ทำไมน้ำทะเลถึงเค็ม? เกลือในทะเลมาจากไหน

น้ำทะเลเค็มเพราะมีเกลือแร่ละลายอยู่ ส่วนใหญ่มาจากหินบนบก ฝนที่มีฤทธิ์เป็นกรดอ่อน ๆ ค่อย ๆ กัดกร่อนหินแล้วพาแร่ธาตุไหลลงแม่น้ำและไปสะสมในทะเล อีกส่วนหนึ่งมาจากปล่องน้ำร้อนใต้ทะเล เมื่อน้ำระเหยขึ้นไปเป็นไอ เกลือไม่ได้ระเหยตามไปด้วย จึงสะสมจนน้ำทะเลมีเกลือเฉลี่ยประมาณ 3.5%

เกลือในน้ำทะเลมาจากไหน?

เกลือในทะเลมาจาก 2 แหล่งหลัก คือหินบนบกที่ถูกน้ำฝนกัดกร่อนแล้วไหลมากับแม่น้ำ และหินใต้พื้นทะเลที่ถูกน้ำร้อนละลายออกมาทางปล่องน้ำร้อน ทั้งสองกระบวนการเกิดขึ้นต่อเนื่องมาหลายร้อยล้านปี เกลือจึงค่อย ๆ สะสมในมหาสมุทร

กระบวนการบนบกเกิดขึ้นตามลำดับดังนี้

ฝนกลายเป็นกรดอ่อน: น้ำฝนรวมตัวกับคาร์บอนไดออกไซด์ (CO₂) ในอากาศ เกิดเป็นกรดคาร์บอนิกซึ่งเป็นกรดที่อ่อนมาก
หินถูกกัดกร่อน: เมื่อฝนตกลงบนหินและดิน กรดอ่อนนี้ค่อย ๆ ละลายแร่ธาตุในหินออกมาเป็นไอออน (อนุภาคที่มีประจุไฟฟ้า) เช่น โซเดียมและคลอไรด์
แม่น้ำพาแร่ลงทะเล: น้ำที่ไหลบ่าพาไอออนเหล่านี้ลงลำธารและแม่น้ำ จนไปถึงทะเลในที่สุด
เกลือสะสมในทะเล: สิ่งมีชีวิตในทะเลนำแร่ธาตุบางชนิดไปใช้ แต่โซเดียมและคลอไรด์ไม่ค่อยถูกนำออกไป จึงสะสมเพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ

แหล่งที่สองอยู่ใต้ทะเล น้ำทะเลซึมลงไปตามรอยแยกของเปลือกโลก ถูกความร้อนจากหินหนืด (แมกมา) ทำให้ร้อนจัด และละลายแร่ธาตุจากหินออกมา ก่อนพุ่งกลับขึ้นสู่ทะเลผ่านปล่องน้ำร้อนใต้ทะเล (hydrothermal vent)

ทำไมน้ำในแม่น้ำไม่เค็ม ทั้งที่พาเกลือลงทะเล?

แม่น้ำมีเกลือแร่อยู่เหมือนกัน แต่มีปริมาณน้อยมากจนลิ้นเราไม่รู้สึก เพราะน้ำฝนที่เป็นน้ำจืดเติมเข้ามาตลอด และน้ำในแม่น้ำก็ไหลออกไปเรื่อย ๆ ไม่ได้ขังอยู่ที่เดิม ต่างจากทะเลซึ่งเป็นปลายทางที่น้ำไหลไปรวมกัน

กุญแจสำคัญคือการระเหย เมื่อแดดทำให้น้ำทะเลระเหยเป็นไอ ไอน้ำที่ลอยขึ้นไปเป็นน้ำบริสุทธิ์ ส่วนเกลือยังคงอยู่ในทะเล ไอน้ำนั้นกลายเป็นเมฆและตกลงมาเป็นฝนน้ำจืดอีกครั้ง วนเป็นวัฏจักรน้ำ ทะเลจึงได้รับเกลือเข้ามาเรื่อย ๆ แต่ปล่อยออกไปเฉพาะน้ำ

สำนักงานบริหารมหาสมุทรและบรรยากาศแห่งชาติสหรัฐฯ (NOAA) ประเมินว่าแม่น้ำทั่วโลกพาเกลือที่ละลายอยู่ลงทะเลราว 4,000 ล้านตันต่อปี

น้ำทะเลมีเกลืออยู่มากแค่ไหน?

น้ำทะเลโดยเฉลี่ยมีความเค็ม (salinity) ประมาณ 35 ส่วนในพันส่วน หรือราว 3.5% ของน้ำหนัก หมายความว่าน้ำทะเล 1 ลิตรมีเกลือละลายอยู่ประมาณ 35 กรัม เกลือส่วนใหญ่คือโซเดียมและคลอไรด์ ซึ่งเป็นองค์ประกอบเดียวกับเกลือแกงที่ใช้ทำอาหาร

คลอไรด์และโซเดียมรวมกันคิดเป็นมากกว่า 90% ของไอออนที่ละลายอยู่ในน้ำทะเล
สำนักงานสำรวจทางธรณีวิทยาสหรัฐฯ (USGS) ระบุว่า ถ้านำเกลือทั้งหมดในมหาสมุทรมาเกลี่ยบนพื้นดินทั่วโลก จะได้ชั้นเกลือหนากว่า 166 เมตร หรือสูงพอ ๆ กับตึก 40 ชั้น
เกลือทำให้น้ำทะเลมีความหนาแน่นมากกว่าน้ำจืด คนและสิ่งของจึงลอยตัวในทะเลได้ง่ายกว่าในสระน้ำจืด

แม้แม่น้ำจะพาเกลือลงทะเลทุกปี แต่ก็มีเกลือปริมาณใกล้เคียงกันที่ตกตะกอนลงสู่พื้นทะเล NOAA จึงระบุว่ามหาสมุทรในปัจจุบันน่าจะไม่ได้เค็มขึ้นอีกแล้ว

ทะเลแต่ละแห่งเค็มเท่ากันไหม?

ไม่เท่ากัน ความเค็มขึ้นกับสมดุลระหว่างการระเหยกับน้ำจืดที่เติมเข้ามาจากฝนและแม่น้ำ บริเวณที่แดดจัด ฝนน้อย น้ำระเหยมาก จะเค็มกว่า ส่วนบริเวณที่ฝนตกชุกหรือใกล้ปากแม่น้ำใหญ่จะเค็มน้อยกว่า

แหล่งน้ำ	ความเค็มโดยเปรียบเทียบ	เหตุผลหลัก
แม่น้ำ ลำธาร	น้ำจืด มีเกลือน้อยมาก	ฝนเติมน้ำจืดตลอด และน้ำไหลออกไปไม่ขังอยู่
ทะเลแถบเส้นศูนย์สูตร	เค็มน้อยกว่าค่าเฉลี่ย	ฝนตกชุก เจือจางน้ำทะเล
ทะเลแถบกึ่งเขตร้อน (subtropics)	เค็มกว่าค่าเฉลี่ย	อากาศแห้ง น้ำระเหยมากกว่าฝนที่ตก
มหาสมุทรแอตแลนติก	เค็มกว่ามหาสมุทรแปซิฟิกและอินเดียโดยเฉลี่ย	สมดุลการระเหย ฝน และกระแสน้ำต่างกัน
ทะเลเมดิเตอร์เรเนียน	เค็มกว่ามหาสมุทรทั่วไป	เป็นทะเลกึ่งปิด อากาศร้อนแห้ง น้ำระเหยมาก
ทะเลสาบน้ำเค็มที่ไม่มีทางน้ำไหลออก เช่น ทะเลเดดซี	เค็มกว่าน้ำทะเลทั่วไปหลายเท่า	น้ำออกได้ทางการระเหยเท่านั้น เกลือจึงถูกทิ้งไว้

ทะเลสาบที่ไม่มีทางน้ำไหลออกจะเค็มเป็นพิเศษ เพราะน้ำออกไปได้ทางเดียวคือการระเหย เกลือจึงถูกทิ้งไว้และเข้มข้นขึ้นเรื่อย ๆ ทะเลเดดซี (Dead Sea) เป็นตัวอย่างที่รู้จักกันดี ความเค็มสูงจนปลาและพืชแทบอาศัยอยู่ไม่ได้

ดื่มน้ำทะเลได้ไหม ทำไมยิ่งดื่มยิ่งกระหาย?

ไม่ควรดื่มน้ำทะเลโดยตรง เพราะน้ำทะเลเค็มกว่าที่ร่างกายรับได้ ไตต้องใช้น้ำจำนวนมากขับเกลือส่วนเกินออกทางปัสสาวะ สุดท้ายร่างกายจะเสียน้ำมากกว่าที่ดื่มเข้าไป ทำให้ขาดน้ำและกระหายมากขึ้น

หากจำเป็นต้องใช้น้ำทะเลเป็นน้ำดื่ม ต้องผ่านการแยกเกลือออกก่อน เช่น การกลั่นหรือการกรองด้วยเยื่อกรองแบบรีเวิร์สออสโมซิส (Reverse Osmosis: RO) ซึ่งเป็นวิธีที่โรงผลิตน้ำจืดจากน้ำทะเลใช้กัน

คำถามที่พบบ่อยเกี่ยวกับความเค็มของน้ำทะเล

น้ำทะเลเค็มขึ้นทุกปีไหม?

โดยรวมไม่ใช่ เกลือที่แม่น้ำพามาในแต่ละปีใกล้เคียงกับเกลือที่ตกตะกอนลงพื้นทะเล ความเค็มเฉลี่ยของมหาสมุทรจึงค่อนข้างคงที่ แม้บางพื้นที่จะเปลี่ยนไปตามฝนและการระเหย

เกลือในทะเลเป็นเกลือชนิดเดียวกับเกลือแกงไหม?

ส่วนใหญ่ใช่ องค์ประกอบหลักคือโซเดียมและคลอไรด์ แบบเดียวกับเกลือแกง แต่น้ำทะเลยังมีแร่ธาตุอื่นปนอยู่ด้วย เช่น แมกนีเซียม ซัลเฟต และแคลเซียม

ทำไมว่ายน้ำในทะเลแล้วตัวลอยง่ายกว่าในสระ?

เพราะเกลือที่ละลายอยู่ทำให้น้ำทะเลหนาแน่นกว่าน้ำจืด น้ำทะเลจึงดันตัวเราขึ้นได้มากกว่า ยิ่งน้ำเค็มมาก ก็ยิ่งลอยตัวง่าย

ทำไมทะเลสาบบางแห่งเป็นน้ำจืด บางแห่งเป็นน้ำเค็ม?

ทะเลสาบที่มีแม่น้ำไหลเข้าและไหลออกจะพาเกลือออกไปด้วย จึงเป็นน้ำจืด ส่วนทะเลสาบที่ไม่มีทางไหลออกและอยู่ในพื้นที่ร้อนแห้ง น้ำจะหายไปทางการระเหย เกลือจึงสะสมจนเค็ม

แหล่งอ้างอิง: USGS – Why is the ocean salty?, NOAA Ocean Service – Why is the ocean salty, but rivers flowing into it are not?, Woods Hole Oceanographic Institution – What makes the ocean salty?, NASA JPL – Aquarius ocean salinity map, NASA Earth Observatory – The Dead Sea

ภาพหน้าปกโดย Silas Baisch จาก Unsplash