pazifik 3,45 % und die Nordsee 3,2 % bis 3,5 %. Süßwasser ist übrigens auch nicht ganz salzfrei (wie wir bereits angedeutet haben, bringt es doch die Salze ins Meer), es weist eine Salinität von unter 0,1 % auf, enthält also weniger als 1 g Salz pro Kilogramm Wasser. Das ist so wenig, dass wir es bei einer Geschmacksprobe nicht spüren; anders kann das natürlich sein bei besonderen Mineralwässern mit vielen gelösten (Salz-)Ionen. Beim Brackwasser, einem Gemisch aus Süß- und Salzwasser, liegt die Salinität zwischen 0,1 % und 1,0 %. Ab einer Salinität von 1,0 % sprechen wir schließlich vom Salzwasser.

In der Regel sind »Sackgassen«, also stark von Landmassen eingeschlossene Nebenmeere der Ozeane wie das Mittelmeer oder das Rote Meer, salzhaltiger als andere. Speziell in warmen Klimazonen wird ein solches Meer von Ozeanographen als Konzentrationsbecken bezeichnet. Die Verdunstungsmasse ist höher als die Masse der Niederschläge und Zuflüsse. Ohne einen Nettozufluss aus dem Ozean, z. B. durch die Straße von Gibraltar, würde ein solches Meer irgendwann austrocknen. Während das Mittelmeer bei der israelischen Küste, also »am Ende der Sackgasse«, einen Salzgehalt von über 39 Promille erreicht (drei Promille mehr als der Atlantische Ozean vor Gibraltar), kann das Wasser des Roten Meeres in seinen nördlichsten Ausläufern des Golfs von Suez und Aqaba 42 Promille aufweisen – der höchste Wert, den wir in den Meeren finden.

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Gewässer wie das Tote Meer zählen wir nicht zu den Meeren. Ihr Salzgehalt liegt bei 28 bis 33 %­, fast das Zehnfache dessen, was Ozeane normalerweise haben. Und nicht nur der Salzgehalt ist extrem, auch die Zusammensetzung der Mineralien bzw. Salze ist anders. Das Tote Meer enthält mehr als 50 % Magnesiumchlorid, 14,4 % Calciumchlorid, 30,4 % Natriumchlorid und 4,4 % Kaliumchlorid, der Rest entfällt auf zahlreiche Spurenelemente. Die Dichte dieses Wassers ist enorm: Sie liegt bei 1,240 kg/l, also fast um ¼ Kilogramm höher als bei reinem Wasser. Dabei ist das Tote Meer nicht das salzhaltigste Gewässer der Erde: Der Kara-Bogas-Gol in Turkmenis­tan hat bis zu 34 % und der Assalsee im Afar-Dreieck 35 % Salzgehalt.

Andere Meere sind wiederum wesentlich weniger salzhaltig als die bereits genannten Gewässer. Das Schwarze Meer bringt es gerade mal auf 20 Promille, halb so viel wie das nördliche Rote Meer. Es hat viele große Zuflüsse, und das Klima ist weniger warm als am Mittelmeer oder am Roten Meer, so dass auch die Verdunstung geringer ist. Das Schwarze Meer weist somit, anders als das Mittelmeer, einen Wasserüberschuss auf. Dieser fließt über den Bosporus, das Marmarameer und die Dardanellen in die Ägäis und damit in das Östliche Mittelmeer ab.

Noch niedriger liegt die Salinität der Ostsee, des größten Brackwassermeers der Erde, nämlich bei maximal 17 Promille. Viele Teilbereiche weisen einen noch niedrigeren Salzgehalt auf.

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Doch zurück zu den grundsätzlichen Fragen: Wenn die Flüsse seit Hunderten Millionen von Jahren ständig weitere gelöste Mineralstoffe ins Meer bringen und das Wasser verdunstet (ohne Salze freilich), um ein Teil des ewigen Wasserkreislaufs zu werden, wieso wird das Meer dann nicht ständig salziger?

Wir alle kennen es: Wenn unsere Haut nach einem Bad im Meerwasser wieder getrocknet ist, bleibt das Salz als weißer Film kleinster Salzkristalle auf der Haut zurück. Genau das passiert im großen Stil in den Meeresbecken des Planeten. Es muss also Mechanismen geben, die das Salz sozusagen aus den Meeresbecken wieder »herausholen«.

Zuerst einmal darf man nicht vergessen, dass die Weltmeere unfassbar groß sind. Im Verhältnis zum bereits vorhandenen Salz der Ozeane ist das, was die Flüsse jährlich einbringen, verschwindend wenig. Wir haben es bereits an einer anderen Stelle des Buches erwähnt: Von den 1,4 Billionen Kubikkilometern des weltweiten Wasservorrats sind 97 Prozent Salzwasser.

Außerdem sollten wir nicht außer Acht lassen, dass Meerwasser immer und grundsätzlich voller Leben ist, auch wenn dieses Leben mikroskopisch klein und für uns unsichtbar sein kann. In jedem Tropfen des endlosen Ozeans – das entspricht etwa einem Milliliter – können viele Millionen Organismen leben. Diese Lebewesen nehmen Stoffe aus dem Meerwasser auf; ein Teil von ihnen wird von anderen Lebewesen aufgenommen. Mindestens 98 % des Lebens im Meer ist »nur« dazu da, um als Nahrung für andere zu dienen. Wenn die Organismen sterben, sinken sie langsam zum Meeresgrund ab. Unterwegs werden sie von Bakterien und anderen Lebewesen befallen, die sie zersetzen. Ein winziger Teil landet schließlich wirklich in der endgültigen Versenkung am Meeresgrund und wird von dort nicht mehr heraufgeholt. Daraus können erdgeschichtliche Zeitalter später neue Sedimentgesteine entstehen. Sedimente werden aber in Subduktionszonen im Erdmantel auch wieder eingeschmolzen.mare-mundi_station_krk_meeresbiologie_kroatien_schulkurs_projektwoche_adria_mittelmeer_krk (4 von 18)

Ein Teil der Nährstoffe gelangt durch Umwälzungen und Strömungen zurück in den Kreislauf der Stoffe im Meer. Der Platz reicht an dieser Stelle nicht aus, um all die komplexen Prozesse im Detail zu analysieren, doch sollten wir uns auf jeden Fall bewusst machen, dass das Meer einem riesigen chemischen bzw. biochemischen Laboratorium gleicht, in dem alles ständig umgebaut wird, bei dem am Ende aber ein Fließgleichgewicht entsteht. Der Ozean hat sozusagen seinen eigenen Stoffwechsel, den wir bisher noch lange nicht vollständig überblicken. Immer wieder entdecken Forscher neue, überraschende Aspekte.

Unvorstellbar große Salzmengen wurden infolge geologischer und tektonischer Vorgänge aus den Meeren entfernt. Das Salz, das wir in Salzbergwerken abbauen, ist neptunischen Ursprungs – es kommt aus dem Meer. In flachen Becken, die irgendwie vom Meer abgetrennt wurden, verdunstete das Wasser, und es entstanden Salzlagerstätten. Mit der Zeit wurden sie von Sedimenten überlagert. Heute müssen wir dieses Salz mit den Methoden des Bergbaus wieder ans Tageslicht bringen.

Manche Regionen Europas profitieren schon seit Jahrtausenden davon – sie wurden durch Salz reich. Salzbergwerke waren die Lebensadern dieser Regionen. Denken wir nur an Salzburg, das Salzkammergut, den Fluss Salzach, Salzbergwerke in Hallein und im benachbarten Bayern, an all die Namen, in denen »Hall« vorkommt (ein alter keltischer Name für Salz): Bad Reichenhall, Hallstadt, Hall in Tirol … Das »weiße Gold« der Regionen schenkte Städten, Flüssen und Regionen Reichtum und Bedeutung. Salz war das erste Exportgut Österreichs! In Hallstatt ist der Salzabbau seit 7.000 Jahren nachweisbar.Spring_academy_mare_mundi_Krk_Mai_2016 (14 von 26)

Ein anderes Beispiel dafür, welch unvorstellbare Mengen Salz aus den Meeresbecken entfernt wurden, liefert die sogenannte Messinische Salinitätskrise vor 5,3 bis 6 Millionen Jahren. Tektonische Vorgänge in der Meerenge von Gibraltar versperrten den lebenswichtigen Zufluss des Atlantikwassers­ in das mediterrane Becken. Es trocknete nach wiederholten Meerwassereinbrüchen schließlich mehr oder weniger vollständig aus, und am Meeresgrund bildeten sich 1.000 bis 1.300 Meter dicke Schichten von Salz. Diese hat man bei Tiefseebohrungen zu Beginn der 1970er Jahre an vielen Stellen des Mittelmeers entdeckt. Die Befunde kamen einer Sensation gleich und gingen durch die Weltpresse. Irgendwann öffnete sich die Verbindung zum Atlantik wieder. Unvorstellbare Wassermengen stürzten im vielleicht imposantesten Wasserfall aller Zeiten ins mediterrane Becken und füllten es wieder auf.


von Robert Hofrichter, mare-mundi.eu, Autor des Buches „Wasser“

Mehr über die Geheimnisse des Meeres und der Natur allgemein wie auch über ihren Schutz kannst Du an der mare-mundi station Krk erfahren, einem Kooperationsprojekt der Meeresschutzorganisation mare-mundi.eu und ihrer Partnertauchbasis styria-guenis-diving-center.com