On estime qu’il y a suffisamment de sel dans les océans du monde pour recouvrir toutes les surfaces terrestres de la planète d’une couche d’environ 40 étages. Mais l’eau de mer n’a pas toujours été aussi salée ; lorsque les océans de la Terre se sont formés pour la première fois il y a environ 3,8 milliards d’années, lorsque la surface de la planète s’est suffisamment refroidie pour permettre à la vapeur d’eau de se liquéfier, les océans étaient principalement composés d’eau douce. Alors, d’où venait tout ce sel ?
Il provenait de roches, chargées de sels élémentaires dont le sodium, le chlore et le potassium, qui étaient crachées sous forme de matériel magmatique par des volcans massifs provenant des profondeurs de la planète.
Entrez dans l’érosion, le processus libérant ces sels de leur prison rocheuse, grâce à une atmosphère dominée par des gaz dont l’azote et, surtout, le dioxyde de carbone.
Mélangé à l’eau (H2O), le dioxyde de carbone (CO2) peut former de l’acide carbonique (H2CO3), un acide faible mais corrosif. Cet acide carbonique s’est abattu sur la roche riche en sel, perçant lentement et libérant le sel piégé dans l’eau de pluie. Les eaux de ruissellement ont lentement transporté le sel vers les lacs et rivières voisins, qui l’ont à leur tour transporté vers les mers. Bien que la quantité déposée par un seul exutoire ait été faible, la contribution de millions d’exutoires sur des millions d’années a progressivement augmenté la salinité des océans. Le processus se poursuit.
Pendant le trajet de la roche à la mer, une bonne partie du sel libéré par la roche est utilisée par les êtres vivants. Le sel est crucial pour la vie végétale et animale, car il régule la quantité de liquide dans les cellules et le fonctionnement des neurones. Lorsqu’un organisme meurt et se décompose, le sel est libéré pour poursuivre son voyage vers la mer.
Les pluies acides ne sont pas la seule façon dont les mers sont alimentées en sel. Le volcanisme continu a encore un rôle important à jouer. Les cheminées hydrothermales permettent à l’eau de mer qui s’est infiltrée dans la roche de la croûte océanique de remonter à la surface. L’eau est surchauffée par le magma situé en dessous, et en remontant, elle dissout les minéraux enfermés dans la croûte, faisant éruption sous forme de vapeur riche en minéraux.
Un processus similaire implique l’interaction des volcans sous-marins avec l’eau de mer environnante. Les volcans sous-marins sont comparables à leurs parents en surface, sauf que leur lave se refroidit beaucoup plus rapidement, ce qui permet une croissance rapide. Le magma qui entre en éruption par des fissures sous-marines fait bouillir l’eau environnante, qui dissout ensuite les sels de la roche refroidie pour s’échapper d’une manière similaire aux évents hydrothermaux. De nombreuses îles du monde ont été formées par ce processus, libérant des milliers de tonnes de sel au passage.
Si l’eau de mer contient, en moyenne, environ 35 grammes de sel par litre, les océans et les mers ne sont pas uniformément salés ; généralement, plus on se rapproche des pôles, moins l’eau est salée, car l’eau douce libérée par la glace des pôles gelés dilue la concentration du sel.
Il reste encore une question : si la majeure partie du sel de la mer provient des rivières et des fleuves, pourquoi ne sont-ils pas également salés ? L’explication simple est qu’ils contiennent effectivement du sel, mais la concentration est beaucoup plus faible, et le sel coule plutôt qu’il ne s’accumule. On estime que chaque année, quatre milliards de tonnes de sels dissous sont transportés vers la mer par les rivières.
Alors, l’océan devient-il plus salé ? Pour l’instant, la réponse est probablement non. L’apport de sels est équilibré par les sels enfouis dans le sous-sol par le mouvement des plaques tectoniques, le flux d’eau douce et une foule d’autres processus.
La salinité de l’océan s’accroît-elle ?