[Nguyên nhân] tại sao nước biển lại mặn

Bạn có biết 97% lượng nước trên Trái Đất là nước biển và con người không thể sử dụng được vì quá mặn.

Nhìn từ không gian vũ trụ, Trái Đất của chúng ta chỉ là một chấm màu xanh nhạt. Hai phần ba bề mặt của Trái Đất được bao phủ bởi nước. Nhưng phần lớn số nước đó, khoảng 97% là nước mặn không thể sử dụng được. Trong số 3% nước ngọt còn lại thì chỉ có khoảng 1% là được con người sử dụng cho việc ăn uống, tắm rửa, sản xuất... Có khoảng 2/3 lượng nước ngọt (2%) nằm trong các dòng sông băng, núi băng và băng vĩnh cửu và con người chưa thể khai thác được. 

Qua phân tích trên bạn có thể thấy với lượng nước khổng lồ như vậy trên Trái Đất nhưng con người chỉ có thể sử dụng chưa tới 1% trong tổng số đó và đa phần số còn lại vì quá mặn mà không thể sử dụng được. 

Vậy tại sao nước biển lại mặn?

Muối trong đại dương chủ yếu được hình thành là do kết quả của một quá trình tích tụ dần dần của  các loại muối khoáng trên đất liền do quá trình phong hóa và xói mòn mà cuốn xuống biển. 

Nước mưa về bản chất không phải là nước tinh khiết, chúng có chứa một lượng nhỏ Carbon Dioxide (CO2) hòa tan từ không khí. Điều này làm cho nước mưa có tính Axit. Khi nước mưa ngấm xuống đất, các phân tử khoáng chất ở trong đất đá dần hòa tan vào trong nước. Sau đó, chúng tách thành các hạt tích điện được gọi là ion. Những ion này được dòng nước mang tới các dòng suối, sông hồ và cuối cùng là đổ ra biển. 

Các ion này 1 phần được các động thực vật biển hấp thụ, phần còn lại vẫn nằm tích tụ trong lòng đại dương khiến cho nồng độ của chúng dần trở nên đậm đặc sau hàng triệu năm. 

Hơn 90% các ion trong nước biển, chiếm khoảng 3% tổng trọng lượng của đại dương, là các ion natri và clo. Chúng chính là thành phần hóa học của muối ăn hàng ngày mà chúng ta sử dụng (NaCl). Đây chính là một trong những nguyên nhân chính khiến cho nước biển có vị mặn.

Bên cạnh việc tích tụ các ion Na, Cl từ nước mưa thì còn rất nhiều yếu tố khác cũng đóng vai trò khiến cho nước biển lại mặn. 

Muối trong đại dương cũng có nguồn gốc từ các loại đá trầm tích, núi lửa trong lòng biển tạo ra. Thông qua các hoạt động phun trào dung nham, núi lửa đã mang một lượng lớn khoáng chất và khí thoát ra khỏi vỏ Trái Đất và tích tụ trong lòng đại dương.

Ngoài ra, hiện tượng nước bay hơi cũng là nguyên nhân khiến cho nước biển trở nên ngày càng mặn. Nguyên nhân là do một lượng lớn nước bốc hơi khỏi đại dương trong khi để lại các khoáng chất hòa tan phía sau khiến cho biển mặn lại càng thêm mặn. Biển Chết (chứa khoảng 30% muối khoáng tính theo trọng lượng) chính là minh chứng nổi tiếng nhất.

>>> Tìm hiểu thêm Tại sao nước biển Chết lại mặn

Nước từ sông hồ chảy ra đại dương có làm giảm độ mặn của biển được không?

Như các bạn cũng đã biết, vòng tuần hoàn của nước được bắt đầu bằng việc nước khi gặp sức nóng Mặt Trời sẽ bay hơi vào bầu khí quyển. Do đại dương chiếm 2/3 bề mặt Trái Đất cho nên nước biển sẽ bay hơi mạnh nhất, nhiều nhất. 

Nước biển sau khi bay hơi sẽ ngưng tụ đến một mức độ nào đó tạo thành mưa, tăng lượng nước cho các con sông, hồ và thậm chỉ là cả biển nữa. Sau đó, nước từ sông hồ sẽ tiếp tục đổ ra biển.

Vậy câu hỏi đặt ra ở đây là: Liệu hơi nước thất thoát và nước từ sông hồ đổ vào đại dương có giúp biển giảm bớt độ mặn hay không?

Câu trả lời là không!

Lý do là bởi khi nước bốc hơi khỏi đại dương, các phân tử, ion muối, khoáng chất... không hề đi theo mà chúng vẫn ở lại trong lòng biển, tiếp tục hòa tan với nước ngọt từ sông hồ đổ ra. Thậm chí, quá trình hòa tan các trầm tích dưới đáy biển còn khiến cho đại dương ngày càng mặn hơn.

Giải pháp thu hồi nước ngọt từ đại dương ngày nay

Với công nghệ hiện nay, con người đã có thể đảo ngược quá trình tự nhiên khiến cho nước biển mặn bằng công nghệ khử muối biến nước biển thành nước ngọt. Ví dụ minh họa cho công nghệ này có liên quan đến việc bạn đun sôi và sau đó thu hồi lại hơi nước để tái sử dụng.

Hoặc một công nghệ khác cũng rất tiềm năng đó là bơm nước ở áp suất cao thông qua màng thẩm thấu ngược cho phép các phân tử nước đi qua màng và giữ các ion khoáng ở lại. 

Tuy nhiên, cả hai quy trình này đều đòi hỏi sử dụng nhiều năng lượng và chi phí dù cho công nghệ thẩm thấu ngược đã trở nên hiệu quả hơn trong những năm gần đây. Theo đó, các nhà máy khử muối đã và đang bắt đầu được xây dựng tại những nơi có nguồn nước khan hiếm nhưng chi phí cho năng lượng thì rẻ, chẳng hạn như ở vùng Trung Đông.

Biến đổi khí hậu hiện nay đã gây ra tình trạng “khô toàn cầu” khiến cho một số khu vực thời tiết đang lạnh nay càng trở nên lạnh hơn còn một số nơi thời tiết đã khô nóng lại càng hạn hán nhiều hơn. 

Từ những điều trên thì nhu cầu của con người về nước ngọt được dự đoán sẽ tăng cường trong những năm tới. Một nửa dân số trên thế giới dự kiến sẽ sống trong các khu vực căng thẳng nguồn nước vào năm 2050.  

Chính vì vậy mà ngay lúc này các chính sách quản lý nguồn nước tốt hơn cũng như ứng dụng khoa học vào nông nghiệp hiệu quả hơn (như tưới nhỏ giọt) là rất cần thiết. Những tiến bộ trong công nghệ khử muối cũng sẽ giúp ích cho người bằng cách cho phép chúng ta khai thác nguồn nước mặn bất tận của đại dương.