Salinitet predstavlja ukupnu masu čvrstih supstanci koje su rastvorene u vodi. Definicija saliniteta i njegovo određivanje propisani su pravilima Međunarodne komisije, sa sjedištem u Kopenhagenu. Salinitet je masa svih čvrstih materija rastvorenih u 1 000 grama morske vode, pod pretpostavkom, da su svi halogeni (brom, jod) zamijenjeni ekvivalentnim iznosom hlora, da su svi karbonati konvertirani u okside i da je sva organska materija kompletno oksidirana (spaljena). Salinitet se određuje Mohrovom metodom određivanja hloriniteta, koja se temelji na upoređenju količine srebrnog nitrata, koja je upravo potrebna da se percipiraju svi halogeni, prisutni u istraživanoj vodi, s onom količinom srebro nitrata, koja je potrebna da se percipiraju svi halogeni u jednakom volumenu tzv „normalne morske vode“, kojoj je tačno određen hlorinitet (19,4). Normalnu morsku vodu proizvodi Hidrografski Laboratorij u Kopenhagenu i šalje je svim okeanskografskim institucijama. Iz hloriniteta se salinitet izračuna po Knudsenovoj empiričkoj formuli: Salinitet = 0,03 + 1,805 X hlorinitet. Morska voda obično sadrži 3,5 % saliniteta, što je oko 220 puta slanije od svježe jezerske vode. Salinitet od 3,5 % takođe pokazuje da morska voda uobičajeno sadrži 96,5 % molekula čiste vode. Ova visoka koncentracija čiste vode u morskoj vodi je kontrolišući faktor koji utiče na fizička stanja vode. Takođe, fizička stanja morske vode su slična stanjima čiste vode, sa veoma malim razlikama. 6 elemenata čine više od 99 % rastvorenih materija u morskoj vodi i to su: natrijum, hlor, sumpor (u obliku sulfatnih jona, SO4-2), magnezijum, kalcijum i kalijum. Najmanje 89 hemijskih elemenata su indetifikovani u morskoj vodi, većina u malim količinama. Salinitet se često izražava koristeći količinu djelova na hiljadu (‰) isto kao što je jedan procent (1%) jedan dio u 100, jedan (1‰) je jedan dio u 1000. Kada se prebacuje iz procenata (%) u promile (‰) decimala se, jednostavno, pomjera za jedno mjesto u desno. Na primjer, prosječan salinitet morske vode od 3,5 % je ekvivalentan 35 ‰. Umjesto izražavanja u % salinitet se obično izražava u promilima, koji često ima prednost zbog izbjegavanja decimala. U savremenoj okeanološkoj (geofizičkoj) literaturi slanoća se iskazuje u ionima.
Soli ne ostaju u okeanu zauvijek već kruže unutar i izvan morske vode u okviru raznih procesa. Većina rastvorenih komponenti koje doprinose salinitetu morske vode se stalno ulivaju u okean iz 2 izvora. Jedan od izvora su rijeke koje rastvaraju jone iz kontinentalnih stijena i nose ih prema moru. Drugi izvor su vulkanske energije, i one na kopnu i na morskom dnu. U ostale izvore spadaju atmosfera (koja izlučuje gasove koji su rastvoreni u morskoj vodi) i biološki međuodnosi. Primarni način na koji se rastvorene supstance dodaju u okeane je iz riječnih tokova. Niska koncentracija rastvorenih supstanci je razlog zbog koga „svježa voda“ nema slani ukus. Jasno je da manji riječni tokovi imaju mnogo niži salinitet, dok rijeke imaju različiti sadržaj rastvorenih supstanci od morske vode. Na primjer, iako je kalcijum najrasprostranjeniji element u riječnim tokovima, njegova koncentracija je mala u odnosu na morsku vodu, gdje je ona skoro 30 puta veća. Soli ostaju u okeanu za određeni vremenski period, to je rezidencialno (boravišno) vrijeme, koje je umnogome manje od vremena koje atom nekog elementa provede u okeanu. Za mnoge od rastvorenih komponenti, boravišno vrijeme je u opsegu od nekoliko hiljada do nekoliko miliona godina. Na primjer, jon natrijuma ima rezidencionalno vrijeme u okeanu od 260 miliona godina. Iako različite soli imaju dugačko rezidencionalno vrijeme u okeanu, on ne postoje slaniji vremenom, zbog toga što je odnos dodatih elemenata u okeanu jednak odnosu oduzetih elemenata iz okeana. Soli se uklanjaju na nekoliko načina prilikom kojih dolazi do završetka ciklusa kada rastvorene supstance izlaze iz morske vode. Kada se talasi na moru prelamaju, voda se raspršuje oslobađajući mnoge sićušne djeliće soli u atmosferu. Dio soli zadrži se na kopnu prije nego li ponovo budu poslate natrag na Zemlju padavinama. Duž srednjeokeanskih grebena, infiltracija morske vode blizu hidrotermalnih izvora uzrokuje da se magnezijum i sumpor-joni ugrađuju u mineralisane naslage na morskom dnu. Ovi hidrotermalni izvori direktno i aktivno utiču na hemijsku građu vode. Tvrdi se da je čitava količina morske vode prerađena kroz ove sisteme hidrotermalne cirkulacije na srednjeokeanskim grebenima svakih 3 miliona godina. Prema tome, hemijska razmjena između vode okeana i bazaltne podloge, ima najveći uticaj na sastav morske vode. Kalcijum, sumpor, natrijum i silicijum su skladišteni u okeanskim sedimentima zajedno sa ljušturama mikroskopskih, izumrlih organizama i životinjskih ostataka. Velika količina rastvorenih supstanci može se ukloniti kada morski zalivi presušuju, ostavljajući depozite soli. Pored ostalog, joni rastvoreni u okeanskoj vodi se takođe uklanjaju apsorpcijom (fizičkim privlačenjem) na površinu podvodnih naslaga glina i bioloških organizama. Nekoliko procesa povećava salinitet morske vode, dodavanjem dopunskih molekula vode morskoj vodi. Padavine su proces kada se atmosferske vode vraćaju na Zemlju kao kiša, snijeg, susnježica, i grad. Od svih padavina 76 % pada direktno natrag u okean, dok ostatak pada na kopno. Padavine na površini okeana, dodaju molekule vode morskoj vodi, na taj način redukujući salinitet morske vode. Većina padavina koje padnu na kopno vraćaju se u okean direktno kao riječne bujice. Na sličan način kao i sa padavinama, još molekula vode se dodaje morskoj vodi i na taj način joj salinitet opada. Glečeri su mase građene od leda koji nastaju na kopnu i spuštaju se prema nižim nadmorskim visinama. Glečeri se kreću tako daleko da ulaze u okeane ili mora. Pri otapanju, veliki komadi leda se otapaju na spektakularan način procesom otkidanja od lednika. Ovo odvajanje glečerskog leda prouzrokuje ledene bregove. Kada se jednom nađu u okeanu, ovi ledenici se tope. Kako je glečerski led nastao padanjem snijega u visokim planinskim akumulacionim oblastima, glečerski led je građen od čiste vode. Zato, topljenje ledenih bregova u okeanu takođe dodaje molekul vode morskoj vodi i na taj način salinitet opada. Morski led se formira kada se voda u okeanu zamrzava u višim geografskim širinama. Morski led je sastavljen od čiste vode. Kada dođu topla godišnja doba u ove oblasti, morski led se topi u okeanu. Topljenjem morskog leda dodaje se uglavnom svježa voda, sa manjim količinama soli, u okean. Tako salinitet morske vode opada. Formiranje morskog leda i isparavanje su procesi koji povećavaju salinitet morske vode uklanjanjem molekula vode iz morske vode. Zavisno od saliniteta morske vode i od obima formiranja leda, oko 30 % od rastvorenih supstanci u morskoj vodi se zadržava u ledu. Tokom isparavanja morske vode, molekuli vode se uklanjaju, ali rastvorene supstance ostaju, prouzrokujući porast saliniteta morske vode.
Salinitet se na okeanskim pučinama kreće od 32-38 ‰ i on se smatra konstantnim, dok se u morima i zalivima često javljaju kolebanja. Na okeanima se kao i u morima najveće količine soli nalaze u onim oblastima koje su izložene najvećim isparavanjima i najmanjem priticanju slatke vode. Prema tome, najveći salinitet se nalazi u tropskim morima, usled insolacije i isparavanja. Međutim, baš oko Ekvatora se zapaža čudna pojava smanjenja soli u široj zoni u sva 3 okeana, naročito na njihovim istočnim krajevima tj. uz zapadne obale kontinenta gdje salinitet pada na 35 pa čak i 34 ‰, a u istočnom dijelu Tihog okeana pored sjevero-zapadnih obala Južne Amerike i ispod 35,5 ‰. Svakako da se ova interesantna pojava javlja kao posljedica čestih tropskih kiša koje ovdje redovno padaju i na taj način umanjuju salinitet na površini ekvatorijalnih voda. Idući od Ekvatora prema sjeveru i jugu salinitet se u Atlantskom okeanu znatno povećava i dostiže najveće vrijednosti oko povratnika odnosno između 20 i 300 geografske širine. Tako se najslanija voda javlja u njegovom sjevernom dijelu u Saragaškom moru, gdje dostiže maksimum od 37,9 ‰. Prema tome, ovdje se najveće vrijednosti poklapaju sa najsnažnijim pasatima, koji isparavaju vodu povećavajući salinitet. Naprotiv, druga dva okeana u istim geografskim širinama imaju manji salinitet, a naročito sjeverni dio Tihog okeana sa maksimumom 35,5 ‰. To se dešava usled toga što su ovdje pasati slabiji. Od velikog značaja za poremećaj saliniteta su i okeanske struje, jer hladnije struje smanjuju, a toplije povećavaju količinu soli. Tako, topla Golfska struja donosi toplu vodu sa salinitetom od 35 ‰ do 700 sjeverne geografske širine, koja odatle skreće nešto prema sjeveroistoku ka Novoj Zemlji. Slična se pojava, iako u nešto manjoj mjeri (od 33 ‰) zapaža i kod Kuro Šive struje u Tihom okeanu, koja dopire do Beringovog mora. Malim salinitetom odlikuju se polarne oblasti usljed znatnog priticanja slatke vode, slabog isparavanja, kao i otapanja leda. Vrlo su interesantne razlike u salinitetu Sjevernog ledenog mora gdje pored obala Sibira pada ispod 20 ‰, a ispred ušća rijeka i ispod 10 ‰, što se objašnjava velikim priticanjem riječne vode. Pored Grenlanda usled topljenja leda, salinitet pada od 32 na 15,3 ‰, dok je na jugu prema Antarktiku oko 32 ‰ zbog toga što ovdje nema nikakvog oticanja slatke vode, a i otapanje je nešto slabije. U blizini kontinentalnih obala normalna je podjela saliniteta modificirana iz dva uzroka. Na svim geografskim širinama se sadržina okeanskih soli može jako smanjiti oko ušća velikih rijeka, koje donose u okean slatku vodu. Takav je sličaj sa Žutim morem u koje se uliva veliki Hoangho i nekoliko manjih rijeka: Jalu, Liauho. Interesantno je da formiranje i topljenje morskog leda balansira jedno drugo u toku godine, pa ga tako ne uključuju kao faktor povećanja ili smanjenja saliniteta.
U nekim priobalnim područjima, varijacije saliniteta mogu biti velike. U Baltičkom moru salinitet dostiže 10 ‰. Ovdje fizički uslovi stvaraju vodu niskog saliniteta zvanu slanasta voda. Ona nastaje u oblastima gdje se svježa voda (iz rijeka i visokih padavina kiše) i morska voda miješaju. Salinitet morske vode u priobalnim područjima varira i sezonski. Na primjer, salinitet morske vode kod Majamija na Floridi, varira od oko 34,8 ‰ u oktobru, do 36,4 ‰ u maju i junu kada je isparavanje najveće. Priobalje Astorija u Oregonu ima niski salinitet morske vode jer se ogromne količine čiste vode ulivaju iz rijeke Kolumbije. Tu salinitet morske vode varira od 0,3 ‰ u aprilu i maju (kada rijeka Kolumbija ima maksimalan vodostaj) do 2,6 ‰ u oktobru (suva sezona).
Salinitet je vrlo veliki u suptropskoj zoni pasatnih vjetrova gdje veličina isparavanja znatno premašuje količinu padavina; primjetno je smanjen u ekvatorijalnim krajevima jer je tamo količina padavina veća od isparavanja; smanjuje se u umjerenim geografskim širinama, subpolarnim i polarnim morima zbog manjeg isparavanja i veće prisutnosti leda.
Jedan od prvih pronađenih metoda za određivanje saliniteta vode je da ispari pažljivo izmjerena količina vode u potpunosti i da se potom izmjeri težina ostatka. Međutim, tačnost ove metode je ograničena i ovaj proces zahtijeva puno vremena. Još jedan način mjerenja saliniteta je da se iskoristi prednost činjenice da je odnos većinskih elemenata koji sačinjavaju rastvorene komponente najvjerovatnije konstantan u svim uslovima. Zbog nepromijenjenosti strukture morske vode, koncentracija pojedinačnog većinskog gradivnog elementa može biti izmjerena da bi se odredio ukupan salinitet datog uzorka vode. Gradivni element koji se javlja u najvećim količinama i najlakši je za tačno mjerenje je hloridni jon Cl –. Težina ovog jona u uzorku vode se naziva hlorinitet. Veoma precizno mjerenje saliniteta može biti obavljeno sa salinametrom do veće tačnosti od 0,003 ‰. Određivanje tačne količine saliniteta dozvoljava nam i utvrđivanje tačne količine glavnih komponenti. Neki sastojci se određuju posebnim fizičkim metodama i oni su zastupljeni u manjoj mjeri, kao što su: fosfat, nitrat, amonijum i gasovi kiseonik i ugljendioksid.
Pripremila: Jovana Bigović
Literatura:
Dukić D. (2008): Hidrologija. Zavod za udžbenike, Beograd.
Vujević P. (1926): Osnovi matematičke i fizičke geografije. Državna štamparija, Beograd.
Doderović M. (2008): Okeanografija. Filozofski fakultet, Nikšić.