本文へ移動
目次へ
川の水が流れこむのに、海はどうしてしょっぱいの？：内容をイメージした挿絵
地球・地学

川の水が流れこむのに、海はどうしてしょっぱいの？

川は淡水なのに、流れつく海はしょっぱい。陸の岩石から届く成分と、水だけが空へ移る蒸発をたどり、塩の量と濃さの違いを図で考えよう。

執筆・編集：Eggplanet公開：更新・資料確認：

まず、ひとことで

川は、岩石から溶け出した塩類も海へ運ぶよ。海から水が蒸発すると、塩類は基本的に残るんだ。ただし海には、成分が取り除かれる経路もある。しょっぱさの変化は、塩類の出入りと、水との割合で考えよう。

川は、何も入っていない水ではない

海には、雨や川から水が流れこんでいるね。それなのに海水がしょっぱいのは、どうしてだろう。川が運ぶものは、目に見える砂や泥だけではない。水に溶けた、目には見えにくい成分も運んでいるんだ。川の水を淡水と呼ぶけれど、何も溶けていない純粋な水という意味ではないよ。海水より、溶けた塩類の濃さがずっと小さい水なんだ。

塩類とは、食卓の塩だけに限らない、いろいろな塩の仲間をまとめた呼び方だよ。海のしょっぱさを考えるときは、塩類がどこから届くかと、水がどこへ移るかを分けてみよう。川から淡水が入ることは、海を薄める働きもする。一方で川は、長い時間をかけて海に塩類を届ける道にもなっている。この二つは、同時に起こりうるんだ。

始まりの一つは、陸の岩石

雨水には、空気中の二酸化炭素が溶けこみ、弱い酸性を示すものがある。この水が岩石に触れると、岩石の成分の一部が、水との反応によって溶け出すよ。こうして岩石が変わることは、風化の一部なんだ。岩を丸ごと溶かしたり、食卓の塩の山を削ったりしなくても、少しずつ成分は水の中へ移っていく。雨や川は、その成分を海へ運ぶんだね。

溶けた成分の多くは、イオンという、電気を帯びた小さな粒として水の中にある。例えば海水には、ナトリウムイオンや塩化物イオンが多く含まれるよ。この二つは、食卓の塩である塩化ナトリウムにも関わる成分なんだ。ただし、海の中に白い塩の結晶がたくさん浮かんでいるという意味ではない。最初の図の点も、見えない成分の移動を考えるために付けた記号だよ。

雨水が岩石と反応して溶けた成分を川へ運び、川が水と溶けた成分を海へ運ぶ経路を示す図。
岩石から川へ、川から海へ

陸から海への経路を単純化した模式図。黄色い点は溶けた成分の記号で、白い塩の結晶が流れる図ではないよ。成分の種類・量・移動時間や、海底での出入りは省略している。

出典資料に基づきEggplanetが作成した模式図

海から空へ、水は蒸発する

海の表面からは、水が水蒸気という気体になって空へ移っていく。これを蒸発というよ。このとき、水に溶けた塩類は基本的に水の中へ残る。水と塩が、いつも一緒に移動するわけではないんだ。海が水蒸気を送り出しても、同じ割合の塩まで空へ運び出しているわけではない。この違いが、海水の濃さを考える大切な手がかりになるよ。

もちろん、風や波で飛び散った細かい海水のしぶきなら、塩を含んでいる。けれど、それは液体のしずくが飛ぶことで、水だけが気体になる蒸発とは違う現象なんだ。二つ目の図では、話を単純にするために、しぶきや塩類の出入りを除いて考えたよ。蒸発を表す矢印を見たら、「水蒸気」と「海水のしずく」のどちらを描いたのか、確かめてみよう。

塩の量と、しょっぱさの濃さは違う

塩分は、水の中に溶けた塩類の濃さを表すよ。濃さを比べるには、塩類の量だけでなく、水との割合を見る必要があるんだ。NOAAの説明では、平均的な海水の塩類は質量のおよそ3.5パーセント。海水全体が1000グラムなら、そのうち約35グラムが塩類という目安だよ。1000グラムの水に35グラムを足した、という数え方ではないので注意しよう。

塩類が出入りしないと仮定した水で、蒸発して水が減ったらどうなるかな。塩類の量は増えていなくても、残った水の中では濃くなるよ。反対に、塩類がほとんどない水を加えれば、塩類の量が同じでも薄くなる。二つ目の図は、この二つの違いを比べた模型なんだ。点の数は説明用に決めたもので、本物の海水のイオン数や3.5パーセントを再現したものではないよ。

同じ四つの点を持つ水で、蒸発すると水量が減って濃くなり、淡水を加えると水量が増えて薄くなることを比較する。
塩類の量が同じでも、濃さは変わる

水だけの増減を比べる紙の模型。四つの点は同じ量の塩類を表す記号で、実際のイオン数や塩分3.5パーセントを示していない。塩類の出入り・結晶化・混合などは除いた例だよ。

出典資料に基づきEggplanetが作成した模式図

川だけでなく、海底の岩石ともやり取りする

海水に溶ける成分の出入りは、陸からの流れだけではないよ。海底の割れ目へしみこんだ水が、地下で熱せられ、岩石と反応してから戻る熱水の噴出口もある。そこで水に移る成分がある一方、水から岩石へ取り込まれる成分もあるんだ。海底は、全ての塩類を一方通行で追加する場所、というわけではない。水と岩石の間には、成分の交換があるんだね。

また、海水中の成分の中には、生きものに使われたり、沈殿して海底の堆積物に加わったりするものもある。沈殿は、溶けていた成分が固体になって水から分かれること。成分によって、海水に残る時間や、取り除かれ方は同じではないよ。海を、塩が入る口だけが付いた容器と考えると、大切な出口を見落としてしまう。量の変化には、入る分と出る分の両方が関わるんだ。

海は、毎年同じだけ濃くなり続ける？

川が塩類を運ぶなら、海はずっと同じ速さでしょっぱくなるのかな。そう単純にはいえないよ。今の海では、供給と取り除かれる量のつり合いが重要なんだ。NOAAも、塩類の流入だけでなく、海底へ取り除かれる経路を説明している。長い時間の海全体の変化を考えることと、ある海岸で雨の後に薄まることは、違う大きさの問いとして扱う必要があるよ。

ある場所の海水の濃さは、そこで水がどれだけ増減し、ほかの海水と混ざるかにも左右される。大量の雨や川の流れが入れば、表面の海水は薄まりやすい。蒸発が多く、淡水の補給が少ない場所では濃くなりやすいよ。ただし、海流などによる混ざり方もあるので、暑い場所なら必ず一番しょっぱい、と決めつけられない。海全体を一つの同じ濃さとして見ることにも限界があるんだ。

平均3.5パーセントは、どこでも同じ数字ではない

地図で海面の塩分を見ると、場所によって違いがあるよ。赤道の近くは日差しが強いけれど、雨も多く、表面の海水が薄まる地域がある。極に近い場所では、氷がとけて加わる水も関わるんだ。反対に、雨が少なく蒸発の盛んな海では、高い塩分になることがある。平均の数字だけでなく、測った場所や深さ、季節も一緒に確かめると、数字の意味がはっきりするね。

水の流れを図で追うときには、水そのものと、溶けた成分を別々の色で描くと分かりやすいよ。雨や川、蒸発、海底での反応は、違う働きをしている。川が淡水を運ぶから塩分を必ず減らす、という説明も、塩類を運ぶから必ず薄まらない、という説明も、片方だけを見ているんだ。何がどれだけ移り、どの割合が変わるかを整理することが、海のしょっぱさを理解する近道になるよ。

どっとと考えよう：点の数は増えていないのに？

紙に同じ大きさの容器を二つ描こう。一方は水面を高く、もう一方は低くしよう。それぞれの水の部分に、塩類を表す点を同じ四つずつ描いてみてね。水だけが蒸発した場合の模型だよ。点の総数は同じでも、水の量が少ない方では、同じ量の水の中に含まれる点の割合が大きくなる。図を見て「塩が増えた」と言いたくなったら、量と濃さのどちらを話しているか考え直してみよう。

次に、雨で水だけが増えた容器を描いてみよう。点を増やさず水面を高くすると、濃さはどう変わるかな。これは、実際の海を完全に再現する実験ではなく、割合を考えるための紙の模型だよ。海や川の水を味見する必要はない。岩石から届く成分と、水がめぐる道を分けてたどれば、透明な水の中で起きる、目に見えない移動にも気付けるんだ。

ことばのメモ

塩類
食卓の塩だけに限らない、いろいろな塩の仲間をまとめた呼び方。
塩分
水に溶けた塩類の濃さ。この記事では、海水の質量に占める塩類の割合を目安に説明するよ。
イオン
電気を帯びた原子や、原子のまとまり。海水にはナトリウムイオンや塩化物イオンなどが溶けている。
風化
岩石が、水などの働きで崩れたり、成分が変わったりすること。
蒸発
液体の水が、水蒸気という気体になって移ること。海水のしぶきが飛ぶこととは違うよ。
沈殿
水に溶けていた成分が、固体になって水から分かれること。

もとになった資料・もっと知りたい人へ

下記の資料をもとに、説明と考える問題を独自に構成しています。外部資料には英語のページもあります。どっとの画像は案内用のイラストで、観測写真や科学的な図ではありません。

分かりやすくするために、説明を短くしたり、たとえ話を使ったりしています。まちがいを見つけたらお問い合わせへお寄せください。制作方法は編集方針、いっしょに読むときのヒントは保護者・先生へで紹介しています。