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Woraus besteht das Meer? Wasser, Salze, Gase, Leben und Partikel

Das Meer ist eine komplexe, dynamische Lösung – nicht nur „Salzwasser“. Seine Zusammensetzung spiegelt geologische, biologische, atmosphärische und menschliche Einträge über Milliarden Jahre wider.

1. Wasser – Das Lösungsmittel (96,5 %)

H₂O mit einzigartigen Eigenschaften: hohe Wärmekapazität, Oberflächenspannung, Dichteanomalie (Max. bei 4 °C), universelles Lösungsmittel. Isotopenvarianten (HDO, D₂O) verfolgen Wasserkreisläufe.

2. Gelöste Salze – Das definierende Merkmal (3,5 % im Mittel)

Hauptionen (konservativ, konstante Proportionen):

IonKonzentration (g/kg)% des Salzes
Chlorid (Cl⁻)19,455 %
Natrium (Na⁺)10,831 %
Sulfat (SO₄²⁻)2,77,7 %
Magnesium (Mg²⁺)1,33,7 %
Calcium (Ca²⁺)0,411,2 %
Kalium (K⁺)0,401,1 %

Spurenelemente: B, Sr, F, Li, Rb, U, Mo, V, etc. Nährstoffe (nicht-konservativ): N, P, Si – durch Biologie zyklisch.

3. Gelöste Gase – Lebenserhaltung

  • O₂: 200–300 µmol/kg (Oberfläche); Sauerstoffminimumzonen (OMZs) in Tiefe
  • CO₂: ~2,3 mmol/kg – Ozean absorbiert 25 % anthropogenes CO₂ → Versauerung
  • N₂, Ar: Inert, nahe Sättigung
  • CH₄, N₂O, H₂S: Spuren, mikrobieller Ursprung – potente Treibhausgase

4. Schwebstoffe – Die „Trübungs“-Fraktion

  • Lithogen: Ton, Schluff, Staub (äolisch), Flusssediment
  • Biogen: Phytoplankton, Detritus, Kotpellets, Kalziumkarbonat, Siliziumdioxid
  • Authigen: Ausgefällte Minerale (Mn-Knollen, Fe-Mn-Krusten)
  • Anthropogen: Mikroplastik, Ruß, Schadstoffe

5. Meeresleben – Der aktive Bestandteil

Von Viren (10³⁰ im Ozean) bis zu Blauwalen. Biomasse: ~3 Gt C (meist Mikroben). Leben transformiert Chemie – Photosynthese, Atmung, Kalzifizierung, Stickstofffixierung, anaerobe Stoffwechselwege.

Räumliche/Zeitliche Variabilität

  • Salinität: 32–37 (offener Ozean); <5 (Ostsee); >40 (Rotes Meer, Persischer Golf)
  • Temperatur: -2 °C (polar) bis 30 °C (tropische Oberfläche)
  • pH: 8,1 (vorindustriell) → 8,05 (jetzt); 7,8 projiziert 2100

Das Meer ist Erdes größter chemischer Reaktor – seine Zusammensetzung zeichnet Planetengeschichte auf und bestimmt Planeten-Zukunft.

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