Chiunque abbia fatto un bagno al mare conosce quel sapore che resta sulle labbra e quella sottile patina bianca che compare sulla pelle quando l'acqua si asciuga al sole. È un'esperienza così comune che raramente ci si ferma a chiedersi da dove venga tutto quel sale. Eppure la domanda è tutt'altro che banale: i fiumi che sfociano negli oceani portano acqua dolce, la pioggia che cade sul mare è acqua dolce, e allora come è possibile che l'immensa massa d'acqua che copre oltre il settanta per cento del pianeta abbia un gusto così deciso? La risposta chiama in causa la geologia, la chimica e tempi lunghissimi, misurati in centinaia di milioni di anni.
Quanto è salato il mare
Prima di capire il perché, conviene chiarire il quanto. In media un chilogrammo di acqua di mare contiene circa 35 grammi di sali disciolti: in altre parole, circa il 3,5 per cento del suo peso non è acqua. Gli oceanografi esprimono questo valore come salinità, e la cifra media di 35 vale per gli oceani aperti, ma cambia anche sensibilmente da un luogo all'altro. Il Mediterraneo, per esempio, è più salato della media e supera spesso quota 38, perché è un bacino quasi chiuso, caldo e soggetto a una forte evaporazione. All'opposto il Mar Baltico, alimentato da molti fiumi e poco collegato all'oceano, in alcune zone ha una salinità così bassa che l'acqua risulta appena salmastra.
Non si tratta soltanto del sale da cucina. Il cloruro di sodio è il protagonista, ma nell'acqua marina sono presenti molti altri ioni. Il cloruro da solo rappresenta circa il 55 per cento dei sali disciolti, il sodio poco più del 30 per cento; seguono il solfato, il magnesio, il calcio e il potassio. È proprio il magnesio, insieme ai solfati, a conferire all'acqua di mare quella punta amarognola che la distingue da una semplice soluzione di acqua e sale.
Le rocce, la pioggia e i fiumi
La fonte principale del sale marino si trova sulla terraferma. La pioggia, attraversando l'atmosfera, scioglie una piccola parte dell'anidride carbonica presente nell'aria e diventa leggermente acida. Quando cade sulle rocce, questa debole acidità è sufficiente, nel corso del tempo, ad aggredirle chimicamente: è il processo che i geologi chiamano alterazione o degradazione meteorica. I minerali si decompongono lentamente e liberano ioni come sodio, calcio, magnesio e potassio, che finiscono disciolti nelle acque di ruscellamento.
Ruscelli e torrenti confluiscono nei fiumi, e i fiumi trasportano questo carico invisibile fino al mare. L'acqua dei fiumi ci sembra dolce perché la concentrazione di sali è bassissima, centinaia di volte inferiore a quella marina, ma la quantità d'acqua che si riversa ogni anno negli oceani è enorme.
C'è però un dettaglio curioso. L'acqua dei fiumi contiene soprattutto calcio e bicarbonato, non sodio e cloruro. Se il mare fosse soltanto un grande deposito di acqua fluviale concentrata, dovrebbe avere una composizione molto diversa da quella che misuriamo. La spiegazione sta in ciò che accade una volta che questi ioni raggiungono l'oceano.
L'evaporazione e la selezione degli ioni
Il mare è una sorta di vasca da cui l'acqua esce in un solo modo, cioè evaporando. Il calore del sole trasforma ogni anno enormi volumi d'acqua in vapore, che poi ricade come pioggia e alimenta di nuovo i fiumi. Il vapore però è acqua pura: i sali restano indietro. È questo meccanismo che, ciclo dopo ciclo, ha permesso alle sostanze disciolte di accumularsi.
Non tutti gli ioni, tuttavia, restano in soluzione allo stesso modo. Il calcio e il bicarbonato vengono continuamente sottratti all'acqua da molti organismi marini, come coralli, molluschi e microscopiche alghe e protozoi, che li utilizzano per costruire gusci e scheletri di carbonato di calcio. Quando questi organismi muoiono, i loro resti si depositano sul fondo e diventano sedimento. Il sodio e il cloruro, invece, partecipano pochissimo a questi processi biologici e chimici: una volta arrivati in mare, vi restano a lungo. Il tempo medio che trascorrono disciolti nell'oceano, detto tempo di residenza, si misura in decine di milioni di anni. Ecco perché il sale da cucina domina, pur non essendo il componente principale delle acque dei fiumi.
Vulcani e sorgenti del fondale
Se le rocce continentali spiegano gran parte del sodio, il cloruro ha anche un'altra origine importante. Una quota rilevante proviene dall'attività vulcanica, sia quella antica che ha accompagnato la formazione degli oceani primordiali, sia quella che continua oggi. I vulcani liberano gas contenenti cloro, che si sciolgono nell'acqua e contribuiscono alla sua composizione.
Un ruolo significativo lo hanno anche le sorgenti idrotermali dei fondali oceanici, scoperte solo alla fine degli anni Settanta del Novecento. Lungo le dorsali, dove la crosta terrestre si apre e si forma nuovo fondale, l'acqua marina penetra nelle fessure delle rocce, viene riscaldata dal magma sottostante e ne riemerge carica di minerali disciolti. Queste fonti scambiano continuamente sostanze con l'oceano, aggiungendo alcuni elementi e rimuovendone altri, come il magnesio, che in questi ambienti viene in buona parte trattenuto dalle rocce.
Un equilibrio che dura da milioni di anni
A questo punto viene spontaneo pensare che il mare diventi sempre più salato, visto che i fiumi continuano a portare sali. In realtà le misure e gli studi geologici indicano che la salinità media degli oceani è rimasta relativamente stabile per tempi lunghissimi. Il motivo è che, accanto agli apporti, esistono processi che rimuovono i sali: la formazione di sedimenti, gli scambi con le rocce del fondale e, in certi periodi della storia della Terra, l'evaporazione di bracci di mare isolati, che ha lasciato sulla terraferma depositi di salgemma spessi anche centinaia di metri.
Perché non si può bere
La salinità ha conseguenze molto concrete. L'acqua di mare congela a una temperatura più bassa di quella dolce, intorno a meno 1,9 gradi, ed è più densa, il che aiuta a galleggiare meglio. Soprattutto, non si può bere. Il nostro organismo, per eliminare il sale in eccesso attraverso i reni, ha bisogno di più acqua di quanta ne venga introdotta bevendo acqua marina, con il risultato di disidratarsi ancora più velocemente.
Le quantità in gioco sono difficili da immaginare. Secondo le stime più citate, se tutto il sale disciolto negli oceani venisse estratto e distribuito in modo uniforme sulle terre emerse, formerebbe uno strato spesso oltre centocinquanta metri, più alto di un palazzo di quaranta piani.
Il sapore del mare, insomma, è il risultato di un lavoro lento e continuo: rocce che si sciolgono, fiumi che trasportano, il sole che fa evaporare l'acqua, vulcani e sorgenti profonde che aggiungono la loro parte, organismi viventi che selezionano ciò che serve loro. Ogni volta che sentiamo il sale sulle labbra dopo un tuffo, stiamo assaggiando una traccia di questa storia geologica.