El agua de mar, por definición, es una solución acuosa en la que se encuentran disueltos una amplia variedad de sólidos (sales principalmente) y gases atmosféricos, sumándose a estos materiales sólidos suspendidos del tipo orgánico e inorgánico. Junto con los anteriores, forman parte también de esta solución acuosa algunos organismos microscópicos vivos vegetales conocidos como fitoplancton y animales (zooplancton), los que junto con poblarla, participan de su composición actuando sobre las concentraciones de las sustancias disueltas o suspendidas.
La condición salobre o salinidad del agua de mar esta dado por un ciclo que se mantiene de forma ininterrumpida desde hace millones de años debido a los siguientes procesos naturales:
- Erupciones volcánicas.
- Evaporación de la propia agua del mar.
- La lluvia.
- Los deshielos.
- Desembocadura de los ríos.
Así tanto la lluvia, como el deshielo y el caudal de los ríos arrastran hacia el mar las sales y minerales depositados en la superficie terrestre.
Por otro lado, la salinidad del mar no es igual en todas partes del mundo. A ello contribuyen diferentes factores como el derretimiento de las masas de hielo de los polos, la desembocadura de los ríos, la propia evaporación, la lluvia, las nevadas, el viento, el movimiento de las olas y las corrientes marinas (estos últimos afectados por los ciclos lunares).
Un ejemplo de la variación de salinidad en diferentes partes del mundo es que el agua que rodea los polos es menos salada que la del Mar Báltico y ésta última, a su vez, es menos salada que la del Mar Mediterráneo. Por otra parte, el “Mar Muerto” contiene una gran cantidad de sal y ese valor es tan alto (350 gramos por litro), que no existe vida en sus aguas. Incluso la flotabilidad se ve altamente favorecida con la gran cantidad de sal, y una persona que intente sumergirse ahí le resultará prácticamente imposible hacerlo. Incluso puede flotar tranquilamente acostado boca arriba sobre su superficie y leer un libro si lo desea manteniéndose en esa posición sin realizar demasiado esfuerzo.
Nuestro planeta, la Tierra, es el único planeta del sistema solar que contiene agua en estado líquido en su superficie, y los mares y océanos cubren aproximadamente el 70 % de su superficie. Se considera que la mayoría del agua contenida en los mares y océanos contiene, como media, sólo un 3,5 % de sal (35 gramos por litro), así como otros minerales disueltos, aunque esa pequeña cantidad es suficiente para que no se pueda beber.
Por ejemplo, algunos constituyentes Principales del Agua de Mar:
| Constituyente | Símbolo | g/kg en agua de mar | % por peso |
|---|---|---|---|
| Cloruro | Cl- | 19,35 | 55,07 |
| Sodio | Na+ | 10,76 | 30,62 |
| Sulfato | SO4- | 2,71 | 7,72 |
| Magnesio | Mg++ | 1,29 | 3,68 |
| Calcio | Ca++ | 0,41 | 1,17 |
| Potasio | K+ | 0,39 | 1,10 |
| Bicarbonato | HCO3- | 0,14 | 0,40 |
| Bromuro | Br- | 0,067 | 0,19 |
| Estroncio | Sr++ | 0,008 | 0,02 |
| Bario | B | 0,004 | 0,01 |
| Fluoruro | F- | 0,001 | 0,01 |
| Total | - | - | 99,99 |
| Componente | Cantidad | Unidad |
|---|---|---|
| Cloruro de sodio | 24 | grs. |
| Cloruro de magnesio | 5 | grs. |
| Sulfato neutro de sodio | 4 | grs. |
| Cloruro de calcio | 1,1 | grs. |
| Cloruro de potasio | 0,7 | grs. |
| Bicarbonato de sodio | 0,2 | grs. |
| Bromuro de sodio | 0,096 | grs. |
| Ácido bórico | 0,026 | grs. |
| Cloruro de estroncio | 0,024 | grs. |
| Fluoruro de sodio | 0,003 | grs. |
| Agua destilada | 1.000 | ml |
Salinidad aproximada 34,5% y valor de pH aprox 7,9 a 8,3
Si el contenido total de sal fuera extraído de los océanos, este podría cubrir todos los continentes hasta una altura cercana a 1,5 metros.
Algunas de las características particulares que presenta el agua de mar son:
Punto de congelación: La temperatura de congelación del agua de mar es aproximadamente -1.8°C Como podemos imaginar, la temperatura de congelación se ve afectada por la salinidad (contenido de sales del agua marina). Normalmente en superficie el agua tiene una salinidad de 34.5 mg de sal por litro de agua; pero cuanto más salada es el agua, más cuesta que se congele.
Oxígeno disuelto: En las aguas superficiales, en contacto con la atmósfera, la cantidad de oxígeno disuelto tiende, como es natural, a estar en equilibrio con el atmosférico. La cantidad de oxígeno disuelto superficial en el agua de mar oscila entre 1,0 ml/L y 8,5 ml/L, si bien usa cantidad máxima puede ser sobre pasada en ocasiones, llevándose a un estado de sobresaturación en zona de muy baja temperatura o zonas en las que haya una intensa actividad fotosintética.
Los factores que regulan la cantidad de oxígeno disuelto en el agua son: Temperatura y salinidad del agua, Actividad biológica y Procesos de mezcla debido a los movimientos el agua de mar.
La solubilidad del oxígeno en el mar decreto al aumentar la temperatura y la salinidad.
Alcalinidad: El agua de mar tiene un grado de acidez (pH) que fluctúa entre un valor de 7.6 y 8.4, lo que le confiere cierta propiedad alcalina.
Transmisión del sonido: En el mar la velocidad de propagación del sonido fluctúa entre 1400 y 1600 m/s, la que a su vez dependerá de la temperatura, la salinidad y la presión, siendo la primera el parámetro de mayor incidencia debido a la variaciones que presenta dentro de la columna de agua.
Índice de refracción: Este índice aumenta con la salinidad, mientras que con un aumento en la temperatura disminuye.
Por ejemplo, para una salinidad de 33 %o, el índice de refracción fluctúa entre 4049 (a 0°C) y los 3851 (a 25°C).
Conductividad eléctrica: la capacidad de conducción de la electricidad a través del agua de mar se ve aumentada bajo la influencia de la presión ejercida por la columna de agua (presión hidrostática).
Por ejemplo, para una salinidad de 35%o y una temperatura de 15°C, el porcentaje de incremento (comparado con la presión atmosférica) experimentado por la conductividad varía entre 1.008 (a 100 metros de profundidad) y 7358 (a 1000 metros de profundidad).
Compresión (reducción de volumen por efectos de presión): El agua de mar tiene una pequeña, pero finita compresibilidad la cual varía tanto con la salinidad como con la temperatura.
A modo de poder ejemplificar lo anterior, a continuación se entregan algunos porcentajes de reducción de volumen que presenta el agua de mar bajo una presión de 100 bares (equivalente a una profundidad de 1000 metros) a varias temperaturas y salinidades.
| Salinidad %o | Temperatura ºC | |||
|---|---|---|---|---|
| 0 | 10 | 20 | 30 | |
| 0 | 0.500 | 0.470 | 0.421 | 0.440 |
| 10 | 0.486 | 0.459 | 0.442 | 0.432 |
| 20 | 0.474 | 0.448 | 0.432 | 0.423 |
| 30 | 0.462 | 0.438 | 0.424 | 0.415 |
| 35 | 0.457 | 0.433 | 0.419 | 0.411 |
Si la salinidad aumenta, algunos parámetros cambian, como por ejemplo:
- Aumentan: Disminuyen:
- Densidad Calor Específico
- Viscosidad molecular Temperatura Punto Congelamiento
- Tensión Superficial Temperatura Punto Máxima Densidad
- Índice de Refracción Presión de Vapor
- Conductividad Eléctrica Conductividad Térmica
- Presión osmótica
- Velocidad del Sonido
- Coeficiente de expansión térmica
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