なぜ海はしょっぱい？ 40億年の水の循環と「岩石の溶解」に隠された秘密

序章：地球を覆う「塩の謎」 地球の表面の約7割を占める広大な海。その青く輝く水は、独特の「しょっぱさ」を持っています。この塩辛さの正体は、主に塩化ナトリウム（NaCl）ですが、なぜこれほど大量の塩分が、途方もない量の海水に溶け込んでいるのでしょうか？

海が誕生した最初からしょっぱかったわけではありません。この「塩の謎」は、地球の水の壮大な旅と、岩石との長い相互作用の歴史に隠されています。

本記事では、海水の塩分の起源と蓄積のメカニズムを解き明かすため、「水の循環」という容疑者を追いかけ、陸地の岩石の溶解から、河川による運搬、そして海洋での蓄積という地球規模の化学プロセスを徹底的に追跡します。

1. 容疑者の正体：陸地の岩石と「水の侵食」のメカニズム

海がしょっぱい理由の最初の容疑者は、陸地を形成する岩石です。私たちの足元にある岩石は、実は常に水によって少しずつ溶かされています。

🔹 秘密兵器：雨水（弱酸性）と岩石の化学反応 空から降る雨水は、空気中の二酸化炭素を吸収して弱酸性を帯びています（炭酸）。この弱酸性の雨水が、地表の岩石に降り注ぐと、岩石の主成分であるさまざまな鉱物とゆっくりと化学反応を起こし、それらを分解します。

特に、ナトリウム、カルシウム、マグネシウムといったイオン（電解質）は、水に溶けやすい性質を持っています。このプロセスを「風化（ふうか）」と呼びます。

🔹 活性化のスイッチ：水の循環（ハイドロサイクル） 風化によって岩石から溶け出したイオンは、雨水と共に土壌にしみ込み、地下水となり、やがて小川や河川に流れ込みます。この「水の循環」が、陸地の塩分を海へと運ぶ、地球規模の巨大なコンベヤーベルトの役割を果たします。

2. 犯行の瞬間：河川による「塩分の運搬」と組成の進化

陸地で溶け出した塩分は、河川の流れに乗って最終的に海へと到達します。

🔹 河川水による継続的な供給 河川水には、陸地で岩石から溶け出した微量のイオン（塩分のもと）が常に含まれています。この運搬プロセスは、地球の歴史が始まって以来、何十億年もの間、途切れることなく続いてきました。一度海に運ばれた塩分は、ほとんどが陸地に戻ることはなく、海水中に「蓄積」されていく一方なのです。

補足：海水の主成分が塩化ナトリウムである理由

河川水に含まれるイオンは、風化で生じるカルシウムや炭酸イオンが主成分です。しかし、海水の主成分はナトリウムイオンと塩素イオン（塩化ナトリウム）です。これは、カルシウムや炭酸イオンが、海洋生物の骨格やサンゴの形成に使われるなど、化学的に速やかに除去されるのに対し、ナトリウムイオンや塩素イオンは水中で非常に安定しているため、蓄積されやすかったからです。

3. 謎が深まる理由：なぜ「蒸発」しても塩は残るのか？

海に運ばれた塩分が、なぜ永遠に蓄積されていくのでしょうか？それは、海水の蒸発と、塩分の化学的な性質に秘密があります。

🔹 蒸発のトリック：真水だけが空へ 太陽のエネルギーによって、海の水は絶えず蒸発し、水蒸気となって空に昇ります。しかし、このプロセスで水だけが気化するため、海水中に溶けている塩分（イオン）は蒸発することなく、海の中に残されます。この蒸発の繰り返しによって、海水の塩分濃度は徐々に高まっていきます。

🔹 塩分濃度のバランス：複合的な起源と消費 海水の塩分濃度は、供給と除去のバランスによって保たれています。

岩石溶解: 主にナトリウムイオンを供給します。
火山・海底: 海水の主成分である塩素イオンは、地球の初期の火山活動や海底の熱水噴出孔からの供給が主要な役割を果たしてきたと考えられています。

供給された塩分は、生物活動や海底の熱水との化学反応によって一部除去されますが、供給量が除去量を上回るため、高い塩分濃度が維持されているのです。

4. 科学に基づいた応用：海の塩分濃度が語る地球の歴史

海水の塩分濃度とその組成は、地球の過去と未来を読み解く重要な手がかりとなります。

🔹 気候変動の指標 海水の塩分濃度は、地球の気候変動に密接に関わります。温暖化で氷河が融解すれば真水が流れ込み塩分濃度が低下し、海流の動きや海洋生態系に大きな影響を与えます。

🔹 生命の起源と地球化学 現代の海水の塩分バランスを研究することで、陸地の風化速度や、海底での地球化学的プロセス（熱水噴出など）の活動状況を知る手がかりとなります。また、初期の海水の塩分組成は、地球に生命が誕生した環境を理解する上で極めて重要です。

まとめ：海は「地球の巨大な塩分貯蔵庫」

なぜ海はしょっぱいのか？それは、弱酸性の雨水が陸地の岩石を溶かし、溶け出した塩分（イオン）を河川が海へと運び続けるからです。海に運ばれた塩分は、水の蒸発によって海水中に濃縮され、火山活動からの塩素なども加わり、何十億年もの時を経て蓄積されてきました。

海は、地球規模の壮大な「水の循環」と「岩石の風化」が生み出した、究極の「塩分貯蔵庫」なのです。