Composition de l'eau de mer : les 6 ions majeurs + éléments traces
L'eau de mer est un cocktail chimique remarquablement constant. Salinité moyenne 35 g/kg (35 ppm). Plus de 99% de la masse dissoute ne sont que six ions :
| Ion | Conc. (g/kg) | mmol/kg | % Solides totaux |
|---|---|---|---|
| Chlorure (Cl⁻) | 19,35 | 546 | 55,0% |
| Sodium (Na⁺) | 10,76 | 468 | 30,6% |
| Sulfate (SO₄²⁻) | 2,71 | 28 | 7,7% |
| Magnésium (Mg²⁺) | 1,29 | 53 | 3,7% |
| Calcium (Ca²⁺) | 0,41 | 10 | 1,2% |
| Potassium (K⁺) | 0,39 | 10 | 1,1% |
| Somme | 34,91 | 99,3% |
Ratios constants globalement (Principe Forchhammer / Loi Marcet). Seule la salinité totale varie.
Traces mais critiques
- Nutriments : Nitrate, phosphate, silicate — limitent production primaire
- Système carbone : Bicarbonate (HCO₃⁻), carbonate (CO₃²⁻), CO₂ — tampon pH, régulateur climat
- Micronutriments : Fe, Mn, Zn, Cu, Co, Cd — cofacteurs enzymatiques (nM–pM)
- Gaz : N₂, O₂, Ar, CO₂, CH₄, N₂O — solubilité dépendante T/S
- Isotopes : δ¹⁸O, δD, ¹⁴C, ³He — traceurs masses d'eau
Ce qui pilote la composition
| Processus | Effet sur salinité |
|---|---|
| Évaporation | ↑ Salinité (tropiques, mers marginales) |
| Précipitations / Apports | ↓ Salinité (hautes latitudes, embouchures) |
| Formation glace mer | ↑ Salinité (rejet saumure) |
| Fonte glace | ↓ Salinité (lentille eau douce) |
| Sources hydrothermales | Ajoute Mg, Fe, Mn, H₂S ; retire Mg, SO₄ |
Pourquoi ça importe
- Physiologie marine : osmorégulation calée sur 35 ppm
- Vitesse son : c = 1449 + 4,6T – 0,055T² + 1,34(S–35) + 0,016z
- Circulation densité : courbes θ-S définissent masses d'eau
- Archive climat : foraminifères Mg/Ca, δ¹⁸O enregistrent T/S passés
La chimie de l'eau de mer est la solution majeure la plus stable de la Terre — et la plus conséquente.
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