Thread by @foretdesciences

#ScienceEnVacances #4 ⛱️⛱️⛱️

Puisque nous en étions à puiser de l'eau de mer, enchaînons avec une question plutôt "bateau"... mais qui va s'avérer plus subtile que prévu !

Alors pourquoi la mer est salée ?💧🧂

Salée, elle ne l'est pas qu'un peu: en faisant bouillir un litre d'eau de mer, on obtient à peu près 35 g de sel !

Dans les éléments dissous il y a bien du sulfate du magnésium du calcium etc... mais le chlorure de sodium (le sel de table, donc) est très largement prépondérant.

Alors la question est souvent: "comme ça se fait que la mer est salée alors que l'eau des fleuves ne l'est pas ?"

Alors certes l'eau des fleuves est douce, mais elle contient quand même un tout petit peu de sel.

Parce que le petit flocon de neige qui tombe au sommet du Mont-Blanc va mettre beaucoup de temps à arriver à la Méditerrannée !

Et sur son chemin l'eau est restée suffisamment longtemps en contact avec des roches pour pouvoir leur arracher quelques ions à dissoudre.

Notamment parmi les plus courants: des ions chlorure et sodium. On va s'intéresser surtout à ce dernier.

En moyenne l'eau des fleuves en contient 10 mg par litre. C'est très très peu par rapport à la mer !

Oui, mais il y a beaucoup de fleuves, et certains sont très gros (l'Amazone, c'est 200 000 m3/s.. oui oui, par seconde !).

Et au total, ça fait beaucoup d'eau.

Beaucoup combien ? 40 millions de milliards de litres par an.

Résultat: la mer reçoit tous les ans 400 millions de tonnes de sodium... de la part des fleuves qui ne sont pas salés 🧂

Alors la vraie question n'est pas: pourquoi la mer est-elle salée... mais plutôt:

🤔🤔🤔 pourquoi la mer n'est-elle pas de plus en plus salée ??

Alors oui, si on compare à la quantité totale de sel déjà là dans l'océan, même l'apport annuel des fleuves est tout petit.

Mais ça fait des milliards d'années que les fleuves apportent du sodium à l'océan... où peut bien passer tout ce sel ???

1) ceux qui habitent au bord de la mer le savent: le vent arrive à souffler un peu de l'écume, et avec elle du sel, vers l'intérieur des terres.

Bon, mais ça ne va pas représenter grand chose.

2) dans des mers peu profondes et bien chaudes, l'évaporation peut mener à la précipitation du sel au fond de la mer, comme on le fait artificiellement à Guérande, Noirmoutier ou Aigues-Mortes.

Mais il n'y a pas assez d'endroits où ça va être très efficace.

3) la meilleure hypothèse est peut-être la plus curieuse: tout ce sel va disparaître... dans les volcans sous-marins 🌋 !

Rappel: au milieu des océans on trouve de gigantesque chaînes montagneuses et volcaniques: les dorsales, ou rides océaniques.

Les dorsales sont une composante essentielle de la tectonique des plaques: c'est là que se forme le plancher océanique.

La lave sort directement dans l'eau, et on obtient du basalte, qui constitue l'essentiel de la croûte océanique.

Or dans le basalte il y a des minéraux qui s'appellent des plagioclases (les morceaux gris-blanc sur l'image).

Les plagioclases qui cristallisent à la dorsale sont des oxydes de silice, d'aluminium et de calcium.

Donc on est à 1000 ou 2000m sous l'eau, il y a de la lave qui sort et qui refroidit, et évidemment l'eau chaude (et salée) s'infiltre partout.

Un milieu idéal pour certaines bestioles plutôt bizarres. Et aussi pour des réactions chimiques.

Et parmi ces réactions chimiques il y en a une qui nous intéresse: si on mélange un plagioclase à calcium, de la silice (il y en a plein la lave) et... du sodium
🥁🥁🥁

Le sodium remplace le calcium et se retrouve piégé dans le plagioclase 🍾🍾🍾

Et une fois le sodium coincé dans les minéraux du plancher océanique, il y restera jusqu'à ce que celui-ci soit englouti dans une zone de subduction.

Là encore on peut faire un petit calcul. On sait à quelle vitesse le plancher océanique s'écarte, donc combien de basalte on fabrique par an.

Et il suffit que 5% soit affecté par notre réaction chimique pour éponger tout le sodium que les fleuves auront apporté à l'océan !

Et voilà comment grâce à ses volcans sous-marins 🌋, l'Océan Atlantique ne devient pas aussi salé que la Mer Morte 🧂!

CQFD.

Mais au fait, quand le sodium est piégé par le basalte, on libère des ions calcium... et qu'est-ce qu'ils deviennent ceux-là ?

Eh bien ils peuvent être utilisés par toutes les bestioles qui ont besoin d'une coquille calcaire, des foraminifères aux Saint-Jacques 🐚 !

Revenons à la mer morte et aux marais salants.

#LeSaviezTu
A l'époque du Messinien, il y a un peu plus de 5 millions d'années, le détroit de Gibraltar s'est fermé, ce qui a transformé la Méditerrannée en un marais salant géant !

🧂🧂🧂 D'ailleurs tout le sel qu'on trouve sous terre à Arc-et-Senans dans le Jura ou à Salzbourg en Autriche s'est retrouvé là de la même manière.
C'est bien du sel de mer, mais il a plus de 200 millions d'années 😉 !