Zusammensetzung und Vorteile von Meerwasser verstehen

Meerwasser bedeckt 70 Prozent der Erdoberfläche, und der Ozean ist die Heimat von Pflanzen- und Tierleben. Meerwasser enthält gelöste chemische Verbindungen, die aus kontinentalen Gesteinen stammen, sowie gelöste atmosphärische Gase. Diese Substanzen haben physiologische Vorteile für Meeresorganismen.

Ionen

Meerwasser enthält zahlreiche Ionen. Etwa 99 Prozent der in Meerwasser vorkommenden chemischen Verbindungen bestehen aus sechs Ionen: Chlorid (Cl-), Natrium (Na+), Sulfat (SO4-2), Magnesium (Mg+2), Calcium (Ca+2) und Kalium (K+). Chloride sind die häufigsten davon, machen etwa 55 Prozent des Gesamten aus, gefolgt von Natrium (31 Prozent).

Natrium verbindet sich mit Chlorid zu Natriumchlorid-Salz (NaCl), dem Hauptverursacher der Eigenschaften von Meerwasser und unterscheidet es von Süßwasser. Es wird kommerziell direkt aus dem Ozean oder aus Salzlagerstätten extrahiert. Magnesium wird ebenfalls aus Meerwasser extrahiert, ist aber in sehr geringen Mengen vorhanden; Meerwasser enthält nur 5 g Magnesium pro Gallone Meerwasser.

Sauerstoff

Meerwasser enthält gelösten Sauerstoff, sowohl aus der Atmosphäre als auch aus der Photosynthese von Meeresplanzen. Gelöster Sauerstoff wird zur Atmung von Meerestieren verwendet, die den Sauerstoff mit ihren Kiemen extrahieren. Die Sauerstoffkonzentrationen nehmen ab, wenn Wasser im Hochseegebiet, zwischen Oberfläche und Meeresboden, weniger belüftet wird. Eutrophierung trägt ebenfalls zu niedrigeren Sauerstoffwerten bei, was zu ozeanischen Todeszonen führt, die das Meeresökosystem stören.

Kohlendioxid

Kohlendioxid ist die Schlüsselsubstanz in der Photosynthese von Meeresplanzen. Gelöstes Kohlendioxid ist gewöhnlich in Bicarbonatform (HCO3) vorhanden. Aufgrund des Klimawandels ist es oft in unerwünscht großen Mengen vorhanden. Hohe Konzentrationen von Kohlendioxid in Meerwasser senken den pH-Wert, verursachen Versauerung der Ozeane und erhöhte Ozeantemperatur, was wiederum Stress bei Meerestieren verursacht, sodass sie Energie nutzen, die sonst für ihre Fortpflanzung, Jagd und Bewegung verwendet würde.

Stickstoff

Stickstoff ist lebenswichtig für das Überleben von Phytoplankton und anderen aquatischen Organismen. Ein inertes Gas, kann es zu Verbindungen wie Nitrat umgewandelt werden, der häufigsten Form von Stickstoff, die in Meerwasser vorkommt. Stickstoff wird durch die Zersetzung von organischem Material ins Meerwasser freigesetzt und auch aus der Atmosphäre. Die Konzentration von Nitraten ist umgekehrt proportional zur Sauerstoffkonzentration, was bedeutet, dass ozeanische Todeszonen normalerweise hohe Mengen an Nitraten haben.