De quoi est faite la mer ? Eau, sels, gaz, vie et particules

La mer est une solution complexe et dynamique — pas seulement de "l'eau salée". Sa composition reflète des apports géologiques, biologiques, atmosphériques et humains sur des milliards d'années.

1. Eau — Le solvant (96,5 %)

H₂O aux propriétés uniques : forte capacité calorifique, tension superficielle, anomalie de densité (max à 4°C), solvant universel. Variantes isotopiques (HDO, D₂O) tracent les cycles de l'eau.

2. Sels dissous — La caractéristique définissante (3,5 % moy.)

Ions majeurs (conservatifs, proportions constantes) :

Mineurs/traces : B, Sr, F, Li, Rb, U, Mo, V, etc. Nutriments (non-conservatifs) : N, P, Si — cyclés par la biologie.

3. Gaz dissous — Support de la vie

• O₂ : 200–300 µmol/kg (surface) ; Zones de minimum d'oxygène (ZMO) en profondeur
• CO₂ : ~2,3 mmol/kg — l'océan absorbe 25 % CO₂ anthropique → acidification
• N₂, Ar : Inertes, près saturation
• CH₄, N₂O, H₂S : Traces, origine microbienne — puissants gaz à effet de serre

4. Particules en suspension — La fraction "Turbidité"

• Lithogéniques : Argile, limon, poussière (éolienne), sédiments fluviaux
• Biogéniques : Phytoplancton, détritus, pelotes fécales, carbonate calcium, silice
• Authigéniques : Minéraux précipités (nodules Mn, croûtes Fe-Mn)
• Anthropogéniques : Microplastiques, suie, polluants

5. Vie marine — Le composant actif

Des virus (10³⁰ dans l'océan) aux baleines bleues. Biomasse : ~3 Gt C (majoritairement microbes). La vie transforme la chimie — photosynthèse, respiration, calcification, fixation azote, métabolismes anaérobies.

Variabilité spatio-temporelle

• Salinité : 32–37 (océan ouvert) ; <5 (Baltique) ; >40 (Mer Rouge, Golfe Persique)
• Température : -2°C (polaire) à 30°C (surface tropicale)
• pH : 8,1 (préindustriel) → 8,05 (actuel) ; 7,8 projeté 2100

La mer est le plus grand réacteur chimique de la Terre — sa composition enregistre l'histoire planétaire et détermine l'avenir planétaire.