Océanographie : pourquoi la mer est-elle salée ? L’origine géologique du sel expliquée
Une simple gorgée d’eau de mer avalée par inadvertance lors d’une baignade estivale suffit à faire un constat universel : l’eau des océans possède une saveur fortement salée. Mais pour quelles raisons scientifiques la mer présente-t-elle cette concentration minérale permanente alors que les cours d’eau et les rivières qui s’y déversent en continu sont composés d’eau douce ? La réponse réside dans un immense processus géologique, chimique et hydrologique engagé depuis plus de quatre milliards d’années.
Comprendre la salinité des océans permet de plonger au cœur des mécanismes qui ont façonné l’atmosphère terrestre et la vie marine.
Le rôle fondamental de l’érosion continentale et du ruissellement des pluies
La source majeure du sel présent dans les mers provient de l’altération mécanique et chimique des roches de la croûte continentale. Le mécanisme s’articule selon les étapes suivantes :
- L’acidification des précipitations : En traversant l’atmosphère, l’eau de pluie se charge en dioxyde de carbone (CO2) gazeux, formant un acide carbonique très faible qui rend les gouttes d’eau légèrement acides.
- La dissolution des minéraux rocheux : En ruisselant sur le sol et les roches graniteuses ou calcaires des montagnes, cette eau acide décompose les minéraux et libère des ions chimiques, principalement du sodium, du magnésium, du potassium et du calcium.
- Le transport fluvial vers les bassins marins : Ces ions dissous sont véhiculés par les ruisseaux et les fleuves jusqu aux mers et océans du globe.
Le phénomène d’évaporation et l’accumulation séculaire des sels
Une fois arrivés dans l’océan, l’eau douce et les ions dissous subissent l’action du rayonnement solaire. Sous l’effet de la chaleur, l’eau pure s’évapore pour former les nuages et retomber sous forme de pluie sur les continents, bouclant le cycle de l’eau.
En revanche, les sels minéraux et les ions dissous ne s’évaporent pas : ils restent piégés dans les bassins océaniques. Au fil de centaines de millions d’années, cette évaporation continue a concentré les minéraux pour stabiliser la salinité moyenne des océans à environ 35 grammes de sel (principalement du chlorure de sodium, le sel de table) par litre d’eau de mer.
L’apport complémentaire du volcanisme sous-marin et des sources hydrothermales
Outre le ruissellement des cours d’eau continentaux, le fond des océans participe directement à l’enrichissement minéral des masses d’eau. Le long des dorsales océaniques et des zones de rifting sous-marin, l’activité des volcans sous-marins et le jaillissement des sources hydrothermales (les « fumeurs noirs ») expulsent des volumes considérables de minéraux dissous et de chlore directement depuis le manteau terrestre.
C’est cette combinaison entre le chlore venu du volcanisme sous-marin et le sodium venu de l’érosion continentale qui forme le chlorure de sodium (NaCl) prédominant dans l’eau de mer.
Pourquoi les lacs et les rivières ne deviennent-ils pas salés ?
Si les rivières transportent du sel, pourquoi leur eau reste-t-elle douce ? Tout est une question de temps de séjour et d’exutoire. Dans une rivière ou un lac d’eau douce ordinaire, l’eau ne fait que transiter rapidement vers la mer sans avoir le temps d’accumuler des sels par évaporation.
En revanche, lorsque des lacs se situent dans des bassins fermés sans exutoire vers la mer (lacs endoréiques situés dans des zones très chaudes comme la mer Morte ou le lac Léman aux époques géologiques), l’intense évaporation concentre le sel au point de dépasser largement la salinité des océans.
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Impact et perspectives
La salinité constante des océans joue un rôle régulateur de premier ordre dans la climatologie mondiale. La concentration en sel détermine la densité de l’eau de mer, pilier fondamental de la circulation thermohaline et des grands courants marins mondiaux comme le Gulf Stream. L’étude des variations de salinité permet aujourd’hui aux océanographes de mesurer avec précision l’impact du dégel des calottes glaciaires et de l’apport d’eau douce polaire sur l’équilibre des écosystèmes marins et le climat futur de la planète.
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