सागर भस्मे
मागील लेखातून आपण महासागराच्या पाण्याचे तापमान आणि त्याच्या घनतेविषयी माहिती घेतली. या लेखातून आपण महासागराच्या क्षारतेविषयी जाणून घेऊया. विरघळलेल्या पदार्थांचे वजन आणि समुद्राच्या पाण्याचे वजन यांच्यातील गुणोत्तर म्हणून क्षारतेची व्याख्या केली जाते. सामान्यतः, क्षारतेची व्याख्या एक किलोग्राम समुद्राच्या पाण्यात घन पदार्थाचे एकूण प्रमाण आणि प्रति हजार (% o) भाग म्हणून व्यक्त केली जाते, उदा. ३०% o (म्हणजे १००० ग्रॅम {१ लिटर} समुद्राच्या पाण्यात ३० ग्रॅम मीठ).
हेही वाचा – UPSC-MPSC : महासागराची घनता म्हणजे नेमकं काय? ती कशी ठरवली जाते?
सागरी क्षारता केवळ सागरी जीव आणि वनस्पती समुदायावरच परिणाम करत नाही, तर त्याचा परिणाम महासागरांच्या भौतिक गुणधर्मांवरही होतो. जसे की तापमान, घनता, दाब, लाटा आणि प्रवाह आदी. समुद्राच्या पाण्याचा गोठणबिंदूदेखील क्षारांवर अवलंबून असतो. उदा. कमी खारट पाण्याच्या तुलनेत जास्त खारट पाणी हळूहळू गोठते. खारट पाण्याचा उत्कलन बिंदू (Boiling Point) गोड्या पाण्यापेक्षा जास्त असतो. बाष्पीभवनदेखील खारटपणाद्वारे नियंत्रित केले जाते. खारटपणामुळे समुद्राच्या पाण्याची घनताही वाढते. त्यामुळे क्वचितच समुद्राच्या खूप जास्त क्षार असलेल्या पाण्यात माणूस बुडतो. खारटपणातील फरकामुळे सागरी प्रवाह निर्माण होण्यास मदत होते.
सागरी क्षारतेचे स्रोत :
मुळात सागरी क्षारतेचा स्रोत जमीन आहे. नद्या महाद्वीपीय भागातून द्रावणाच्या स्वरूपात क्षार आणतात. आश्चर्याची गोष्ट म्हणजे, समुद्राच्या पाण्यातील मीठ आणि नदीच्या पाण्यातील मीठ यांच्या संरचनेत खूप फरक असतो. कारण नदीच्या पाण्यातील क्षारतेत कॅल्शियम सल्फेटचे प्रमाणे ६०% असते, तर महासागरांच्या क्षारतेमध्ये सोडियम क्लोराईडचे प्रमाण ७७.८% असते. नदीच्या पाण्यात फक्त २% सोडियम क्लोराईड असतो. म्हणूनच काही शास्त्रज्ञ नद्यांना महासागर आणि समुद्रांच्या खारटपणाचे प्रमुख स्त्रोत म्हणून स्वीकारत नाहीत, परंतु हे निदर्शनास आणले जाऊ शकते की नद्यांनी महासागरात आणलेल्या कॅल्शियमचा मोठा भाग सागरी जीव वापरतात. दुसरे म्हणजे, ज्वालामुखीची राखदेखील महासागरांना काही प्रमाणात क्षारता पुरवते.
हेही वाचा – UPSC-MPSC : महासागरातील पाण्याच्या तापमानाचे वर्गीकरण कसे केले जाते?
क्षारतेचे नियंत्रण करणारे घटक :
विविध महासागर आणि समुद्रांमधील मिठाच्या प्रमाणावर परिणाम करणाऱ्या घटकांना सागरी खारटपणाचे नियंत्रण करणारे घटक म्हणतात. बाष्पीभवन, अवक्षेपण, नदीच्या पाण्याचा प्रवाह, प्रचलित वारे, सागरी प्रवाह आणि समुद्राच्या लाटा हे महत्त्वपूर्ण क्षारता नियंत्रित करणारे घटक आहेत.
१) बाष्पीभवन : बाष्पीभवन दर आणि क्षारता यांच्यात थेट सकारात्मक संबंध आहे. बाष्पीभवन जास्त असेल तर क्षारता जास्त असते आणि बाष्पीभवन कमी असेल तर क्षारताही कमी असते.
२) पर्जन्य : पर्जन्य हे क्षारतेशी विपरितपणे संबंधित आहे. उदा. पर्जन्यमान जास्त असेल क्षारता कमी असते आणि पर्जन्यमान कमी असेल तर क्षारता जास्त असते. त्यामुळेच जास्त पर्जन्यमान असलेल्या भूमध्यवर्ती क्षेत्रांमध्ये कमी, तर कमी पर्जन्यमानाच्या प्रदेशांमध्ये जास्त क्षारता नोंदवली जाते.
३) नद्यांच्या पाण्याचा प्रवाह : मोठ्या नद्या महासागरांमध्ये तुलनेने प्रचंड प्रमाणात पाणी ओततात आणि त्यामुळे त्यांच्या मुखापाशी क्षारता कमी होते. उदाहरणार्थ, गंगा, काँगो, ऍमेझॉन, सेंट लॉरेन्स, निझर इत्यादींच्या मुखाजवळ तुलनेने कमी क्षारता आढळते.
४) वातावरणाचा दाब आणि वाऱ्याची दिशा : स्थिर हवा आणि उच्च तापमानासह प्रतिचक्रवात परिस्थितीमुळे (Anticyclonic condition) महासागरांच्या पृष्ठभागावरील पाण्याची क्षारता वाढते.
५) महासागरातील पाण्याचे अभिसरण (Circulation of oceanic water) : महासागर प्रवाह समुद्राचे पाणी मिसळून खारटपणाच्या स्थानिक वितरणावर परिणाम करतात. विषुववृत्तीय उष्ण प्रवाह महाद्विपांच्या पश्चिम किनारपट्टीवरील क्षारांना दूर नेतात आणि ते पूर्व किनारपट्टी भागात जमा करतात. महासागराच्या प्रवाहांचा बंदिस्त (landlocked) समुद्रातील खारटपणावर कमीत कमी प्रभाव असतो.
मागील लेखातून आपण महासागराच्या पाण्याचे तापमान आणि त्याच्या घनतेविषयी माहिती घेतली. या लेखातून आपण महासागराच्या क्षारतेविषयी जाणून घेऊया. विरघळलेल्या पदार्थांचे वजन आणि समुद्राच्या पाण्याचे वजन यांच्यातील गुणोत्तर म्हणून क्षारतेची व्याख्या केली जाते. सामान्यतः, क्षारतेची व्याख्या एक किलोग्राम समुद्राच्या पाण्यात घन पदार्थाचे एकूण प्रमाण आणि प्रति हजार (% o) भाग म्हणून व्यक्त केली जाते, उदा. ३०% o (म्हणजे १००० ग्रॅम {१ लिटर} समुद्राच्या पाण्यात ३० ग्रॅम मीठ).
हेही वाचा – UPSC-MPSC : महासागराची घनता म्हणजे नेमकं काय? ती कशी ठरवली जाते?
सागरी क्षारता केवळ सागरी जीव आणि वनस्पती समुदायावरच परिणाम करत नाही, तर त्याचा परिणाम महासागरांच्या भौतिक गुणधर्मांवरही होतो. जसे की तापमान, घनता, दाब, लाटा आणि प्रवाह आदी. समुद्राच्या पाण्याचा गोठणबिंदूदेखील क्षारांवर अवलंबून असतो. उदा. कमी खारट पाण्याच्या तुलनेत जास्त खारट पाणी हळूहळू गोठते. खारट पाण्याचा उत्कलन बिंदू (Boiling Point) गोड्या पाण्यापेक्षा जास्त असतो. बाष्पीभवनदेखील खारटपणाद्वारे नियंत्रित केले जाते. खारटपणामुळे समुद्राच्या पाण्याची घनताही वाढते. त्यामुळे क्वचितच समुद्राच्या खूप जास्त क्षार असलेल्या पाण्यात माणूस बुडतो. खारटपणातील फरकामुळे सागरी प्रवाह निर्माण होण्यास मदत होते.
सागरी क्षारतेचे स्रोत :
मुळात सागरी क्षारतेचा स्रोत जमीन आहे. नद्या महाद्वीपीय भागातून द्रावणाच्या स्वरूपात क्षार आणतात. आश्चर्याची गोष्ट म्हणजे, समुद्राच्या पाण्यातील मीठ आणि नदीच्या पाण्यातील मीठ यांच्या संरचनेत खूप फरक असतो. कारण नदीच्या पाण्यातील क्षारतेत कॅल्शियम सल्फेटचे प्रमाणे ६०% असते, तर महासागरांच्या क्षारतेमध्ये सोडियम क्लोराईडचे प्रमाण ७७.८% असते. नदीच्या पाण्यात फक्त २% सोडियम क्लोराईड असतो. म्हणूनच काही शास्त्रज्ञ नद्यांना महासागर आणि समुद्रांच्या खारटपणाचे प्रमुख स्त्रोत म्हणून स्वीकारत नाहीत, परंतु हे निदर्शनास आणले जाऊ शकते की नद्यांनी महासागरात आणलेल्या कॅल्शियमचा मोठा भाग सागरी जीव वापरतात. दुसरे म्हणजे, ज्वालामुखीची राखदेखील महासागरांना काही प्रमाणात क्षारता पुरवते.
हेही वाचा – UPSC-MPSC : महासागरातील पाण्याच्या तापमानाचे वर्गीकरण कसे केले जाते?
क्षारतेचे नियंत्रण करणारे घटक :
विविध महासागर आणि समुद्रांमधील मिठाच्या प्रमाणावर परिणाम करणाऱ्या घटकांना सागरी खारटपणाचे नियंत्रण करणारे घटक म्हणतात. बाष्पीभवन, अवक्षेपण, नदीच्या पाण्याचा प्रवाह, प्रचलित वारे, सागरी प्रवाह आणि समुद्राच्या लाटा हे महत्त्वपूर्ण क्षारता नियंत्रित करणारे घटक आहेत.
१) बाष्पीभवन : बाष्पीभवन दर आणि क्षारता यांच्यात थेट सकारात्मक संबंध आहे. बाष्पीभवन जास्त असेल तर क्षारता जास्त असते आणि बाष्पीभवन कमी असेल तर क्षारताही कमी असते.
२) पर्जन्य : पर्जन्य हे क्षारतेशी विपरितपणे संबंधित आहे. उदा. पर्जन्यमान जास्त असेल क्षारता कमी असते आणि पर्जन्यमान कमी असेल तर क्षारता जास्त असते. त्यामुळेच जास्त पर्जन्यमान असलेल्या भूमध्यवर्ती क्षेत्रांमध्ये कमी, तर कमी पर्जन्यमानाच्या प्रदेशांमध्ये जास्त क्षारता नोंदवली जाते.
३) नद्यांच्या पाण्याचा प्रवाह : मोठ्या नद्या महासागरांमध्ये तुलनेने प्रचंड प्रमाणात पाणी ओततात आणि त्यामुळे त्यांच्या मुखापाशी क्षारता कमी होते. उदाहरणार्थ, गंगा, काँगो, ऍमेझॉन, सेंट लॉरेन्स, निझर इत्यादींच्या मुखाजवळ तुलनेने कमी क्षारता आढळते.
४) वातावरणाचा दाब आणि वाऱ्याची दिशा : स्थिर हवा आणि उच्च तापमानासह प्रतिचक्रवात परिस्थितीमुळे (Anticyclonic condition) महासागरांच्या पृष्ठभागावरील पाण्याची क्षारता वाढते.
५) महासागरातील पाण्याचे अभिसरण (Circulation of oceanic water) : महासागर प्रवाह समुद्राचे पाणी मिसळून खारटपणाच्या स्थानिक वितरणावर परिणाम करतात. विषुववृत्तीय उष्ण प्रवाह महाद्विपांच्या पश्चिम किनारपट्टीवरील क्षारांना दूर नेतात आणि ते पूर्व किनारपट्टी भागात जमा करतात. महासागराच्या प्रवाहांचा बंदिस्त (landlocked) समुद्रातील खारटपणावर कमीत कमी प्रभाव असतो.
