Le sel et la mer

Une brasse, deux brasses... dix brasses : ça y est, Marie sait nager ! Toute fière, elle commence "Maman, regarde, je..." mais une petite vague la surprend, et c'est la tasse ! Pouah, que c'est salé !

Eh oui, Marie, la mer est salée et mieux vaut ne pas parler en nageant ! Ce goût salé vient d'un minuscule élément : l'ion sodium (Na+). Et d'où vient cet ion sodium ? De la croûte terrestre, la couche externe et dure, formée de roches, de notre planète. Mais alors, comment est-il arrivé dans la mer ? Depuis quand y est-il présent et comment s'y est-il accumulé ?

Plus généralement tous les sels sont des composés ioniques : ils sont faits d'ions positifs liés à des ions négatifs. Le sel de la mer n'échappe pas à la règle ! Après évaporation, 100 grammes des beaux cristaux blancs obtenus contiennent divers sels avec en moyenne 78 g de chlorure de sodium (NaCl) - ions sodium liés à des ions chlorure - et 11 g de cholrure de magnésium - ions magnésium liés à des ions chlorure. D'où une autre question : d'où viennent les ions chlorure ? Et, comment, eux aussi, se sont-ils accumulés dans nos océans ?

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Sel de Noirmoutier fraîchement récolté.
Exception faite des cas extrêmes comme la mer Morte,
l'eau de mer contient 96,5% d'eau...
le reste étant constitué de sels dissous (soit 35 grammes par litre)

En fait, les scientifiques ont des avis partagés sur ces questions. Qui dépendent étroitement de l'hypothèse retenue pour la formation des océans. Pour les uns, l'explication est la suivante. Pendant la période d'intense volcanisme connue par notre planète, naît sa première atmosphère, jusque là quasi inexistante. Elle contient notamment du dioxyde de carbone (CO2), de l'azote (N2) et de la vapeur d'eau (H2O), libérés en grande quantité par les volcans pendant leur croissance.

Elle contient aussi, en quantité moins importante, du chlore (Cl2). Puis le volcanisme se calmant, tout se refroidit. La vapeur d'eau contenue dans l'atmosphère se condense alors en eau, qui entraîne avec elle les divers éléments de l'atmosphère dont le chlore. Nous sommes il y a environ 3,5 milliards d'années, et c'est un déluge ! Une pluie très acide (à cause du CO2) tombe sur notre planète, arrachant leurs constituants aux roches de sa surface. Ce déluge dure environ 100 millions d'années et donne naissance aux premiers océans, contenant ainsi la plupart des éléments naturels composant la Terre. Cependant, durant toutes ces années, la majorité de ces éléments se dépose au fond des océans ou sont utilisés par les organismes marins. Par exemple, les métaux, étant plus lourds, tombent en quelques dizaines (cas du fer) ou centaines d'années au fond des océans. Le calcium devient du calcaire (carbonate de calcium) dans les coquilles d'organismes marins ou dans les roches sous-marines...

Les éléments chimiques qui échappent à ces processus sont dissous dans l'eau. Parmi eux, les ions chlorure et sodium, très solubles, peuvent s'accumuler dans les océans en formation pour finalement devenir largement dominants. Le temps de "vie en solution" de l'ion sodium - temps passé avant d'être absorbé au fond des mers - est de... plus de 50 millions d'années ! Celui du chlore le bat encore : plus de 94 millions d'années ! Ce qui leur laisse largement le temps de s'accumuler.

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La mer Morte atteint le record mondial
de 220 à 250 grammes de sel (sels divers) par litre !
Contre une moyenne mondiale de 35 grammes par litre.

Dans la deuxième hypothèse émise par les scientifiques, ce sont tout simplement les eaux des océans primitifs qui ont extrait les éléments chimiques des fonds sous-marins. Atmosphère et océans primitifs se sont formés simultanément, à partir de phénomènes de dégazage des couches situées sous la croûte terrestre, après le refroidissement évoqué plus haut. Le dioxyde de carbone, le chlorure d'hydrogène et les oxydes de soufre, libérés par ce dégazage, sont solubles : se forment alors des acides, qui, comme dans le premier "scénario", "lessivent" les roches, cette fois celles du fond de l'océan. Parmi tous les éléments ainsi arrachés, on retrouve notre sodium. La règle étant la même que précédemment, les ions sodium s'accumulent, s'associent aux ions chlorure, eux aussi très solubles et ayant largement le temps de s'accumuler... et on retrouve notre sel !

Quoi qu'il en soit, ce qui paraît certain, c'est que l'océan, dont la formation s'est achevée il y a plus d'un milliard d'années, contenait déjà des sels dissous, en différentes proportions mais avec NaCl dominant. Et que, par l'effet d'un subtil équilibre d'apports et de retraits de matière procuré par les échanges entre la mer et son environnement - fonds sous-marins, rivières, air, littoral... -, cette composition n'aurait que peu évolué depuis.

Publié le - Mis à jour le 03-03-2016

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