Qui a salé la mer?

Si l'on extirpait tout le sel que contiennent... (123rf, Galyna Andrushko)

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Si l'on extirpait tout le sel que contiennent les mers du monde, soit environ 3 milliards de milliards de tonnes, et qu'on l'étendait sur les cinq continents, on obtiendrait une couche uniforme d'environ 150 mètres d'épaisseur sur toutes les terres émergées.

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(Québec) CHRONIQUE  / «Lors d'un récent séjour en Floride, en me baignant dans l'océan avec des amis, on en est venus à se demander comment il se faisait que l'eau de la mer, depuis des millénaires, était toujours salée? D'où provient ce sel? La salière doit être passablement grosse pour remplir cette tâche, d'autant plus que tous les cours d'eau qui se jettent dans la mer y jettent de l'eau douce», demande Pier Dutil, de Saint-Georges de Beauce.

L'eau de mer a une salinité d'environ 3,5 %, c'est-à-dire que sur un litre d'eau de mer, il y a environ 35 ml de minéraux dissous - surtout des ions chlorures (Cl-) et du sodium (Na+) qui, ensemble, forment le sel de table. Si l'on extirpait tout le sel que contiennent les mers du monde, soit environ 3 milliards de milliards de tonnes, et qu'on l'étendait sur les cinq continents, on obtiendrait une couche uniforme d'environ - tenez-vous bien - 150 mètres d'épaisseur sur toutes les terres émergées. Ce qui, pour reprendre les mots de notre lecteur, nous fait toute une salière...

Alors, si les rivières et les fleuves qui se jettent dans l'océan sont faits d'eau douce, d'où peut bien venir le sel de la mer? En fait, aussi étonnant que cela puisse paraître, la réponse est dans la question...

Sur l'échelle du pH, l'eau pure est considérée comme «neutre», c'est-à-dire ni acide ni alcaline. Et comme l'eau de pluie vient de l'évaporation de l'eau, ce qui revient théoriquement à dire qu'il s'agit d'eau distillée, on penserait a priori que les précipitations sont toujours neutres. Mais c'est faux : l'eau de pluie est légèrement acide parce qu'il y a toujours un peu de gaz carbonique (CO2, qui représente 0,4 % des gaz de l'atmosphère) qui se mélange aux gouttelettes. Et quand on incorpore du CO2 à de l'eau, une partie du gaz se transforme en acide carbonique, une substance capable de dissoudre la roche.

Or, c'est un processus extrêmement lent - l'acide carbonique n'est pas particulièrement puissant et il n'y en a jamais beaucoup dans les gouttes de pluie. Mais à cause de cela, l'eau des rivières contient toujours des «solides dissouts», comme disent les chimistes, soit des minéraux qui confèrent une certaine salinité à l'eau des rivières.

Il y en a très peu, remarquez : à la frontière entre le Québec et l'Ontario, par exemple, l'eau du fleuve Saint-Laurent contient environ 22 milligrammes par litre (mg/l) de chlorures, donc autour de 1000 fois moins que ce qu'on trouve dans l'océan. De manière générale, l'eau douce contient environ 100 mg/l de solides dissouts, soit 350 fois moins que l'eau de mer.

Or quand toute cette flotte arrive dans l'océan, deux grands phénomènes entrent en jeu. Le premier, c'est que si les températures terrestres suffisent pour que l'eau s'évapore, elles sont très, très loin des points d'ébullition des sels marins - 1413 °C pour le chlorure de sodium, par exemple. Cela signifie qu'il n'y a vraiment que de l'eau qui s'évapore, laissant les sels derrière. Ainsi, les rivières ont beau ne charrier que de très petites concentrations de sels dans l'océan, celui-ci perd continuellement de l'eau par sa surface, et uniquement de l'eau, ce qui rend les sels beaucoup plus concentrés que dans l'eau douce.

Mais il y a autre chose : la concentration des minéraux n'est pas la seule différence entre l'eau de mer et l'eau douce. S'il n'y avait que l'évaporation qui entrait en ligne de compte, l'abondance relative de chaque minéral serait la même dans les lacs et dans la mer. Or on est très, très loin du compte. Dans les océans, le sodium et le chlorure représentent 85 % des solides dissouts, contre seulement 15 % dans l'eau douce. Dans cette dernière, les silices comptent pour 15 % des minéraux en solution, d'après des chiffres de la Commission géologique américaine, alors qu'ils sont pratiquement absents de l'eau de mer. Les bicarbonates représentent 32 % des solides dissouts dans les cours d'eau, contre moins de 0,5 % dans la mer, et l'on observe le même genre d'écart pour le calcium (17 % c. 1 %).

Alors, il y a clairement un autre phénomène que l'évaporation à l'oeuvre ici : c'est la vie marine. Ainsi, les mollusques, les crustacés et certains unicellulaires utilisent le calcium et les carbonates dissouts dans l'eau pour former leur coquille ou leur carapace, selon le cas. Les diatomées (une partie du plancton, organismes extrêmement abondants) extirpent quant à elle la silice de l'eau pour se construire une sorte de microsquelette. Et très souvent, lorsque ces organismes meurent, les parties minérales de leur anatomie ne se redissolvent pas dans l'eau, mais coulent et s'accumulent sur les fonds marins.

Notons qu'il y a aussi toute une série de processus physicochimiques par lesquels des minéraux de l'océan peuvent réagir entre eux ou avec autre chose et former des substances insolubles, qui précipitent au fond de l'eau. Heureusement, d'ailleurs - cela empêche l'eau de mer de devenir encore plus salée.

Sources :

• Herbert Swenson, Why Is the Ocean Salty?, USGS Publication, s.d., http://goo.gl/YIvzc5

• John Merriman, Water Quality in the St. Lawrence River At Wofle Island, Environnement Canada, 1997, http://goo.gl/f3B6jq

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