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durch Hydratationsreaktionen kontinuierlich
Wasser hinzugefügt wird. Die Abschätzung die-
ses Reservoirs ist extrem schwierig, da kleinste
Wassergehalte in nominell wasserfreien Silika-
ten wie Olivin die Bilanz massiv verändern.
Heute weiß man, dass Mantelolivin und -or-
thopyroxen zwischen etwa 40 und 400 ppm
Wasser enthalten können, Klinopyroxen sogar
noch etwas mehr, und somit geht man in gut
begründeten Modellen davon aus, dass im obe-
ren Mantel etwa 11 % der Ozeanwassermasse in
Silikaten gelöst sind, in der Übergangszone so-
gar etwa 45 % und im unteren Mantel nochmals
2%.Dasbedeutet,dassnocheinmaletwaein
halber zusätzlicher Ozean im Mantel gelöst ist.
DieOzeanehabenihrWasservermutlichschon
sehr früh, in den ersten 100 bis 200 Millionen
Jahren der Erdgeschichte, durch das magmati-
sche Ausgasen des Erdinneren erhalten. Es ist
wahrscheinlich, dass durch die im Archaikum
besonders starke magmatische Aktivität und
das damit verbundene Ausgasen des Mantels
nach genügender Abkühlung der Erde sehr
schnell Ozeane gebildet wurden. Selbst die äl-
testen bekannten Mineralkörner, Zirkone aus
Westaustralien mit einem Alter von über 4,4
Milliarden Jahren (Abb. 1.5), weisen bereits
eineSauerstoffisotopieauf,dieaufVerwitte-
rung unter Beteiligung von Wasser hindeutet.
Ozeane sind mithin alt.
Eine andere Frage betrifft ihren Lösungsinhalt.
ObdieservonAnfangangleichwieheutewar
oder im Laufe der Zeit Veränderungen unter-
worfen war, wird noch diskutiert, doch zumin-
dest für das Phanerozoikum ,alsodieletzten
550 Millionen Jahre, geht man von einer unge-
fähr konstanten Ozeanchemie aus. Es gilt als
wahrscheinlich, dass Cl und H 2 Ogemeinsam
magmatisch ausgasten und dass der Urozean
bereits salin war.
Es ist bekannt, dass Ozeanwasser rund 3,5 %
Salz, im wesentlichen NaCl, gelöst enthält.
NaCl ist zwar mit weitem Abstand die häufigste
gelöste Komponente, aber beileibe nicht die
einzige (Abb. 4.30). Tabelle 4.9 zeigt, wie viele
Elemente in welchen Konzentrationen im
Meerwasser gelöst vorliegen. Natürlich: Mit ge-
nügend guter Analytik findet man dort das ge-
samte Periodensystem (Abb. 4.31), und so be-
schränkt sich Tabelle 4.9 auf die wichtigsten.
Woher kommen all diese Elemente? Prinzipiell
gibt es, wie oben gesagt, zwei große Quellen:
die Erdkruste und den Erdmantel. Das heißt,
die spezifischen Quellen für Elemente in Ozea-
nen sind mittelozeanische Rücken und dabei
speziell die Hydrothermalsysteme (s. Abb.
3.58), Flüsse , die Elemente in gelöster Form
oder als Schwebteile in Suspension transportie-
ren können, und Wind , der Staub herantrans-
portiert. Diese Mengen sind relativ gut be-
kannt. Das ist also der Eintrag von Elementen.
Genauso gibt es natürlich auch einen Element-
verlust z. B. dadurch, dass Partikel absinken,
Minerale ausgefällt und sedimentiert werden,
Wasser (965,6 g)
HCO 3 - (0,140 g)
Ca 2+ (0,400 g)
Mg 2+ (1,272 g)
K + (0,380 g)
SO 4 2- (2,649 g)
Rest
andere
Komponenten (Salinität)
34,4 g
Na + (10,556 g)
Cl - (18,980 g)
4.30 Die wichtigsten
Bestandteile von einem
Kilogramm Meerwasser.
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