1. せかいの うみの「ふつうの しょっぱさ」
1. 世界の海の「ふつうのしょっぱさ」── 平均は約3.5%
1. 世界の海の平均塩分は約3.5% ── 比べるための「ものさし」
うみの水を 1kgくみとると、その中には やく35gの しおが とけて います[1]。おもさで くらべると、うみの水の やく3.5%が しおだ、という ことです。これが、せかいの うみの「ふつうの しょっぱさ」です。
この「ふつう」は、うみに よって ずいぶん ちがいます。しおの こさを かえる りゆうは、大きく 3つ あります。ひとつめは、水が 空気中に きえて いく りょうです。この、水が きえて いく ことをじょうはつと いいます。ふたつめは、雨や 川で 入って くる 水の りょうです。みっつめは、となりの うみと、水が どれだけ まざりあうかです[1]。この 3つの バランスで、うみの しょっぱさが きまります。
海水を1kgくみとると、その中には約35gの塩がとけています[1]。重さで比べると、海水のおよそ3.5%が塩だということです。これが、世界の海の「ふつうのしょっぱさ」です。
この「ふつう」は、海によってずいぶんちがいます。塩のこさを変える理由は、大きく3つあります。1つめは、水が空気中に逃げていく量、つまり蒸発する量です。2つめは、雨や川で入ってくる水の量です。3つめは、隣の海とどれだけ水が混ざり合うかです[1]。この3つのバランスで、海のしょっぱさが決まります。
世界の海水には、平均して1kgあたり約35gの塩がとけている。重量で示すとおよそ3.5%で、海洋学ではこれを35‰(パーミル、千分の35という意味の単位)と表記することが多い[1]。これが、この先で比べる「ものさし」になる。
この平均から、それぞれの海がどれだけずれているかは、大きく3つの要因で決まる。空気中へ水が逃げていく蒸発量、雨や河川によって流れこむ淡水の量、そして隣接する海域とどれだけ海水が混ざり合うかだ[1]。以下の章では、この3つの組み合わせが極端にかたよった4つの海を、実際の数値とともに見ていく。海になぜそもそも塩がとけているのかという起源の話は、すでに触れたとおり別のメモに譲る。
2. 紅海 ── 雨も 川も ほとんど ない うみ
2. 紅海 ── 雨も川もほとんどない海
2. 紅海 ── 蒸発が雨のおよそ34倍という「引き算」だけの海
紅海は、アフリカと 中東の あいだに ある うみです。しおの こさは、せかいの うみの ふつうより こく、せかいでも とくに しょっぱい うみの ひとつです[2][3]。
紅海の まわりでは、雨が ほとんど ふりません。その かわり、じょうはつする 水の りょうが、とても おおいのです。雨が コップに 1ぱい たまる あいだに、じょうはつで 30ぱい いじょうの 水が きえて いくと いわれています[2]。おまけに、紅海に ながれこむ 大きな 川も ありません[2]。入ってくる 水は すくないのに、出ていく 水だけが おおいのです。だから、しおが どんどん のこって いくのです。
中東とアフリカのあいだにある紅海は、塩分のこさが北のほうで41‰、南のほうで36‰、平均で40‰にもなる、世界でいちばん塩からい海の1つです[2][3]。世界平均の35‰と比べると、数字だけ見るとそれほど大きな差に見えないかもしれません。でも、その理由を見ていくと、紅海が「引き算」だけでこくなった海だと分かります。
紅海のまわりでは、1年間に降る雨がたったの60mmしかありません。そこへ、1年間で2050mmもの水が蒸発していきます[2]。蒸発する水の量は、降る雨のおよそ34倍にもなる計算です。しかも、紅海に流れこむ大きな川は1本もありません[2]。水を持ち去る蒸発だけがずっと働き、水を運んでくる雨や川がほとんど仕事をしない海、それが紅海です。
こくなった水をうすめる頼みは、南のはしにあるバブ・エル・マンデブ海峡を通じた、インド洋との海水のやり取りだけです[2]。この出口があっても、紅海は世界平均より濃いままなのです。次に見る地中海も、蒸発が雨や川を上回る海の1つです。地中海は紅海ほど極端ではありませんが、代わりに大西洋とのあいだで、もっと大きな水のやり取りをしています。
中東とアフリカの間にある紅海は、塩分濃度が北部で41‰、南部で36‰、平均で40‰に達する、世界でも指折りの塩からい海の1つだ[2][3]。世界平均の35‰と比べると、濃さは一見それほど極端に見えないかもしれない。だが、その理由を見ると、紅海が徹底して「引き算」だけで濃くなった海だと分かる。
紅海沿岸の年間降水量は平均でわずか60mmしかない。そこへ、年間2050mmという蒸発量が重なる[2]。蒸発する水の量は、降る雨のおよそ34倍にのぼる計算になる。おまけに、紅海に流れこむ大きな川は1本もない[2]。水を持ち去る蒸発だけが働き続け、水を運んでくる雨と川がほとんど仕事をしない海、それが紅海だ。
濃くなった水を薄める頼みの綱は、南端のバブ・エル・マンデブ海峡を通じたアデン湾・インド洋との海水のやり取りだけになる[2]。この出口が働いても、紅海は世界平均を上回る濃さで落ち着いている。次に見る地中海も、蒸発が雨や川を上回る海の1つだ。地中海は紅海ほど極端ではないが、代わりに大西洋とのあいだで、もっと大きな水のやり取りをしている。
3. 地中海 ── たいせいようの水が、せまい出入り口から 出たり 入ったり する うみ
3. 地中海 ── 大西洋の水が、せまい入り口から出入りする海
3. 地中海 ── ジブラルタル海峡の「二階建て」の水の出入り
地中海も、じょうはつが おおい うみです。とくに 東がわは じょうはつが つよくて、しおが こく なって いきます[4]。
それでも 紅海ほど こく なりすぎないのは、大きな たいせいようと つながる、せまい海峡が あるからです。この海峡では、うわの ほうを うすい水が地中海に 入って きて、下の ほうを、じょうはつで こく なった 重い水が、たいせいように 出て いきます[5]。上と下で ぎゃくむきに 水が うごく、2かいだての トンネルのような ばしょなのです。
もし この 出入りが とまったら、地中海の水は 1年で 1mも へって しまうと 考えられて います[4]。せまい出口からの さかんな やり取りが、地中海を ささえて いるのです。
ヨーロッパとアフリカに囲まれた地中海も、蒸発が雨や川の水を大きく上回る海です。平均の塩分は水深5mでおよそ38(単位はPSU、ほぼ‰と同じ)で、蒸発がとくに強い東側ほど水面が下がり、塩分は東へ行くほど濃くなります[4]。
地中海が紅海ほどこくなりすぎずにすんでいるのは、大西洋とのあいだにある、幅わずか14kmのジブラルタル海峡で、絶えず海水がやり取りされているからです。海峡では、塩分の低い大西洋の水が表層を通って地中海側へ流れこみ、地中海で蒸発してこくなった塩分の高い水が、深いところを通って大西洋側へ流れ出ていきます[5]。この「二階建て」の流れのおかげで、大西洋から地中海へ入ってくる水は、差し引きで毎秒およそ7万立方メートルにのぼります[4]。
もしこの大西洋からの水が止まったら、地中海の水位は1年でおよそ1mも下がってしまうと見積もられています[4]。地中海は、蒸発でこくなり続ける水を、海峡を通じた海流のやり取りで受け止めている海です。では逆に、蒸発よりも雨や川の水のほうが多い海はあるのでしょうか。
ヨーロッパとアフリカに囲まれた地中海も、蒸発が雨と川の水を大きく上回る海だ。平均塩分は水深5mでおよそ38PSU(ほぼ38‰に相当)で、蒸発がとくに強い東側ほど水位が下がり、塩分は東へ行くほど濃くなる[4]。
地中海が紅海ほど極端に濃くならずにすんでいるのは、大西洋とのあいだにある幅わずか14kmのジブラルタル海峡で、絶えず海水がやり取りされているからだ。海峡では、塩分の低い大西洋の水が表層を東へ流れこみ、地中海で蒸発して重くなった塩分の高い水が、深いところを西へ流れ出ていく[5]。この「二階建て」の流れのおかげで、大西洋から地中海へ流れこむ水は差し引きで毎秒およそ7万立方メートルにのぼる[4]。
もしこの大西洋からの水が止まったら、地中海の水位は1年でおよそ1m下がると見積もられている[4]。地中海は、蒸発でこくなり続ける水を、海峡を通じたたえまない海水のやり取りで受け止めている海だ。では逆に、蒸発よりも雨や川の水のほうが多い海はあるのだろうか。
4. バルト海 ── 川に かこまれ、出口が せまくて あさい うみ
4. バルト海 ── 川にかこまれ、出口がせまくて浅い海
4. バルト海 ── 集水域は海の4倍、出口はデンマークの浅い海峡だけ
バルト海は、ヨーロッパの きたに ある うみです。ここまでとは ぎゃくに、せかいの ふつうより ずっと うすい うみです。
バルト海の まわりには、たくさんの川が あります。250いじょうの 川から、たくさんの水が ながれこんで います[6]。それなのに、外の うみへ 出て いく 出口は、せまくて あさい ばしょ しか ありません[6]。入ってくる水が おおくて、出て いく みちが せまいのです。だから、しおが うすいままなのです。
おなじバルト海の中でも、ばしょに よって こさが ちがいます。出口に ちかい ところは すこし こく、いちばん 北の おくの ほうは、ほとんど真水のように うすいのです[6]。
ヨーロッパ北部に広がるバルト海は、これまでとは反対に、世界平均よりずっとうすい海です。まわりの陸地からバルト海へ水を集める範囲(集水域)は、バルト海そのものの面積のおよそ4倍もの広さがあり、250以上の川が、1年間でおよそ500〜660立方kmもの真水を注ぎこんでいます[6]。
この大量の川の水を受け止めながら、外の海へ出ていく道は、デンマークとスウェーデンのあいだにある、浅くて狭い海峡しかありません。しかも海峡の底には、深さ7mや18mほどの浅い「しきい」のような場所があり、外の北海とのあいだで、重い塩水が深いところまで自由に行き来することを制限しています[6]。
その結果、バルト海本体の表面の塩分は0.3〜0.9%(3〜9‰)ほどしかなく、世界平均35‰の10分の1にも届かない場所があります[6]。いちばん濃いのは海峡に近い南西部で0.7〜0.9%、いちばんうすいのは北の奥にあるボスニア湾で0.3%まで下がります[6]。入ってくる川の水が多く、出ていく出口は浅くて狭いのです。バルト海は、地中海や紅海とは正反対の組み合わせでできた海なのです。
ヨーロッパ北部に広がるバルト海は、これまでとは逆に、世界平均よりずっとうすい海だ。周囲の陸地からバルト海へ水を集める流域(集水域)は、バルト海そのものの面積のおよそ4倍もの広さがあり、250以上の川が、年間およそ500〜660立方kmもの淡水を注ぎこんでいる[6]。
この大量の川の水を受け止めながら、外の海に出ていく道は、デンマークとスウェーデンのあいだにある浅くて狭い海峡しかない。しかも海峡の底には、深さ7mのドロクデン海淵や18mのダース海淵といった浅い「敷居」があり、外洋の北海とのあいだで重い塩水が深いところまで自由に行き来することを制限している[6]。
その結果、バルト海本体の表層の塩分は0.3〜0.9%(3〜9‰)ほどしかなく、世界平均の35‰の10分の1にも届かない場所がある[6]。もっとも濃いのは海峡に近い南西部で0.7〜0.9%、もっとも薄いのは北の奥にあるボスニア湾で0.3%まで下がる[6]。入ってくる川の水が多く、出ていく出口が浅くて狭い。バルト海は、地中海や紅海とは正反対の組み合わせでできた海だ。
5. 死海 ── 出口の ない、けたちがいの しおの みずうみ
5. 死海 ── 出口のない、けたちがいの塩の湖
5. 死海 ── 出口のない湖で、水だけが消え続ける
中東には、うみでは なく みずうみなのに、ここまで 見た どの うみよりも ずっと しおからい水が あります。死海です。死海には、水が 入ってくる 川は あっても、外へ 出て いく 川が 1本も ありません[7]。
出口が ないので、水が へる ほうほうは、じょうはつだけです。じょうはつでは、水は きえても、とけて いた しおは のこります。だから、死海の しおは どんどん たまって いくのです[7]。
いまの死海の水は、せかいの うみの やく9.6ばいも こいと しらべられて います[7]。1kgの水に、300gいじょうの しおが とけて いる けいさんです。入ってくる水が すくなく、出口が なくて、じょうはつだけが つづくのです。死海は、その3つが すべて かさなった、とくべつな ばしょなのです。
中東には、海ではなく湖でありながら、ここまで見てきたどの海よりもけたちがいに濃い水があります。死海です。死海には、流れこむヨルダン川はあっても、そこから外へ流れ出ていく川が1本もない、出口のない湖です[7]。
出口がないので、死海から水が減る方法は蒸発しかありません。かんそうした気候のもとで蒸発だけが続くと、水にとけていた塩は行き場を失い、そのまま湖の中に残り続けます[7][8]。2011年の測定では、死海の塩分は1kgあたり342g、重さにしておよそ34.2%に達していました。これは世界の海水のおよそ9.6倍の濃さにあたります[7]。
しかも、1960年代からは、イスラエルなどでの大規模なかんがいによって、ヨルダン川から死海へ流れこむ水の量そのものが減り続けています[7][8]。入ってくる水が減り、出口はもともとなく、蒸発だけが働き続けています。死海は、ここまで見てきた「入る・出る・まざる」という3つの要素のうち、うすめる方向にはたらく要素がほとんど残っていない、極端な例です。
中東には、海ではなく湖でありながら、これまで見てきたどの海よりも桁違いに濃い水がある。死海だ。死海には、流れこむヨルダン川はあっても、そこから外へ流れ出ていく川が1本もない内陸湖だ[7]。
出口がないので、死海から水が減る方法は蒸発だけになる。乾燥した気候のもとで蒸発だけが続くと、水にとけていた塩は行き場を失い、そのまま湖の中に残り続ける[7][8]。2011年の測定では、死海の塩分は342g/kg、重さにしておよそ34.2%に達していた。これは世界の海水のおよそ9.6倍の濃さにあたる[7]。
しかも、1960年代以降はイスラエルなどでの大規模なかんがいによって、ヨルダン川から死海へ流れこむ水の量そのものが減り続けている[7][8]。入ってくる水が減り、出口はもともとなく、蒸発だけが働き続ける。死海は、この記事で見てきた「入る・出る・まざる」という3つの要素のうち、濃さを薄める方向にはたらく要素がほとんど残っていない、極端な例だ。
6. 3つの ものさしで まとめると
6. 3つのものさしでまとめると
6. 「入る・出る・まざる」の3つで、しょっぱさが決まる
ここまで 見た 4つの うみを、さいしょに 出てきた 3つの ものさし──じょうはつする水、雨や 川で 入ってくる水、となりの うみと まざる水──で ならべてみると、それぞれの りゆうが 見えて きます。
紅海は、雨も 川も すくなくて、じょうはつが とても おおい うみでした。地中海も じょうはつが おおいですが、たいせいようとの 出入りが おおいので、紅海ほど こく なりませんでした。バルト海は、はんたいに、川の水が おおくて、じょうはつが すくなく、出口も せまい うみでした。死海は、入る水も へって、出口も なくて、じょうはつだけが つづく、とくべつな ばしょでした。
おなじ「うみの水」なのに、これほど ちがいが あるのは、ちずの上では おなじ 青色で ぬられていても、うみごとに気候や 形が、水の 出入りを まったく ちがう ものに して いるからです。
ここまで見てきた4つの海を、最初に立てた3つのものさし──蒸発する量(出ていく水)、雨や川で入ってくる量、まわりの海とまざる量──で並べ直すと、それぞれの濃さの理由がすっきり見えてきます。
紅海は、雨も川もほとんどなく(入る量が少ない)、蒸発はとても強く(出る量が多い)、外の海とのやり取りは南のはしにある狭い海峡だけ(まざる量が少ない)という組み合わせで、世界平均を上回る濃さになりました[2]。地中海も蒸発が入ってくる水を上回りますが、ジブラルタル海峡を通じた大西洋とのさかんな水の出入りによって、紅海ほど極端な濃さにはならずにすんでいます[4]。
バルト海は、この2つの海とは反対に、川からの真水が大量に入り(入る量が多い)、すずしい気候で蒸発はおだやかで(出る量が少ない)、外の海への出口は浅くて狭い(まざる量が少ない)という組み合わせで、世界平均をはるかに下回るうすさになりました[6]。そして死海は、入る水も減り続け、出口はもともとなく、蒸発だけが働き続けるという、うすめる要素がほとんど残らない極端な例でした[7]。
同じ「海水」という言葉の中に、これほどの幅があるのは、地図の上では同じ青色でぬられていても、それぞれの海が置かれた気候と地形が、水の出入りをまったくちがう配分にしているからです。
ここまで見てきた4つの海を、最初に立てた3つのものさし──蒸発する量(出ていく水)、雨や川で入ってくる量、隣接する海域とまざる量──で並べ直すと、それぞれの濃さの理由が1つの表のように見えてくる。
紅海は、雨も川もほとんどなく(入る量が少ない)、蒸発は非常に強く(出る量が多い)、外洋とのやり取りは南端の狭い海峡だけ(まざる量が少ない)という組み合わせで、世界平均を上回る濃さになった[2]。地中海も蒸発が入ってくる水を上回るが、ジブラルタル海峡を通じた大西洋との活発な水の出入りによって、紅海ほど極端な濃さにはならずにすんでいる[4]。
バルト海は、この2つの海とは逆に、川からの淡水が大量に入り(入る量が多い)、涼しい気候で蒸発は穏やかで(出る量が少ない)、外洋との出口は浅くて狭い(まざる量が少ない)という組み合わせで、世界平均をはるかに下回るうすさになった[6]。そして死海は、入る水も減り続け、出口はもともとなく、蒸発だけが働き続けるという、薄める要素がほとんど残らない極端な例だった[7]。
同じ「海水」という言葉の中に、これほどの幅があるのは、地図の上では同じ青色でぬられていても、それぞれの海が置かれた気候と地形が、水の出入りをまったく違う配分にしているからだ。
7. じぶんでも しらべて みよう
7. 自分でも調べてみたくなったら
7. 自分でも調べてみたくなったら
おうちの人と いっしょに、しおを とかした水で、じょうはつの じっけんを して みましょう。おなじ こさの しお水を、おなじ かたちの あさい うつわ 2つに、おなじ りょうだけ 入れます。1つは 日の あたる まどぎわに、もう1つは 日かげに おいて、まいにち おなじ 時こくに、水めんの たかさに しるしを つけます。すうじつから 1しゅうかん つづけると、ばしょに よって じょうはつの はやさが ちがう ことが わかるはずです。
おうちの人と いっしょに、せかいの うみの しおの こさを 色で あらわした地図を、インターネットで さがして みるのも おもしろいです。紅海やバルト海が、地図の上で どんな色に なって いるか、たしかめて みましょう。
台所にある食塩と水を使って、蒸発の実験をしてみましょう。同じ濃さの塩水を、同じ形の平たい容器2つに同じ量だけ入れます。1つは日当たりのよい窓ぎわに、もう1つは風通しの悪い日かげに置いて、毎日同じ時刻に水面の高さを印で記録します。数日から1週間ほど続けると、蒸発の速さが場所によってどれだけちがうかが見えてくるはずです。紅海や死海のような場所では、この蒸発が1年中はたらき続けています。
あわせて、人工衛星が作った、世界の海面の塩分を色分けした地図をインターネットで探してみるのもおすすめです。紅海やバルト海が、地図の上でどんな色にぬられているかを確かめてみましょう。
台所にある食塩と水を使って、蒸発の実験をしてみよう。同じ濃さの塩水を、同じ大きさの平たい容器2つに同じ量だけ入れる。1つは日当たりのよい窓ぎわに、もう1つは風通しの悪い日陰に置き、毎日同じ時刻に水面の高さを印で記録する。数日から1週間ほど続けると、蒸発の速さが場所によってどれだけ違うかが見えてくるはずだ。紅海や死海のような場所では、この蒸発が年間を通じて働き続けている。
あわせて、人工衛星が観測した、世界の海面の塩分濃度を色分けした地図をインターネットで探してみるのもよい。紅海やバルト海が、地図の上でどんな色にぬられているかを確かめてみよう。
しらべた ところ
参考にした情報源
参考にした情報源
- NOAA(アメリカ海洋大気庁) National Ocean Service「Why is the ocean salty?」。 https://oceanservice.noaa.gov/facts/whysalty.html (世界の海水の平均塩分がおよそ35‰〈重さで約3.5%〉であること、塩分濃度が水温・蒸発・降水によって変わることは同記事による)
- Wikipedia「Red Sea」(英語版)。 https://en.wikipedia.org/wiki/Red_Sea (紅海の塩分が南部で約36‰・北部で約41‰・平均40‰であること、年間降水量が平均60mm、蒸発量が年間2050mmに達すること、紅海に流れこむ大きな川がないこと、バブ・エル・マンデブ海峡を通じてアデン湾とつながることは同記事による)
- フリー百科事典『ウィキペディア』「紅海」。 https://ja.wikipedia.org/wiki/紅海 (紅海の塩分が世界平均より高いこと、蒸発が強く目立った流入河川がないことは同記事でも確認した)
- Wikipedia「Mediterranean Sea」(英語版)。 https://en.wikipedia.org/wiki/Mediterranean_Sea (地中海の平均塩分が水深5mで約38PSUであること、蒸発が降水・河川水の合計を大きく上回ること、東側で蒸発がとくに強く塩分が東へ行くほど高くなること、大西洋からの正味の流入量が毎秒約7万立方メートルであること、この流入がなければ水位が年間約1m低下すると見積もられることは同記事による)
- Wikipedia「Strait of Gibraltar」(英語版)。 https://en.wikipedia.org/wiki/Strait_of_Gibraltar (ジブラルタル海峡の最狭部の幅が約14kmであること、塩分の低い大西洋の水が表層を通って地中海側へ、地中海で濃くなった塩分の高い水が深層を通って大西洋側へ流れる二層構造の海水交換があることは同記事による)
- Wikipedia「Baltic Sea」(英語版)。 https://en.wikipedia.org/wiki/Baltic_Sea (バルト海の集水域が海の面積のおよそ4倍あり250以上の川から流入すること〈年間流入量は同記事内でも約660立方km・約500立方kmと算出方法により幅がある〉、本体表層の塩分が0.3〜0.9%で南西部のアルコナ・ボーンホルム海盆で最も高く〈0.7〜0.9%〉北部のボスニア湾で最も低い〈約0.3%〉こと、デンマークとの境にあるグレートベルト海峡の塩分が表層2.0%・底層2.8%であること、ドロクデン海淵〈水深7m〉やダース海淵〈水深18m〉が北海との深層水の交換を制限していることは同記事による)
- Wikipedia「Dead Sea」(英語版)。 https://en.wikipedia.org/wiki/Dead_Sea (死海が出口のない内陸湖であること、2011年の測定で塩分が342g/kg・約34.2%に達し海水のおよそ9.6倍の濃さであること、1960年代以降の大規模なかんがいでヨルダン川からの流入量が減少したことは同記事による)
- フリー百科事典『ウィキペディア』「死海」。 https://ja.wikipedia.org/wiki/死海 (死海に流出河川がなく蒸発によって塩分が高くなっていること、イスラエル建国後のヨルダン川上流でのかんがい取水が流入量減少の要因とされていることは同記事による)
なおした ところ
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